發(fā)布時間：2020-03-30 23:12

【摘要】： 隨著三峽水庫的形成,庫區(qū)次級河流回水區(qū)水文條件發(fā)生變化,使得水體對污染物的擴(kuò)散作用和自凈能力大大降低,從而導(dǎo)致水質(zhì)惡化,尤其是氮、磷等營養(yǎng)鹽的聚積加劇了次級河流回水區(qū)水體富營養(yǎng)化。論文針對次級河流回水區(qū)水環(huán)境問題研究較少的現(xiàn)狀,以長江次級河流之一的臨江河回水區(qū)為研究對象,對其富營養(yǎng)化問題進(jìn)行研究。論文首先研究了臨江河回水區(qū)富營養(yǎng)化的主要控制因子,根據(jù)主控因子的研究結(jié)果進(jìn)一步對其富營養(yǎng)化進(jìn)行預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。為了達(dá)到消除富營養(yǎng)化威脅的目的,在掌握了其污染過程和自凈能力的基礎(chǔ)上,確定采用生態(tài)浮床技術(shù)原位治理臨江河回水區(qū)污染水體的技術(shù)措施,論文分別就生態(tài)浮床的凈化效果、植物的氮磷吸收能力和動力學(xué)模式進(jìn)行了研究。 論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下: ①論文采用因子分析法對葉綠素a、流速等9項水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析,確定了水溫、透明度、TN、TP、COD和葉綠素a濃度6個水質(zhì)指標(biāo)為臨江河回水區(qū)富營養(yǎng)化的主控因子。進(jìn)一步對6個主控因子進(jìn)行多元回歸分析,結(jié)果表明,葉綠素a濃度受水溫、TN、TP的影響較大,消減水體中的氮磷可使水體中葉綠素a濃度降低。 ②在臨江河回水區(qū)富營養(yǎng)化主控因子研究的基礎(chǔ)上,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立臨江河回水區(qū)富營養(yǎng)化預(yù)測模型,利用模型對不同氮磷濃度水平下的水體營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明:在當(dāng)前氮磷濃度水平上,去除水體中40%的氮磷可使水體營養(yǎng)狀態(tài)由中度富營養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度富營養(yǎng);當(dāng)去除比例達(dá)70%時,水體轉(zhuǎn)變?yōu)橹袪I養(yǎng)狀態(tài),從而可消除富營養(yǎng)化的威脅。 ③論文利用水質(zhì)模型對臨江河回水區(qū)污染過程及自凈能力進(jìn)行量化,結(jié)果顯示,污染物在進(jìn)入臨江河回水區(qū)后8h后才能達(dá)到穩(wěn)態(tài),擴(kuò)散過程緩慢造成了氮、磷營養(yǎng)鹽聚積,加劇了水體富營養(yǎng)化;回水區(qū)水體自凈作用可使水體中COD、TN、NH3-N和TP濃度降低11.98%、12.25%、13.98%和11.59%,對于臨江河回水區(qū)的重污染水體,其凈化能力有限,故仍需對臨江河回水區(qū)的污染進(jìn)行治理。 ④為了研究生態(tài)浮床對臨江河回水區(qū)污染水體的凈化效果,在臨江河回水區(qū)現(xiàn)場進(jìn)行了美人蕉、風(fēng)車草、菖蒲和香根草浮床的凈化試驗,試驗結(jié)果表明,4種浮床中美人蕉浮床的凈化效果最好,故在臨江河回水區(qū)污染治理中可優(yōu)先考慮選用美人蕉浮床。在此基礎(chǔ)上,利用富營養(yǎng)化預(yù)測模型對其應(yīng)用效果進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果表明:當(dāng)臨江河回水區(qū)浮床栽種面積為0.3km2時,水體的營養(yǎng)狀態(tài)可由中度富營養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度富營養(yǎng);當(dāng)浮床栽種面積為0.6km2時,水體營養(yǎng)狀態(tài)可由中度富營養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹袪I養(yǎng),表明生態(tài)浮床技術(shù)可以有效地控制臨江河回水區(qū)富營養(yǎng)化。 ⑤4種浮床栽培植物生長特性及吸收氮磷能力的研究結(jié)果表明:4種植物在生長過程中,生長速率均隨時間的變化呈現(xiàn)出低→高→低的二次曲線變化趨勢,移栽后的60～90d為植物的快速生長期;通過兩個試驗階段的植物吸收貢獻(xiàn)分析可知,4種植物的氮吸收量占浮床系統(tǒng)總?cè)コ�量的比例�?8.1%～35.6%之間,磷吸收量占浮床系統(tǒng)總?cè)コ�量的比例�?6.3%～52.1%之間,表明植物吸收是浮床系統(tǒng)氮、磷去除的重要途徑。 ⑥針對浮床系統(tǒng)對污染物的去除速率具有隨著運(yùn)行時間變化的特點,根據(jù)反應(yīng)器動力學(xué)理論研究得出浮床系統(tǒng)的COD、TN和TP去除動力學(xué)方程。由動力學(xué)方程可知,浮床系統(tǒng)中COD降解反應(yīng)可視為一級反應(yīng),TN和TP的去除反應(yīng)表現(xiàn)得較為復(fù)雜。
【圖文】：

生態(tài)浮床技術(shù)是一種水環(huán)境治理與水生態(tài)修復(fù)相兼顧的實用技術(shù)，其內(nèi)涵是是利用植物無土栽培原理，將生態(tài)工程技術(shù)和農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合起來，以浮床作為載體，人工把高等水生植物或改良陸生植物種植到水面，通過植物根部的吸收、吸附和根際微生物對污染物的分解、礦化等作用，削減富營養(yǎng)化水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物，抑制藻類生長，凈化水質(zhì)，恢復(fù)良好的水生生態(tài)系統(tǒng)，是一種有效的水體原位修復(fù)和控制技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于湖泊、河道、水庫等污染水體的生態(tài)治理[57-65]。1.3.1 生態(tài)浮床的凈化機(jī)理植物對污染水體的凈化綜合了吸附、沉淀、吸收、代謝、富集、濃縮等各種作用[66]。植物能吸收水體中營養(yǎng)物質(zhì)以滿足植物體本身的生長發(fā)育需要。水生植物發(fā)達(dá)的根系與水體接觸面積大，可以形成密集的過濾層，當(dāng)水流通過時，可以過濾掉水體中的污染物質(zhì)，在其表面進(jìn)行離子交換、吸附、沉淀等，不溶性膠體被根系黏附和吸附，凝集的菌膠團(tuán)把懸浮性的有機(jī)物和新陳代謝的產(chǎn)物沉降下來，使周圍的水體變得澄清。圖 1.2 為植物凈化污水的概念圖。

場調(diào)查結(jié)果顯示，大寧河回水段總體營養(yǎng)級勢，大溪河、抱龍河和神女溪回水段的部分2004 年，重慶市環(huán)境監(jiān)測中心與環(huán)科院對大了水質(zhì)監(jiān)測與評價，結(jié)果表明：朱衣河、梅為中營養(yǎng)，回水腹心區(qū)為輕度富營養(yǎng)，回水的營養(yǎng)狀況分布為： 河口為中營養(yǎng)，回水腹。2005 年，，重慶市環(huán)科院對巫山縣、云陽縣檢測結(jié)果顯示，巫山縣的大寧河、大溪河、湯溪河、長灘河部分河段均發(fā)生了水華現(xiàn)象況重慶永川區(qū)西部寶峰鄉(xiāng)萬壽山麓，流經(jīng)永川入長江（見圖 2.1），干流全長 94km，其中永 21.2km，占 22.6％。流域面積 727km2，其中。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X52

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 許學(xué)鵬;三峽水庫初期蓄水對嘉陵江下游及河口段水體富營養(yǎng)化影響研究[D];重慶大學(xué);2011年

本文編號：2608187