土壤性質(zhì)對生物滯留系統(tǒng)脫氮效果的影響研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-20 05:09
生物滯留系統(tǒng)是一種常用的雨水低影響開發(fā)設(shè)施,具有通過植物、土壤和微生物的耦合作用來控制雨水徑流和凈化水質(zhì)的潛能,能有效地減少城市發(fā)展對城市水文系統(tǒng)的影響。在去除雨水徑流污染物的過程中,伴隨著各種物理生物化學(xué)反應(yīng)。本論文從生物滯留系統(tǒng)土壤、植物、微生物三方面出發(fā),采用室內(nèi)模擬柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究了土壤質(zhì)地、壓實(shí)、有機(jī)質(zhì)含量和植物種類對生物滯留系統(tǒng)水文性能和水質(zhì)凈化的影響,通過15N同位素示蹤技術(shù),量化了土壤無機(jī)顆粒、土壤微生物和植物脫氮的貢獻(xiàn)度,通過qPCR技術(shù)分析了土壤層脫氮功能基因特征。1、實(shí)驗(yàn)以六種土壤質(zhì)地的生物滯留系統(tǒng)模擬柱為研究對象。結(jié)果表明:生物滯留系統(tǒng)水文性能受土壤質(zhì)地的影響,土壤層含砂量高導(dǎo)水性強(qiáng)而持水性弱。土壤層含砂量低的系統(tǒng)去除TN、TP、COD的效果更好。雨水進(jìn)入系統(tǒng)開始時(shí)硝化反應(yīng)強(qiáng)于反硝化反應(yīng),13h左右反硝化速率最大。表層土壤去除污染物的效率高于底層土壤,均出現(xiàn)磷浸出現(xiàn)象。在脫氮過程中,土壤、微生物和植物脫氮的能力大小依次為:土壤吸附>微生物同化>植物吸收。土壤質(zhì)地影響土壤吸附和微生物同化量,進(jìn)而影響土壤脫氮的貢獻(xiàn)度,土壤層含砂量低...
【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
實(shí)驗(yàn)示Fig.2-1Experimenta
第2章實(shí)驗(yàn)概況及研究方法12圖2-2樣品采集和處理方法Fig.2-2Samplecollectionandprocessing（1）土樣的采集與處理方法實(shí)驗(yàn)前后分別從0-10cm、10-25cm與25-40cm深度收集土壤樣品并稱重。攪拌均質(zhì)處理后冷凍儲存，以待15N同位素分析、微生物高通量測序和功能基因量化分析。（2）植物的采集與處理方法實(shí)驗(yàn)前后均洗凈植物，稱量植物重量并記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用75℃的烘箱進(jìn)行干燥，至恒重后測量干重，然后研磨樣品成粉末狀，以待檢測15N同位素。（3）水樣的采集與處理方法用300mL燒杯從土壤層10cm處及土壤層底部出水口收集滲濾水。測定滲濾液體積后搖勻，過0.45μm微孔濾膜過濾后冷凍儲存，以待隨后分析檢測。2.3.3樣品分析方法土壤基礎(chǔ)性質(zhì)的測量。通過篩分法和沉降法測定土壤質(zhì)地；通過比重瓶法測定土壤密度；通過環(huán)刀法測定堆積密度；通過威爾科克斯（Wilcox）法測量田間持水量；通過常水頭法測量飽和導(dǎo)水率，采用馬里奧特瓶控制水頭，為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性，在穩(wěn)定滲透之后，至少測量3次；采用DecagonEM50測量土壤濕度（MC）和溫度；土壤氧化還原電位（ORP）是通過一個(gè)尖端為1mm的鉑金微型傳感器與單端開放式Ag/AgCl參比電極（REF321；UnisenseA/S，丹麥）測量的；pH值是通過玻璃pH微傳感器（尖端直徑為1mm）與單端開放式Ag/AgCl參比電極（REF321；UnisenseA/S，丹麥）組合測量，校準(zhǔn)后，在每個(gè)模擬柱中的同一位置測量3次。樣品污染物濃度的測量。采用HACHDR6000紫外分光光度計(jì)測定土壤孔隙水中TP、TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N和COD的濃度。采用同位素質(zhì)譜儀測定滲濾液、植物和土壤提取物中的15NO3--N、15NH4+-N和15N-TN同位素
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]嵌草鋪裝系統(tǒng)微生物群落變化研究[J]. 陳韜,韓朦紫,李劍灃. 給水排水. 2018(10)
[2]三峽庫區(qū)森林土壤大孔隙特征及對飽和導(dǎo)水率的影響[J]. 劉目興,吳丹,吳四平,廖麗娟. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]河谷型城市土壤有害金屬有機(jī)酸與細(xì)菌淋溶特性[J]. 李小平,劉獻(xiàn)宇,徐長林,趙亞楠,吳婷,劉東英,楊濤,YU Hongtao. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]土壤酶學(xué)硏究進(jìn)展[J]. 王理德,王方琳,郭春秀,韓福貴,魏林源,李發(fā)明. 土壤. 2016(01)
[5]快速城市化地區(qū)土地利用變化對流域水文過程影響的模擬研究——以深圳市布吉河流域?yàn)槔齕J]. 鄭璟,方偉華,史培軍,卓莉. 自然資源學(xué)報(bào). 2009(09)
本文編號：2988441
【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
實(shí)驗(yàn)示Fig.2-1Experimenta
第2章實(shí)驗(yàn)概況及研究方法12圖2-2樣品采集和處理方法Fig.2-2Samplecollectionandprocessing（1）土樣的采集與處理方法實(shí)驗(yàn)前后分別從0-10cm、10-25cm與25-40cm深度收集土壤樣品并稱重。攪拌均質(zhì)處理后冷凍儲存，以待15N同位素分析、微生物高通量測序和功能基因量化分析。（2）植物的采集與處理方法實(shí)驗(yàn)前后均洗凈植物，稱量植物重量并記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用75℃的烘箱進(jìn)行干燥，至恒重后測量干重，然后研磨樣品成粉末狀，以待檢測15N同位素。（3）水樣的采集與處理方法用300mL燒杯從土壤層10cm處及土壤層底部出水口收集滲濾水。測定滲濾液體積后搖勻，過0.45μm微孔濾膜過濾后冷凍儲存，以待隨后分析檢測。2.3.3樣品分析方法土壤基礎(chǔ)性質(zhì)的測量。通過篩分法和沉降法測定土壤質(zhì)地；通過比重瓶法測定土壤密度；通過環(huán)刀法測定堆積密度；通過威爾科克斯（Wilcox）法測量田間持水量；通過常水頭法測量飽和導(dǎo)水率，采用馬里奧特瓶控制水頭，為了確保結(jié)果的準(zhǔn)確性，在穩(wěn)定滲透之后，至少測量3次；采用DecagonEM50測量土壤濕度（MC）和溫度；土壤氧化還原電位（ORP）是通過一個(gè)尖端為1mm的鉑金微型傳感器與單端開放式Ag/AgCl參比電極（REF321；UnisenseA/S，丹麥）測量的；pH值是通過玻璃pH微傳感器（尖端直徑為1mm）與單端開放式Ag/AgCl參比電極（REF321；UnisenseA/S，丹麥）組合測量，校準(zhǔn)后，在每個(gè)模擬柱中的同一位置測量3次。樣品污染物濃度的測量。采用HACHDR6000紫外分光光度計(jì)測定土壤孔隙水中TP、TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N和COD的濃度。采用同位素質(zhì)譜儀測定滲濾液、植物和土壤提取物中的15NO3--N、15NH4+-N和15N-TN同位素
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]嵌草鋪裝系統(tǒng)微生物群落變化研究[J]. 陳韜,韓朦紫,李劍灃. 給水排水. 2018(10)
[2]三峽庫區(qū)森林土壤大孔隙特征及對飽和導(dǎo)水率的影響[J]. 劉目興,吳丹,吳四平,廖麗娟. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]河谷型城市土壤有害金屬有機(jī)酸與細(xì)菌淋溶特性[J]. 李小平,劉獻(xiàn)宇,徐長林,趙亞楠,吳婷,劉東英,楊濤,YU Hongtao. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]土壤酶學(xué)硏究進(jìn)展[J]. 王理德,王方琳,郭春秀,韓福貴,魏林源,李發(fā)明. 土壤. 2016(01)
[5]快速城市化地區(qū)土地利用變化對流域水文過程影響的模擬研究——以深圳市布吉河流域?yàn)槔齕J]. 鄭璟,方偉華,史培軍,卓莉. 自然資源學(xué)報(bào). 2009(09)
本文編號：2988441
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