水葫蘆于20世紀(jì)30年代傳入我國(guó)，近年來(lái)由于流域水體的富營(yíng)養(yǎng)化使其蔓延速度極快。它侵占水道，干擾水生生態(tài)系統(tǒng)平衡，影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)生產(chǎn)，成為一大公害。 生態(tài)工程是一種全新的技術(shù)和方法，它在無(wú)需投入大量能源的情況下，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和非再生資源，而且將污染物轉(zhuǎn)化為人類可以利用的再生資源，避免污染的轉(zhuǎn)移。本研究遵循生態(tài)工程設(shè)計(jì)的基本原則，首先通過(guò)野外觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究，摸清流域水葫蘆的生長(zhǎng)規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上提出水葫蘆生長(zhǎng)控制的對(duì)策建議；隨后應(yīng)用水葫蘆生長(zhǎng)模型和剩余生產(chǎn)模型，定量研究了通過(guò)水葫蘆打撈凈化水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的效果；對(duì)于所打撈的水葫蘆，則結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)研究區(qū)原有的沼氣發(fā)酵工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，進(jìn)行水葫蘆厭氧發(fā)酵中試實(shí)驗(yàn)，并提出了發(fā)酵產(chǎn)物的綜合利用途徑；最后則采用能值分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法，定量分析了所設(shè)計(jì)水葫蘆生態(tài)工程的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益及其可持續(xù)性。 論文所取得的主要成果和研究結(jié)果如下： (1) 流域內(nèi)水流較緩及水體營(yíng)養(yǎng)鹽含量較高的內(nèi)河道、引水渠、池塘等地是水葫蘆的主要生長(zhǎng)分布區(qū)，在適宜條件下，水葫蘆植株可在8～10天內(nèi)可翻一番。水葫蘆較耐瘠，在無(wú)外來(lái)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的情況下，大的植株在將近一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)仍能正常生長(zhǎng)。TN和TP是水葫蘆生長(zhǎng)的主要限制因子，當(dāng)水體TN濃度小于2.0mg／L或TP濃度小于0.05mg／L，水葫蘆的生長(zhǎng)狀況與蒸餾水空白對(duì)照之間的差異不顯著，該濃度值可作為野外控制水葫蘆瘋長(zhǎng)的參考閾值濃度。 (2) 畜禽廢水對(duì)水葫蘆的生長(zhǎng)有著明顯的促進(jìn)作用，在中等濃度的畜禽廢水中，水葫蘆的植株數(shù)在6～7天可增一倍。與此同時(shí)，水葫蘆對(duì)中高濃度的畜禽廢水有很強(qiáng)的凈化能力，在自然狀態(tài)下，25天內(nèi)對(duì)COD_(cr)、TN、TP的去除率分別在60％～88％、50％～90％及50％～60％之間。水葫蘆對(duì)畜禽廢水中的COD_(cr)、TN及TP的去除速率，均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且具有很好的相關(guān)性。 (3) 水葫蘆吸收營(yíng)養(yǎng)鹽用于光合作用，當(dāng)植株被收獲時(shí)，在水中的營(yíng)養(yǎng)鹽將包含在植物組織中而被去除。水葫蘆的生長(zhǎng)特征可用羅輯斯蒂方程表示，在野外陽(yáng)光充足的條件下，其生長(zhǎng)速率主要受溫度和營(yíng)養(yǎng)鹽的影響。論文通過(guò)野外實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)查詢，建立了九龍江流域水葫蘆生長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型和剩余生產(chǎn)模型，并利用該模型計(jì)算了研究區(qū)6000m~2的水體實(shí)施水葫蘆打撈策略后所能去除TN和TP的最大理論值，其結(jié)果為每年最大能去除214.4kg TP和966.6kg TN。 (4) 接種率、破碎程度、溫度等是影響水葫蘆厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣效率的主要因素。
【學(xué)位單位】：同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：X52
【部分圖文】：

的生態(tài)環(huán)境。 4.1.2研究小區(qū)概況本研究小區(qū)位于福建漳州龍海市白水鎮(zhèn)(圖4一1)。白水鎮(zhèn)位于九龍江支流南溪中游，背依大帽山，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 117051‘、北緯24051‘，東接浮宮鎮(zhèn)，西連東泅鄉(xiāng)，北隔九龍江與東園鎮(zhèn)相望，南倚砒帽山與漳浦縣的佛曇鎮(zhèn)、官得鎮(zhèn)毗

分水葫蘆流動(dòng)性較弱，由于生長(zhǎng)環(huán)境好，生長(zhǎng)旺盛、數(shù)量大、繁殖快、經(jīng)常在暴雨后流入九龍江，是造成大面積水葫蘆污染的主要來(lái)源。九龍江流域水葫蘆分布狀況見(jiàn)圖4一3。由分布狀況可見(jiàn)，水葫蘆以南溪(龍海境內(nèi))、西溪數(shù)量較多，北溪數(shù)量較少。其中西溪天寶鎮(zhèn)、靖城鎮(zhèn)境內(nèi)分布較多，可能與當(dāng)?shù)胤N植業(yè)發(fā)達(dá)、農(nóng)田面源污染有關(guān);朝陽(yáng)鎮(zhèn)境內(nèi)分布也較多，可能與當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)排污有關(guān)。根據(jù)一年四季分布來(lái)看，冬季由于氣溫低、降雨量少，江面

Fig.4并 TNconcen。妞ti姍 inwaterqualitymonitori血 9stationsinfourdi巧，出t別努ISon‘(2)TP各測(cè)點(diǎn)仰的測(cè)值在0.010~0.463m創(chuàng)L之間，各季節(jié)的變化見(jiàn)圖4-5。由圖可見(jiàn)，白水鎮(zhèn)引水渠保黎橋段以及麒麟橋段水體仰含量依然高出其它各河段的測(cè)值，在一年四季各次監(jiān)測(cè)中TP大部分超出GB3838一2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》m類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (0.Zm叭)，其中保黎橋段TP含量超標(biāo)最為嚴(yán)重，其夏季仰測(cè)值已超出V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (0.4m創(chuàng)L):而除南溪的夏季測(cè)值外、西溪、北溪各季節(jié)TP含量基本能符合m類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，部分季節(jié)測(cè)值甚至能符合n類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。從一年四個(gè)季度的季節(jié)差異上比較，冬季TP含量總體處于較低水平。.2002年秋季.2002年冬季 D2003年春季D2003年夏季0，50
【引證文獻(xiàn)】

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1 胡廷尖;伍俊;王雨辰;劉士力;李倩;練青平;;水—鳳眼蓮—魚(yú)水體富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生態(tài)控制模式的使用類型及應(yīng)用實(shí)例[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2012年07期

2 胡廷尖;伍俊;王雨辰;劉士力;李倩;練青平;;“水—鳳眼蓮—魚(yú)”水體富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生態(tài)控制模式[J];水產(chǎn)養(yǎng)殖;2012年08期

本文編號(hào)：2879488