污水处理厂达标外排水对受纳水体及修复植物的影响研究

摘要

随着我国经济与人口的快速增加，污水排放总量也在迅速增加，为遏制其造成的生态环境污染，近年来，我国加大了城市污水与工业废水的集中处理率。排放自然水体是污水的自然归宿，也是目前我国污水最主要的出路。对于已建成的污水处理厂，其纳污水体也就是一定的。自然水体对接纳废水具有一定的稀释与净化能力，但这个稀释与净化能力是一定的。随着污水排放量的增加，会加剧废水对纳污水体带来冲击和负面影响。而且对于作为纳污水体的河流，在修复过程中，其接纳废水量必然会对修复植物的生长产生影响。因此，研究污水处理厂的废水排放量对受纳水体本身和其修复植物的影响，对水环境的保护和水体修复，具有重要的理论与实际意义。 本文通过对自然水体、废水排放量等条件的模拟，通过大量实验，取得以下重要结论： 污水处理厂外排水对受纳水体中的有机物有明显的影响。实验结果表明，水中有机物与叶绿素都随接纳水量而增加，COD除3＃比对照低32％外，2、4和5＃中COD分别比对照高93％、46％和46％，叶绿素除3＃比对照低51.7％外，2、4和5＃中叶绿素分别比对照高129.9％、106.5％和81.8％。这说明排水促进了水体藻类初级生产者的演替过程；也说明浮游植物是水体COD的主要贡献者。 外排水对受纳水体氮磷也有显著的影响。总氮随接纳水量的增加而显著增加，与总氮相比，而水中总磷与接纳废水量的关系并不显著。按照湖泊N、P限制性因素的Redfield比值判断，对照体系1＃的氮磷相对平衡，而接纳水量最少的2＃系统N起限制作用，随着接纳水量的进一步增加，磷则成为主要的限制性因素。 外排水对受纳水体溶解性无机盐的积累贡献明显。污水处理厂达标外排废水能显著地增加受纳水体的溶解性盐，可能会导致水生生态系统的退化或增加水体修复的难度，这在干旱地区的水体可能会更加明显。 外排水对受纳水体底泥有机质的影响也十分显著，接纳水中的有机物水体中有机物的沉降与积聚，反而促进了底泥中有机物的矿质化过程。 在用修复植物修复已退化的水体时，作为污水处理厂尾水的受纳水体，采用伊乐藻作为修复植物，可以取得比采用水网藻作为修复植物更好的修复效果。一定量的尾水会对植物的生长环境产生某种胁迫作用，而伊乐藻对这种胁迫的抵抗能力较强，在胁迫条件下，也可以较好的生存。 在设计污水处理厂及选址时，最好能将污水处理厂废水的排放量与受纳水体水量的比例控制在1:100以下。在该比例条件下，尾水对受纳水体及其修复植物影响较小，可将纳污水体的COD、TN、TP控制在一个相对较低的水平上，且修复植物受到的环境胁迫也较少，能够很好的生长。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1废水的处理与排放

1.1.1废水的产生与分类

1.1.2废水的处理方法

1.1.3废水排放标准与达标排放

1.2达标排放水的生态毒性

1.2.1达标排放水的性质变化

1.2.2排放水的毒性研究方法

1.2.3排放水对受纳水体的影响

1.3退化水体的生态修复

1.3.1自然水体生态修复的原则

1.3.2水体修复的方法

1.3.3水体的水生植物修复与生态效果

1.3.4影响水生植物修复的主要因素

1.4课题研究的意义与主要内容

第二章实验部分

2.1达标排水的特性

2.2受纳水体的模拟

2.2.1受纳水体的实验模拟

2.2.2外排水量影响的实验方法

2.3生物修复植物选取和修复程序的设计

2.3.1生物修复植物的选取

2.3.2修复程序设计

2.4采样与采样频率

2.5监测指标及分析方法

2.5.1水质监测指标与分析方法

2.5.2底泥监测指标与分析方法

2.5.3植物体的监测指标与分析方法

2.6主要仪器与试剂

2.7数据处理

第三章结果与讨论

3.1外排废水对受纳水体的影响

3.1.1外排水对受纳水体有机物含量的影响

3.1.2外排水对受纳水体总氮、总磷的影响

3.1.3外排水对受纳水体TSS的影响

3.2外排废水对受纳水体底泥的影响

3.2.1外排水对受纳水体的底泥有机质含量的影响

3.2.2外排废水对受纳水体底泥中TN的影响

3.2.3外排废水对受纳水体底泥中TP及APA的影响

3.2.4外排废水对受纳水体底泥中过氧化氢酶的影响

3.3修复植物的修复效果评价

3.3.1修复植物对水中COD的净化效果

3.3.2修复植物对水中氮素的净化效果

3.3.3修复植物对水中磷的净化效果

3.4达标排放水对修复植物影响的生物标志物响应

3.4.1排放水对修复植物生物量的影响

3.4.2不同排放量、不同修复植物体内叶绿素的变化情况

3.4.3不同排放量、不同修复植物体内MDA的变化

第四章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢