景观水体水和养分动态平衡模型研究

发布时间：2017-11-03 18:17

  本文关键词：景观水体水和养分动态平衡模型研究

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【摘要】：景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体,一般具有水域面积小、蓄水容量小、水体自净能力低和易受污染等特点,加上人类生活和水系中生物的影响,极易造成景观水体中悬浮物增多、浊度增大、有机物、细菌和大肠杆菌的含量增高。在气温较高时,富含氮、磷等营养元素的水体中迅速滋长藻类,藻类的异常繁殖破坏了景观水环境的生态平衡。景观水体富营养化是水生态系统结构功能状态恶化的过程,水体污染是启动因子,将直接导致水质下降,功能减退,水生态系统失衡等一系列环境问题,严重影响景观水体的美观。本论文针对景观水体流动性差、自净能力低、富营养化现象以及水质维护缺乏可操作性和后期管理而导致再次污染等问题,分析了水体富营养化的现象、成因和危害。引入热力学定律,从景观水体的水量保证、养分平衡、水体的景观效果以及水质维护和管理四个方面来进行研究。论文以洋湖湿地公园作为基地,通过实验分析,文献查阅和气象局数据收集,主要研究结果总结如下：(1)通过对洋湖湿地公园水域现状和成因分析,得出沿水流推进路径,整体水质情况有所好转,表明洋湖湿地具有一定的自净功能,但自净功能较弱,需加强洋湖湿地公园的水域生态功能,提升其自净能力。(2)基于湿地公园水分的输入量和输出量、补充水源和输出方式等关系,建立了景观水体水量动态平衡模型。计算结果表明,为了维持湿地公园的水量平衡,洋湖湿地公园再生水厂排入量应达到4万t/d以上才能保障湿地公园的基本用水。(3)在水量动态平衡模型基础上,进一步建立了景观水体养分动态平衡模型,用以确定和分析洋湖湿地公园的水生生态系统的氮、磷输入和输出的关系和效率。从人工湿地排入水的主要污染物是氮和磷,尽管每日的输入量不高,但是对湿地公园水质的生态平衡和景观效应有着潜在的影响。本文提出应用生态技术,将经过人工湿地处理后达到城镇污水一级A标准(GB18918-2002),排放到自然湿地作为景观用水,最后可提升到地表水环境质量Ⅲ类标准(GB3838-2002),并通过及时收割水生植物和捕捞水生动物来降低湿地公园水体氮、磷的含量。(4)采用坪塘再生水厂的监测数据计算排放到湿地公园的氮磷总量。在此基础上,依据不同水生植物和动物去除氮、磷的能力及其以及对冷暖季节的适应特性,提出了选用不同湿地植物和水生动物组合来维持景观水体养分动态平衡的生物群落配置模型,以保证水质达到预期水平。(5)对目前常用的景观水体富营养化的生态治理和机理进行归纳,包括水生植物修复技术、湿地技术、浮岛技术、水生动物修复技术和微生物修复技术,提出丰富植物种类、及时收割与打捞植物、建立湖滨水陆过渡带、播撒固定化微生物和构建完善的食物链的生态治理技术模式,并提出湿地公园日常维护和管理的相关建议。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52

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本文编号：1137356