流域水葫芦控制与利用生态工程研究

发布时间：2020-11-11 17:11

　　 水葫芦于20世纪30年代传入我国，近年来由于流域水体的富营养化使其蔓延速度极快。它侵占水道，干扰水生生态系统平衡，影响当地的经济生产，成为一大公害。 生态工程是一种全新的技术和方法，它在无需投入大量能源的情况下，保护生态系统和非再生资源，而且将污染物转化为人类可以利用的再生资源，避免污染的转移。本研究遵循生态工程设计的基本原则，首先通过野外观测和实验室实验研究，摸清流域水葫芦的生长规律，并在此基础上提出水葫芦生长控制的对策建议；随后应用水葫芦生长模型和剩余生产模型，定量研究了通过水葫芦打捞净化水体中营养盐的效果；对于所打捞的水葫芦，则结合研究区的实际情况，对研究区原有的沼气发酵工艺进行适当的改进，进行水葫芦厌氧发酵中试实验，并提出了发酵产物的综合利用途径；最后则采用能值分析与技术经济分析的方法，定量分析了所设计水葫芦生态工程的生态经济效益及其可持续性。 论文所取得的主要成果和研究结果如下： (1) 流域内水流较缓及水体营养盐含量较高的内河道、引水渠、池塘等地是水葫芦的主要生长分布区，在适宜条件下，水葫芦植株可在8～10天内可翻一番。水葫芦较耐瘠，在无外来营养补充的情况下，大的植株在将近一个月的时间内仍能正常生长。TN和TP是水葫芦生长的主要限制因子，当水体TN浓度小于2.0mg／L或TP浓度小于0.05mg／L，水葫芦的生长状况与蒸馏水空白对照之间的差异不显著，该浓度值可作为野外控制水葫芦疯长的参考阈值浓度。 (2) 畜禽废水对水葫芦的生长有着明显的促进作用，在中等浓度的畜禽废水中，水葫芦的植株数在6～7天可增一倍。与此同时，水葫芦对中高浓度的畜禽废水有很强的净化能力，在自然状态下，25天内对COD_(cr)、TN、TP的去除率分别在60％～88％、50％～90％及50％～60％之间。水葫芦对畜禽废水中的COD_(cr)、TN及TP的去除速率，均符合一级动力学方程，且具有很好的相关性。 (3) 水葫芦吸收营养盐用于光合作用，当植株被收获时，在水中的营养盐将包含在植物组织中而被去除。水葫芦的生长特征可用罗辑斯蒂方程表示，在野外阳光充足的条件下，其生长速率主要受温度和营养盐的影响。论文通过野外实验和文献查询，建立了九龙江流域水葫芦生长数学模型和剩余生产模型，并利用该模型计算了研究区6000m~2的水体实施水葫芦打捞策略后所能去除TN和TP的最大理论值，其结果为每年最大能去除214.4kg TP和966.6kg TN。 (4) 接种率、破碎程度、温度等是影响水葫芦厌氧发酵产气效率的主要因素。
【学位单位】：同济大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2007
【中图分类】：X52
【部分图文】：

的生态环境。 4.1.2研究小区概况本研究小区位于福建漳州龙海市白水镇(图4一1)。白水镇位于九龙江支流南溪中游，背依大帽山，地理坐标为东经 117051‘、北纬24051‘，东接浮宫镇，西连东泅乡，北隔九龙江与东园镇相望，南倚砒帽山与漳浦县的佛昙镇、官得镇毗

分水葫芦流动性较弱，由于生长环境好，生长旺盛、数量大、繁殖快、经常在暴雨后流入九龙江，是造成大面积水葫芦污染的主要来源。九龙江流域水葫芦分布状况见图4一3。由分布状况可见，水葫芦以南溪(龙海境内)、西溪数量较多，北溪数量较少。其中西溪天宝镇、靖城镇境内分布较多，可能与当地种植业发达、农田面源污染有关;朝阳镇境内分布也较多，可能与当地养殖业排污有关。根据一年四季分布来看，冬季由于气温低、降雨量少，江面

Fig.4并 TNconcen。妞ti姗 inwaterqualitymonitori血 9stationsinfourdi巧，出t别努ISon‘(2)TP各测点仰的测值在0.010~0.463m创L之间，各季节的变化见图4-5。由图可见，白水镇引水渠保黎桥段以及麒麟桥段水体仰含量依然高出其它各河段的测值，在一年四季各次监测中TP大部分超出GB3838一2002《地表水环境质量标准》m类水质标准 (0.Zm叭)，其中保黎桥段TP含量超标最为严重，其夏季仰测值已超出V类水质标准 (0.4m创L):而除南溪的夏季测值外、西溪、北溪各季节TP含量基本能符合m类水质标准要求，部分季节测值甚至能符合n类水质标准要求。从一年四个季度的季节差异上比较，冬季TP含量总体处于较低水平。.2002年秋季.2002年冬季 D2003年春季D2003年夏季0，50
【引证文献】

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1 胡廷尖;伍俊;王雨辰;刘士力;李倩;练青平;;水—凤眼莲—鱼水体富营养物质生态控制模式的使用类型及应用实例[J];现代农业科技;2012年07期

2 胡廷尖;伍俊;王雨辰;刘士力;李倩;练青平;;“水—凤眼莲—鱼”水体富营养物质生态控制模式[J];水产养殖;2012年08期

本文编号：2879488