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微山湖湖东区入湖河流磷污染特征及生态控制技术研究

作　者: 王立鹏
导　师: 邢丽贞；张志斌
学　校: 山东建筑大学
专　业: 市政工程
关键词: 磷形态污染特征微山湖河流生态控制技术内源释放
分类号: X524
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

水体富营养化的预防和治理已成为目前国内外湖泊研究领域的热点之一,而引起水体富营养化的营养元素主要是氮和磷,尤其是磷,它已经成为水体富营养化的控制因子。当外源污染中的点源和非点源污染得到有效控制时,内源污染逐渐成为富营养化的主要诱因,因此,针对内源磷释放的特点,采取有效的控制技术是解决水体富营养化的关键。本文以微山湖湖东区入湖河流为主要研究对象,研究了微山湖湖湖东区入湖河流点源及非点源污染的现状,分析了外源污染对河流造成的影响,通过现场分析及内源磷的释放研究了内源污染的现状,提出通过植物修复技术解决河流及湖泊污染的途径。试验结果表明：(1)本地区外源污染仍以点源污染为主,水体中磷含量新薛河最低,TP平均含量为0.03mg/L,TP含量最高值为0.065mg/L；大、小沙河水质较差,大沙河TP平均含量为0.121mg/L,TP含量最高值为0.384mg/L；小沙河沿岸水体TP平均含量为0.17mg/L,TP含量最高值为0.351mg/L。微山湖湖东区入湖河流表层沉积物和沿岸土壤中形态磷均以无机磷为主,平均值占TP的75.54%和73.49%,有机磷含量偏高,分别为108.52mg/kg和114.93mg/kgo(2)三条河流河口处与入湖处内源磷释放主要集中在15天以内,尤其是释放的初期和中期效果明显。小沙河河口处TP最大释放通量为3.31mg/m2·d,入湖处TP的最大释放通量则为0.52 mg/m2·d。大沙河河口处和入湖处TP最大释放通量为0.41mg/m2·d和0.68mg/m2·d。新薛河河口处和入湖处TP最大释放通量为0.19mg/m2·d和0.3mg/m2·d。与湖内沉积物形态磷的内源释放相比,河流内源磷释放所引起的污染远小于由于湖泊内居民生活污染所引起的内源磷的释放,以新薛河入湖点为例,TP最大释放通量高达35.12mg/m2-d,是新薛河河口处TP最大释放通量的184倍,因此,加大湖区污染的整治力度成为解决湖区内源磷释放的关键所在。(3)在几种沉水植物中,黑藻和金鱼藻对磷的去除效果最佳,其次是眼子菜,菹草最差；挺水植物香蒲对水体中磷的吸收效果要明显好于沉水植物。对SRP的控制方面,低、高密度种植的菹草和金鱼藻效果明显好于麦黄草,中密度种植的三种植物吸收SRP效果相当,均能保持水体中SRP的较低水平；在对TDP的控制方面,低、高密度种植的菹草和金鱼藻均能良好地控制水体中的TDP；中密度种植的三种植物均能良好地控制水体中TDP,稳定性方面麦黄草好于其他两种植物；在对TP的控制方面,低、高密度的麦黄草控制效果最差,其他两种植物控制效果相当。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-25
  1.1 湖泊富营养化与磷污染特征  10-14
    1.1.1 湖泊富营养化  10-12
    1.1.2 磷污染特征  12-14
  1.2 河流污染特征  14-17
    1.2.1 河流点源污染  16-17
    1.2.2 河流非点源污染  17
  1.3 沉积物磷的释放  17-21
    1.3.1 磷的地球化学循环  17-18
    1.3.2 磷的内源污染  18-19
    1.3.3 内源磷的释放机理  19-20
    1.3.4 内源磷释放的影响因素  20-21
  1.4 生态控制技术  21-23
    1.4.1 河流点源污染  21-22
    1.4.2 微生物及其他控制技术  22-23
  1.5 研究的目的、意义和内容  23-25
    1.5.1 课题研究的目的和意义  23-24
    1.5.2 课题的研究内容  24-25
第2章试验材料和方法  25-33
  2.1 研究区域概况  25
  2.2 现场观测与采样  25-30
    2.2.1 外源污染样点采集与处理  25-27
    2.2.2 内源污染样点采集与处理  27-30
  2.3 样品处理与检测  30-32
    2.3.1 水样处理与分析  30
    2.3.2 土壤及沉积物样品处理  30
    2.3.3 土壤及沉积物样品分析  30-32
  2.4 植物修复技术的材料与过程  32-33
    2.4.1 试验材料  32
    2.4.2 试验过程  32-33
第3章微山湖湖东区河流外源磷污染特征  33-46
  3.1 结果与讨论  33-44
    3.1.1 河流点源污染特征  33-36
    3.1.2 河流表层沉积物磷形态丰度  36-38
    3.1.3 河流沿岸表层土磷形态丰度  38-42
    3.1.4 表层沉积物与富营养化的关系  42-43
    3.1.5 表层沉积物与表层土形态磷指标关系  43-44
  3.2 小结  44-46
第4章微山湖湖东区河流内源磷污染特征  46-66
  4.1 沉积物磷释放背景  46-55
    4.1.1 内源释放中的物理化学指标变化  47-49
    4.1.2 间隙水中磷的变化  49-52
    4.1.3 含水量和有机质  52-55
  4.2 沉积物磷释放试验  55-65
  4.3 本章小结  65-66
第5章植物修复技术研究  66-77
  5.1 植物修复技术概况  66-67
  5.2 微山湖湖东区植物修复技术研究  67-76
    5.2.1 结果与讨论  67-76
  5.3 本章小结  76-77
第6章结论和建议  77-79
  6.1 结论  77-78
  6.2 建议  78-79
参考文献  79-84
后记  84-85
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  85

微山湖湖东区入湖河流磷污染特征及生态控制技术研究

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