多级库坝型溪流水系统氮磷滞留机制及有机质降解特征

发布时间：2017-09-07 04:37

  本文关键词：多级库坝型溪流水系统氮磷滞留机制及有机质降解特征

  更多相关文章： 源头溪流 OTIS 氮磷滞留 有机质分解速率 硝化速率

【摘要】：以合肥郊区某多级库坝型源头溪流为研究对象,选择NaCl为保守型示踪剂,以NH4Cl和KH2PO4为添加营养盐开展现场示踪实验。在此基础上,运用OTIS模型和养分螺旋原理,解析暂态存储特征、定量评估溪流氮磷营养盐滞留能力；选择速生杨的树叶凋落物为分解对象,通过测定树叶有机质降解速率,评估溪流有机质的衰减能力；开展沉积物硝化速率估算,探讨溪流氮素滞留潜力,并分析溶解氧限制效应,以期为该源头溪流氮、磷、碳等生源要素的削减和调控提供依据。现将主要结果概括如下：(1)一级支流OTIS模型水文参数、暂态存储度量指标随水文条件变化呈现一定的差异性,水力扩散系数D数值处于0.001-0.260之间,交换系数α大小介于10-4_10-3数量级。水力停留因子Rh处于2.068～7.013 s·m~(-1)范围内,平均值为4.268 s·m~(-1). Fmed200的数值介于5.53%～34.15%之间,平均值为16.40%。(2) NH4+ SRP在主流区的衰减系数λ均处于10-6～10-3数量级,在暂态存储区的衰减系数λs都处于10-5_10-2数量级,且大部分为负值。养分螺旋指标Vf-NH4+、Vf-SRP数值大小介于1-610。3数量级,U-NH+4、U-SRP处于10-3～10~(-1)数量级；NH4+和SRP之间的吸收长度Sw相差较大,大部分溪流段出现了营养盐吸收长度为负值的现象,意味着溪流段实际上已成为氮、磷的“源”,即营养盐处于释放状态。(3)一级支流树叶凋落物分解速率平均值为0.00329d~(-1),二级支流为0.00741d~(-1),塘为0.01823 d~(-1)。树叶分解速率的变化趋势与水体理化参数变化的趋势基本一致。根据Gessner模式,二十埠河一级支流各样点环境得分基本均为0,二级支流中仅3个样点环境得分为1,而作为对照的水塘中2个清洁样点环境得分均为2,表明二十埠河源头溪流的健康状态已受到严重破坏。(4)二十埠河水一、二级支流沉积物潜在硝化速率范围在0.022～0.268 μmol·h~(-1)·g~(-1)之间,中值0.124 μmol·h~(-1)·g~(-1),潜在硝化水平较高,但表面硝化速率范围在37～276 μ mol·h~(-1)·m2之间,中值为142 μmol·h~(-1)·m-2,处于较低水平；水系低氧问题导致沉积物硝化潜力难以充分发挥,沉积物硝化过程受到溶解氧限制。提高水体复氧能力,增加河流溶解氧含量是二十埠河氨氮污染控制的基本对策。
【关键词】：源头溪流 OTIS 氮磷滞留 有机质分解速率 硝化速率
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X524
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究目的及意义15-16
• 1.2 国内外研究进展16-19
• 1.2.1 暂态存储研究进展16-17
• 1.2.2 氮磷滞留研究进展17-18
• 1.2.3 溪流生态系统健康评价18-19
• 1.3 主要研究内容19-20
• 1.4 技术路线20-21
• 第二章 研究区域概况及分析测定方法21-25
• 2.1 研究区域概况21-22
• 2.2 分析测定方法22-25
• 2.2.1 Cl~-浓度的测定22-23
• 2.2.2 NH_4~+浓度的测定23
• 2.2.3 SRP浓度的测定23
• 2.2.4 硝酸盐氮浓度的测定23
• 2.2.5 硝酸盐氮浓度的测定23-24
• 2.2.6 无灰干重的测定24-25
• 第三章 多级库坝型溪流水系统氮磷滞留特征25-42
• 3.1 OTIS模型及其模拟计算软件25-26
• 3.2 现场示踪实验26-27
• 3.3 溪流暂态存储特征27-34
• 3.3.1 水文参数的确定27-29
• 3.3.2 暂态存储度量指标29-31
• 3.3.3 水文参数与暂态存储指标的统计分析31-34
• 3.4 氮磷营养盐滞留特征34-41
• 3.4.1 营养盐一阶吸收系数34-37
• 3.4.2 养分螺旋指标37-39
• 3.4.3 养分螺旋指标与水文参数的相关性分析39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 基于树叶凋落物的有机质降解速率分析42-50
• 4.1 方案设计及方法42-44
• 4.1.1 样点布设42-43
• 4.1.2 实验方案设计43-44
• 4.1.3 树叶分解速率的计算44
• 4.2 结果与分析44-49
• 4.2.1 树叶凋落物的分解速率44-46
• 4.2.2 溪流水环境健康分析46-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 溪流沉积物硝化速率分布及溶解氧的限制效应50-58
• 5.1 样点布设与样品采集50-51
• 5.2 硝化速率的测定51-52
• 5.2.1 潜在硝化速率测定51
• 5.2.2 表面硝化速率测定51-52
• 5.3 结果与分析52-56
• 5.3.1 采样点水体和沉积物理化特征52-53
• 5.3.2 硝化速率变化特征53-55
• 5.3.3 溶解氧对硝化过程的限制55-56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-68
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况68
• 1) 参加的学术交流与科研项目68
• 2) 发表的学术论文68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 王月;王学东;杨昱祺;高伟明;田雨;;镉对北京城郊土壤潜在硝化速率的影响[J];生态毒理学报;2014年02期

2 杨科科;孟遥;鲁妍;张书良;;氮肥工业废水中氨氮硝化速率的研究[J];河南化工;2013年01期

3 孙晋伟;黄益宗;招礼军;李小方;高卫国;;Cu对我国17种典型土壤硝化速率的影响[J];生态毒理学报;2008年05期

4 李彬;王志伟;安莹;吴志超;;盐度对膜-生物反应器污泥表观硝化速率的抑制机理[J];中国环境科学;2014年02期

5 欧瑜战;;A~2/O型氧化沟工艺中硝化速率的变化特征分析[J];资源节约与环保;2014年01期

6 游佳;吴金香;郑兴灿;;A~2/O型氧化沟工艺中硝化速率的变化特征研究[J];中国给水排水;2011年19期

7 李建伟;李湘凌;周涛发;袁峰;;基于硝化速率法的重金属元素Pb、Cu生物毒性研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2014年08期

8 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 沈月;依艳丽;付时丰;;干湿交替及不同水、氮梯度对棕壤酸度及硝化速率的影响[A];面向未来的土壤科学（上册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 石薇;华西雨屏区不同土地利用类型土壤硝化作用研究[D];四川农业大学;2014年

2 万灵芝;多级库坝型溪流水系统氮磷滞留机制及有机质降解特征[D];合肥工业大学;2016年

3 孙晋伟;铜和镍对我国17个地区农田土壤潜在硝化速率的影响[D];广西大学;2008年

4 刘雅;土壤食细菌线虫对红壤硝化作用的影响[D];南京农业大学;2008年

，

本文编号：807452