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黄浦江上游稻田生态排水系统的构建与应用

作　者: 张毅
导　师: 卢振兰
学　校: 吉林农业大学
专　业: 环境工程
关键词: 稻田排水系统水生植物生态沟渠人工湿地
分类号: X171.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以上海市青浦现代农业园区为试验基地,从筛选高效拦截稻田排水氮、磷的水生植物入手,旨在构建一个生态沟渠-湿地生态排水系统,从过程上削减水体污染物含量,尤其是氮磷含量,从而防止因农田退水散排引起的农业面源污染和因直接向江河排放引起的水体富营养化。主要研究结果如下：(1)本试验研究发现,水生植物对低污染负荷的水质净化作用并不明显,若想使其发挥作用,须将水力停留时间控制在2天以内,所以,在应用于生态沟渠和湿地的建设中,要充分跟踪考察排水水源的水质状况,及时调整运行参数,特别是水力停留时间。土壤本身对低污染负荷水体的净化效果也不错,从经济角度考虑,利用传统土沟作为稻田排水沟已足够；但从生态的角度考虑,应选择适当的耐湿、耐寒、耐高温的植物植于沟两侧,保持水土,改善生态环境。当稻田排水处在高污染负荷阶段时(化肥、农药大量施用后),土壤本身的净化能力已不足以充分的拦截氮、磷。这时,大量的氮、磷将随稻田排水流入附近的河流湖泊中,从而引起水体富营养化,将沟渠内布设适当的水生植物,能起到减缓稻田排水流速、脱氮除磷、提高水体溶解氧、稳定水体pH值的作用。如,香根草对控制中浓度总磷污染有着较强作用；鸢尾对控制中浓度氨氮污染有着较强作用；香蒲对高COD负荷有着较强的去除作用。从试验结果来看,水生植物对污染物的去除受水力停留时间的影响较大,所以,不能片面的说哪种植物好与不好,只能根据受污染的水质和治理该水质的手段所设计的水力停留时间来选择合适的水生植物品种。(2)本试验对生态沟渠在一期工程结束后进行了为期5天的试运行,经过试运行,生态沟渠初步实现了其预期处理品质,水力停留5天以后,沟渠对主要污染物N、P、COD的去除率均达到了30%以上,有些甚至达到了50%以上,从试运行的数据看,在非降雨条件下,挺水植物+浮水植物组合的布设方式能使生态沟对污染水体发挥更大的净化能力。(3)本试验还构建了一个将水体净化、生态修复、文化传播等多功能性于一体的人工生态湿地,体现了明显的综合功能。本研究中,稻田生态排水系统的构建分为水生植物的筛选-生态沟渠的基建-沟渠植物布设-生态湿地的构建四个环节,水生植物的筛选较为成功,生态沟渠的试运行较为稳定,生态湿地的功能性较为健全,整个系统串联较为通畅,相信经过2011年二期工程的实施,该稻田排水系统的构建将更为完善。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 选题的来源和依据  8-9
  1.2 研究的目的及意义  9
  1.3 国内外研究现状  9-11
  1.4 试验基地背景分析  11-13
  1.5 课题研究的基本内容  13
  1.6 创新点  13
  1.7 技术路线  13-14
第二章水生植物的筛选试验  14-37
  2.1 材料与方法  14-18
  2.2 结果与分析  18-35
  2.3 小结  35-37
第三章生态沟渠的构建及试运行  37-51
  3.1 设计原则  37
  3.2 设计依据  37
  3.3 设计目标  37-38
  3.4 设计方案  38-42
  3.5 试运行  42-50
  3.6 小结  50-51
第四章生态湿地的设计  51-54
  4.1 设计目标  51
  4.2 设计原则  51
  4.3 功能展示  51-53
  4.4 创意总结  53
  4.5 小结  53-54
第五章结论与展望  54-56
  5.1 结论  54-55
  5.2 展望  55-56
参考文献  56-60
作者简介  60-61
致谢  61

黄浦江上游稻田生态排水系统的构建与应用

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