城市富營養(yǎng)化景觀水體的植物修復(fù)機(jī)理及現(xiàn)場試驗(yàn)研究.pdf

1、景觀水體富營養(yǎng)化是我國許多城市普遍存在的水環(huán)境問題之一，論文以西安市主要景觀水體為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析了水質(zhì)污染特征、污染成因和發(fā)展趨勢。
　　 實(shí)驗(yàn)研究了污染底泥中氮磷的釋放規(guī)律和機(jī)理，對(duì)淺水型城市景觀水體的富營養(yǎng)化發(fā)展趨勢進(jìn)行了水質(zhì)模擬。以長安湖作為西安市富營養(yǎng)化景觀水體的典型，在現(xiàn)場進(jìn)行了生態(tài)原位修復(fù)技術(shù)的中試實(shí)驗(yàn)研究，探明了不同植物對(duì)景觀水體TN、TP、NH3-N和CODMn等污染物的去除效果和機(jī)理。主要內(nèi)容和研究成果如下

2、：
　　 1.以長安湖、護(hù)城河和興慶湖作為“老”的景觀水體代表，以曲江池和大明宮國家遺址公園太液池作為新建景觀水體的代表，實(shí)驗(yàn)研究了各水體的水質(zhì)狀況和污染成因。
　　 2.磷是景觀水體富營養(yǎng)化的主要控制指標(biāo)，與藻類繁殖密切相關(guān)。污染底泥釋放實(shí)驗(yàn)表明，在厭氧條件下，造成污染底泥中磷釋放顯著的主要原因是微生物作用和較高的pH值。在不滅菌條件下，控制pH=6.5，磷的最大釋放速率為2.14mg/(d·m2)，不控制pH值(pH

3、=7.5～8.6)，磷的釋放速率顯著提高，達(dá)到8.60mg/,(d·m2)；在滅菌條件下，污染底泥中磷的釋放強(qiáng)度很低，但將pH提高到9.1時(shí)，磷在厭氧和好氧條件下均有明顯的釋放，釋放速率為9.51mg/d·m2)。污染底泥中，堿性磷酸酶活性測定結(jié)果與磷酸鹽釋放趨勢一致。
　　 3.厭氧狀態(tài)下，微生物以硫酸根為電子受體的生命活動(dòng)會(huì)引起周圍環(huán)境氧化還原電位的降低，導(dǎo)致污染底泥中磷和可溶性鐵顯著釋放。對(duì)底泥中各形態(tài)磷含量變化的分析表明

4、，鐵結(jié)合態(tài)磷和閉蓄態(tài)磷在微生物作用下更容易釋放。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，污染底泥中可溶性鐵和磷的釋放呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9424。
　　 4.在不滅菌條件下，上覆水中總氮和氨氮的變化趨勢一致，與有機(jī)物濃度正相關(guān)(R2=0.8966)；滅菌條件下，二者的相關(guān)性較差(R2=0.6929)。
　　 5.應(yīng)用WASP水質(zhì)模型對(duì)曲江池的NH3-N、DO、TP、NO3-Ni進(jìn)行了水質(zhì)模擬，確定了合理的模型參數(shù)，水質(zhì)預(yù)測結(jié)果與實(shí)測值較為

5、接近，精度滿足要求。
　　 6.根據(jù)對(duì)植物的抗逆性、適應(yīng)性和根系氧化力的測試結(jié)果，篩選出最佳的原位生態(tài)修復(fù)浮床植物為美人蕉、鳶尾和早傘草。最優(yōu)的挺水植物為水菖蒲。
　　 7.從試驗(yàn)測定結(jié)果和植物生長狀況可以看出，植物生長與景觀水體中磷的去除率呈正相關(guān)關(guān)系，說明植物體的吸收作用對(duì)TP的去除起主導(dǎo)作用。對(duì)比各單元植物組合的處理效果，鳶尾和旱傘草浮床組合單元對(duì)TP的去除率最高，達(dá)95.7％，美人蕉和旱傘草組合單元的去除率在65

6、％～82.8％之間；不同植物組合對(duì)TN均有穩(wěn)定的去除效果，蘆葦、荻和水菖蒲組合的去除率最高為92.3％；美人蕉和香蒲組合的去除率基本保持在87.1％～89.2％之間；美人蕉和旱傘草組合的去除率在86.2％～89.9％之間；鳶尾和旱傘草組合的去除率在82.9％～89.2％之間。
　　 8.檢測了7種水生植物的含水率和植物體內(nèi)TN、TP的含量，其中，美人蕉含氮量最高，達(dá)1.72％：水莒蒲含磷量最高，達(dá)0.75％。各植物體內(nèi)TN含量的