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景观水体的太阳能生态修复技术研究

作　者: 凌方圆
导　师: 雷国元
学　校: 武汉科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 景观水体富营养化 生态修复 太阳能 紫外抑藻
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本论文针对我国城市景观水体特点和防治现状,对城市校园景观水体的太阳能生态修复技术进行了研究。分析了城市景观水体的特点及其水质污染状况表明景观水体处理的必要性和迫切性。综述了景观水体的污染控制和修复技术及其机理,结合深圳某景观湖的富营养化现状,研究了一种新型低碳环保的景观水体生态修复技术:集推流曝气、紫外抑藻于一体的太阳能生态修复装置,并考察了其修复效果。得出以下结论:(1)对湖水水质进行了长期监测,水质监测结果TP浓度为0.047mg/L,TN为0.632mg/L,为中营养化水平,而叶绿素的含量为30.1μg/L,为富营养化水平,人工湖已处于中富营养化状态,并有恶化的趋势。(2)采用室内模拟法研究了该湖不同位置的底泥磷释放的影响因素进行了研究,温度、pH的升高以及厌氧条件会促进底泥中磷的释放,溶解氧较高时底泥对水中的磷有吸收作用,扰动促进底泥的磷释放属于短期效应。对底泥中微生物群落分析表明底泥中的优势群落以Bacillus属为主。通过实验室确定UV-C抑藻的最佳条件为:光强度为1.8mW/cm~2,照射时间5min。(3)太阳能装置放入湖水的48d时间里,通过对湖水的监测数据可以看出,在太阳能装置为中心的3m范围内,通过曝气搅动和紫外照射,水体pH由9.6下降到9.1,水中DO增加了1.5mg/L;由于搅动水体,使水体上下循环流动,将水底中的悬浮物、胶体物质、浮游生物和微生物等杂质搅动到水体表面,浊度增加了7NTU;微生物的活动增强,有效分解有机物, COD的含量由5.1mg/L降低到4.5mg/L;微生物利用氨氮合成自身物质,水中氨氮量降低了0.04mg/L;内源磷的释放,使水中的TP含量增加了0.02mg/L;紫外线对水中的藻类有一定的抑制作用。距离太阳能装置10m和30m的位置,水质变化与之前类似,变化较小。由于运行时间较短,太阳能装置在水平面的影响范围达到3m,影响的深度达到水面下0.5m。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 前言  8-9
  1.2 景观水体状况  9-10
    1.2.1 景观水体定义及分类  9
    1.2.2 景观水体在城市中的地位  9
    1.2.3 景观水体污染状况  9
    1.2.4 景观水体污染成因  9-10
  1.3 景观水体污染控制方法  10-17
    1.3.1 物理法  10-12
    1.3.2 化学法  12-13
    1.3.3 生物法  13-15
    1.3.4 生态法  15-17
    1.3.5 太阳能水体修复技术介绍  17
  1.4 景观水体污染控制技术存在的问题与不足  17-19
  1.5 研究目的、内容与意义  19-20
    1.5.1 研究目的  19
    1.5.2 研究内容  19
    1.5.3 研究意义  19-20
第二章 实验方法和试验材料  20-31
  2.1 实验方法  20-21
    2.1.1 水质监测方法  20
    2.1.2 泥底磷释放模拟实验方法  20-21
  2.2 水质监测药品  21-22
  2.3 底泥生物群落实验方法  22-23
    2.3.1 底泥样品预处理  23
    2.3.2 底泥DNA 提取方法  23
    2.3.3 基因组DNA 的PCR 扩增  23
    2.3.4 PCR 产物的TGGE 分析  23
  2.4 分子生物学药品  23-25
  2.5 分子生物学仪器  25
  2.6 太阳能水体修复装置  25-31
    2.6.1 总体设计思路  25
    2.6.2 支架设计  25-26
    2.6.3 太阳能板设计  26-27
    2.6.4 浮板选型  27-28
    2.6.5 曝气装置选型  28
    2.6.6 紫外抑藻装置设计  28-30
    2.6.7 装置总体效果  30-31
第三章 水质与底泥研究  31-43
  3.1 研究水域状况  31
  3.2 湖泊水质监测  31-37
    3.2.1 监测布点与频率  31-32
    3.2.2 结果与分析  32-37
  3.3 泥底磷释放模拟实验结果与讨论  37-39
  3.4 底泥生物群落结果与讨论分析  39-42
  3.5 本章小结  42-43
第四章 太阳能水体修复装置研究  43-52
  4.1 紫外抑藻模拟研究  43-46
    4.1.1 紫外抑藻装置  43
    4.1.2 紫外抑藻结果分析  43-46
  4.2 现场中试  46-50
    4.2.1 水质监测布点和监测时间  46-47
    4.2.2 中试结果分析  47-50
  4.3 本章小结  50-51
  4.4 工程建议  51-52
第五章 结论与建议  52-54
  5.1 结论  52
  5.2 建议  52-54
参考文献  54-59
致谢  59

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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
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