三峡库区富营养化水体生态岛修复技术研究

摘要

三峡工程是一项规模宏大的多目标水资源开发利用工程，建成后在防洪、发电、航运等方面有着巨大的经济效益，但三峡工程的兴建对三峡库区的生态环境产生了一定程度的影响。三峡库区蓄水135米后，发现部分一级河流的回水段出现了不同程度的富营养化现象，引起了广泛关注。水体富营养化问题是当今世界面临的最主要水污染问题之一，也是国内外水污染治理的难题，我国的水体富营养化问题也相当严重。 水体富营养化防治走过了从控制营养盐、直接除藻，到生物调控、生态工程及生态恢复等艰难历程，生态岛技术是一项目前世界上正在兴起的突破性的水体修复技术，生态岛修复技术的研究对于三峡库区水体富营养化防治具有一定的借鉴意义。 本文对三峡库区富营养化水体的生态岛修复技术进行了研究。采用自然水体人工模拟池的方式进行了轻度、中重、重度三种营养盐浓度和薄荷、香根草、水稻三种植物的生态岛实验，通过对各项水质指标和生物指标的监测，分析了三种陆生植物生态岛对不同水体的净化效果和富营养化关联因素的相关性以及生态岛去除总氮、总磷的动力学过程，并分别进行了环境效益和经济效益分析。 实验结果表明：薄荷、香根草、水稻三种生态岛对营养盐的去除效果、抑藻效果和水体透明度的改善效果都很好。透明度和叶绿素a呈显著负相关关系；COD和叶绿素a呈正相关关系，其他因素与叶绿素a的相关关系的规律性不明显。三种生态岛植物去除总氮、总磷的动力学过程均满足三次方拟合方程曲线。三种植物的生长状况和体内氮磷含量均与水体中营养盐浓度相关。三种生态岛都可以产生较好的环境效益和经济效益，应用前景十分广阔。

目录

文摘

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1绪论

1.1水体富营养化

1.1.1水体富营养化的概念、特征及危害

1.1.2国内外水体富营养化研究状况

1.2三峡库区水体富营养化

1.2.1三峡库区水体富营养化现状与回顾

1.2.2三峡库区水体富营养化的潜在威胁

1.3富营养化水体的生态修复

1.3.1生态修复方法的种类及简介

1.3.2生态岛技术的原理及特点

1.3.3国内外生态岛技术研究状况

1.4本试验研究的目的及意义

1.4.1本实验研究的目的

1.4.2本实验研究的意义

2富营养化水体生态岛修复试验的原理及方案

2.1试验基本原理

2.2试验场地概况

2.2.1试验场地的地理位置

2.2.2试验场地的气候条件

2.3试验方案

2.3.1试验方案

2.3.2试验材料及方法

2.3.3试验测试指标、测试方法及监测频率

3生态岛修复试验的结果与分析

3.1生态岛植物生长状况

3.1.1薄荷生长状况

3.1.2香根草生长状况

3.1.3水稻生长状况

3.1.4 小结

3.2生态岛对营养盐的去除效果

3.2.1薄荷水体中营养盐的去除效果

3.2.2香根草水体中营养盐的去除效果

3.2.3水稻水体中营养盐的去除效果

3.2.4空白对照水体中营养盐的动态变化

3.2.5 小结

3.3生态岛对COD去除效果

3.3.1薄荷对水体COD的动态变化

3.3.2香根草对水体COD的动态变化

3.3.3水稻对水体COD的动态变化

3.3.4空白对照水体中COD的动态变化

3.3.5 小结

3.4生态岛抑藻效果及藻类变化

3.4.1薄荷的抑藻效果及水体中的藻类变化

3.4.2香根草的抑藻效果及水体中的藻类变化

3.4.3水稻的抑藻效果及水体中的藻类变化

3.4.4空白对照水体中叶绿素a和藻类变化

3.4.5 小结

3.4.6抑藻机理探讨

3.4.7藻类变化

3.5生态岛对水体透明度的改善

3.5.1薄荷对水体透明度的改善

3.5.2香根草对水体透明度的改善

3.5.3水稻对水体透明度的改善

3.5.4空白对照水体透明度的动态变化

3.5.5小结

3.6生态岛对pH的影响

3.6.1薄荷水体中pH的动态变化

3.6.2香根草水体中pH的动态变化

3.6.3水稻水体中pH的动态变化

3.6.4空白对照水体中pH的动态变化

3.6.5 小结

3.7生态岛对溶解氧的影响

3.7.1薄荷水体中溶解氧的动态变化

3.7.2香根草水体中溶解氧的动态变化

3.7.3水稻水体中溶解氧的动态变化

3.7.4空白对照水体中溶解氧的动态变化

3.7.5小结

4富营养化关联因素相关性分析及总氮、总磷去除的动力学过程

4.1关联因素与叶绿素a相关性分析

4.1.1 TN、TP与叶绿素a的相关关系

4.1.2光照强度与叶绿素a的相关关系

4.1.3水温与叶绿素a的相关关系

4.1.4透明度与叶绿素a的相关关系

4.1.5 COD与叶绿素a的相关关系

4.1.6 pH与叶绿素a的相关关系

4.1.7溶解氧与叶绿素a的相关关系

4.1.8小结

4.2植物去除水体中总氮、总磷的动力学过程

4.2.1植物去除水体中总氮的动力学过程

4.2.2植物去除水体中总磷的动力学过程

5生态岛修复技术的效益分析

5.1环境效益分析

5.2经济效益分析

6结论及建议

6.1结论

6.2建议

致 谢

参考文献

附 录