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景观水体富营养化与控制研究

作　者: 张伟
导　师: 袁林江
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 景观水体 富营养化 藻类 混凝
分类号: X524
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


为改善景观,近年来城市人造景观水体日益增多,但其容易爆发水华,会严重影响景观效果。目前对于城市景观水体发生富营养化的外在因素尚不完全明确,对该类水体富营养化适宜的控制对策也有待研究。为了追踪和明确引起景观水体富营养化的污染来源,本文研究了富营养发生的外源因素,通过研究部分水环境因子对藻类生长的影响,探究了内环境对藻类生长的影响,以及混凝法对藻类和磷的去除效果,为控制景观水体的富营养化提供理论和技术基础。本文首先研究了在开放的自来水和矿泉水中培养吊兰,其体内和培养液中N、P的变化。发现吊兰体内的营养物来自它从空气中吸收的气态污染物和大气沉降。开放体系水中总氮的增加:58%源自气体溶入、23%源自颗粒物落入、19%源自微生物的活动;气体溶入和颗粒物落入可分别增加开放体系水中磷含量的40%和25%,但微生物活动可减少开放体系水中磷含量的35%。为了进一步探查空气沉降对水体中氮磷营养盐含量的影响,2007年6月～2007年12月在西安建筑科技大学环工楼的楼顶处设立了采样点,对大气干、湿沉降进行了监测,分析了样品的离子组成。结果表明TN、NO3--N、NH4+-N、NO2--N、无机氮、有机氮和TP的半年湿通量分别为:3565.3kg/km2、828.0kg/km2、2251.1kg/km2、16.0kg/km2、3094.8kg/km2、470.5kg/km2、80.0kg/km2。TN和TP的半年干通量分别为:72.91kg/km2和65.20kg/km2。TN和TP的半年总通量分别为:3638.21kg/km2和145.19kg/km2。TN主要以湿沉降为主,约占TN沉降总量的98%,干沉降仅占2%;TP的湿沉降通量稍大于干沉降通量,湿沉降约占55%,干沉降约占45%。另外,在研究曝气和pH（5～10）值对景观水中藻类生长的影响中发现,白天曝气对藻类生长影响不大,夜间曝气对藻类生长有明显的抑制作用。pH值为9时,藻类生长最好;pH值等于5时,藻类生长最差。低pH值（pH为5或6）会抑制藻类的生长,而且优势种由微囊藻和球藻变为硅藻;随着pH值由7增加至10,促进了藻类的生长,微囊藻和球藻仍为优势种。采用正交实验研究确定了以Al2（SO4）3为混凝剂,除磷和藻类的最佳工艺条件为:混凝时间为15min,pH值为8,混凝剂投加量为30mg/L。对于磷酸盐为限制营养物的富营养化景观水体进行控制试验研究,结果表明,采用将部分水抽出,体外用Al2（SO4）3混凝净化处理后,再回补到景观水体内的“体外净化、循环补水”法,能有效降低水体中磷酸盐浓度和藻类数量,控制富营养化。而定期注入自来水并排出含藻富营养化水的“外源补水”法,并不能很好地降低TP浓度和抑制藻类数量的增加。“体外净化、循环补水”法为景观水体的净化提供了一条新思路。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
1 前言  9-26
  1.1 水体富营养化  9-17
    1.1.1 富营养化的定义  9-10
    1.1.2 世界水体富营养化的现状  10-12
    1.1.3 我国水体富营养化的现状  12-13
    1.1.4 富营养化的成因  13-16
    1.1.5 富营养化的影响和危害  16-17
  1.2 景观水体的富营养化  17-19
  1.3 景观水体富营养化的控制技术  19-23
    1.3.1 控制外源性污染物的输入  19-20
    1.3.2 内源性营养盐的控制  20-21
    1.3.3 物理方法  21
    1.3.4 化学方法  21-22
    1.3.5 物化方法  22
    1.3.6 生态方法  22-23
  1.4 研究的意义、内容  23-26
2 材料与方法  26-28
  2.1 试验材料  26
  2.2 分析方法  26-28
3 水培吊兰试验  28-31
  3.1 试验方法  28
  3.2 试验结果及分析  28-30
  3.3 本章小结  30-31
4 空气干湿沉降对水体的营养盐的影响  31-43
  4.1 试验方法  31
  4.2 试验结果及分析  31-41
    4.2.1 湿沉降营养盐数据的分析  31-39
    4.2.2 干沉降营养盐数据的分析  39-40
    4.2.3 大气沉降月、年通量变化  40-41
  4.3 本章小结  41-43
5 曝气方式和pH值对藻类生长影响试验  43-48
  5.1 试验方法  43
  5.2 试验结果及分析  43-47
    5.2.1 曝气方式对藻类生长的影响  43-45
    5.2.2 pH值对藻类生长的影响  45-47
  5.3 本章小结  47-48
6 化学混凝对水中藻类和磷酸盐的去除试验  48-52
  6.1 试验方法  48
  6.2 试验结果及分析  48-51
    6.2.1 FeCl_3对原水中的藻类和TP的去除效果  48-50
    6.2.2 Al_2(SO_4)_3对原水中的藻类和TP的去除效果  50-51
  6.3 本章小结  51-52
7 不同补水方式对水体富营养化的控制试验  52-56
  7.1 限制营养元素的确定  52
  7.2 试验方法  52-53
  7.3 试验结果及分析  53-54
  7.4 本章小结  54-56
8 结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 水体污染及其防治 > 湖泊、水库
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