發(fā)布時間：2020-04-15 12:23

【摘要】：在水環(huán)境治理領域,生物治理方法一直是一個熱門的課題。近年來城市人工景觀水體不斷增加,但由于維護不當,相對應的水體污染現(xiàn)象也逐漸加劇,此時對水體的治理和保持就顯得更加迫切。本文就針對沉水植物苦草對污染水體的治理效果進行研究,通過進行室內(nèi)微型人工水體培養(yǎng)實驗,來探究在污染水體的治理過程中苦草的最佳適用性種植密度,為現(xiàn)實社會中的水體治理提供一定的技術(shù)支持和幫助。首先,在室內(nèi)實驗條件下對水體中葉綠素a濃度及水質(zhì)因子含量進行監(jiān)測,對監(jiān)測數(shù)據(jù)采用相關(guān)性分析、方差分析及主因子識別分析等方法求出苦草組藻類生長的主控因子為溶解氧(Dissolved oxygen,DO)、總磷(Total phosphorus,TP)、總氮(Total nitrogen,TN)和渾濁度(Turbidity,Tur)。再利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對四個主控因子進行驗證,最終確定求得的四個主控因子具有較高的準確度和可信度。其次,通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡分別對各個實驗階段的水體進行水質(zhì)評價,一方面得出苦草對水體凈化具有極好的促進作用,另一方面得出苦草對水體的凈化效果并不是隨著種植密度的增加而增強。評價結(jié)果表明苦草種植密度的不同一定程度上影響著水體水質(zhì)的凈化效果,苦草種植存在最佳的密度。然后,運用層次分析模型對種植不同密度苦草的實驗水體進行分析,得出種10株苦草的方案權(quán)重值最大,20株的次之,初步得出在室內(nèi)富營養(yǎng)化水體培養(yǎng)實驗中,具有較好凈化效果的苦草適用性、合理性種植密度在0～20株范圍。再通過非線性約束優(yōu)化方法進一步對苦草最佳種植密度進行探究,最終得出實驗水體中苦草種植密度的最佳值為50株/m2,為提高人工水體污染治理的合理性和科學性提供參考。最后,基于元胞自動機和多智能體建模技術(shù)及NetLogo平臺,構(gòu)建出苦草、藻類生長的水體系統(tǒng)模型。通過對主體行為規(guī)則的研究,模擬出不同密度苦草種植下的水體動態(tài)演化,并對水體仿真演化結(jié)果進行分析探究,最終得出仿真模型構(gòu)建的有效性與準確性,以及苦草種植密度優(yōu)化的合理性。
【圖文】：

２．１室內(nèi)水體實驗與方法逡逑２．１．１實驗概述逡逑生物方法進行污染水體治理是目前水體富營養(yǎng)化治理的一種非常有效的方式，而對于水體維持長期的生態(tài)系統(tǒng)平衡也至關(guān)重要，因此很多政府對于小型湖泊和城市景湖治理均采用種植各種水草的方式，這樣還能提高水體的觀賞性。而苦草作為一種多沉水植物，是最常見的用于水體污染治理的水草之一�？嗖莶粌H對湖水有過濾作用，逡逑且還可以增加水中溶氧量，吸收、降解水中的營養(yǎng)物質(zhì)，從而達到水體凈化、營養(yǎng)有機物含量降低、浮游植物和藻類數(shù)量減少等作用１４。然而，對于人工景觀水體而言，草種植密度的不合理，將會產(chǎn)生相反的效果。以廣西大學校內(nèi)景觀湖（鏡湖）為例，逡逑苦草種植密度過高時，湖面上會漂浮很厚一層的腐爛枝葉，需要人工經(jīng)常清理，這樣僅達不到水體凈化的目的，反而會導致水體水質(zhì)的惡化、發(fā)臭，而且影響美觀。因此，逡逑理密度的苦草種植對水體的凈化和其觀賞價值具有極其重要的作用。逡逑

合理密度的苦草種植對水體的凈化和其觀賞價值具有極其重要的作用。逡逑臂曬逡逑圖２－１校園昁湖實景圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｃａｍｐｕｓ邋ｍｉｒｒｏｒ邋ｌａｋｅ邋ｒｅａｌ邋ｍａｐ逡逑本次室內(nèi)的微型人工水體培養(yǎng)實驗分為兩個階段進行：第一階段為苦草對水體凈化逡逑效果的探宄性實驗，本實驗分為三個試驗水缸，分別命名為Ａ號、Ｂ號、Ｃ號試驗箱。逡逑第二階段為探宄在不同苦草種植密度下人工水體的水質(zhì)狀況，，即不同密度苦草對水體的逡逑凈化效果情況，本實驗分為四個試驗水缸，分別命名為１號、２號、３號、４號試驗箱。逡逑同時，第二階段水體培養(yǎng)實驗完成后，將原試驗箱放置到室外進行一段時間的培養(yǎng)，探逡逑究環(huán)境的變化對室內(nèi)實驗結(jié)果是否有影響。逡逑８逡逑
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X52;TP18

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本文編號：2628547