生物湿地床处理富营养化水体的试验研究
发布时间：2021-04-14 17:59
由于太湖流域各行政区域的发展和污染程度不同,导致了各区域的差异,为更好的开展环太湖流域水质调查研究及后续污染控制方案的制定,综合考虑环保部门、水利部门等对太湖流域的划分,结合行政区划,将与太湖直接相连的河流所在区域划分为4个污染控制区。本文针对太湖流域4个污染控制区域内20条出入河流进行水质时空分布特点调查并以代表性目标河流——横塘河为研究对象,研究河流水质年际变化规律,以期为湖泊保护提供数据支持。为了达到消除富营养化威胁、净化水源地的目的,在了解河流水质变化规律的基础上,首次开展生物湿地床技术处理富营养化水体的试验研究,论文分别就生物湿地床植物筛选、植物根系微生物多样性、工艺参数优化、与传统湿地系统长期运行效果比较及污染物动力学模型分析进行了研究。论文的主要内容与结论如下：1)2009年8月及2010年1月,分别对环太湖20条主要出入湖河流进行了全程监测。调查结果表明,除CODMn外,在冬夏两季内,各污染物指标变化显著,冬季整体出现增大的趋势；从不同区域营养成份含量看,流域河流污染整体呈现出北部重污染控制区>湖西重污染控制区>浙西污染控制区>东部污染控制区的趋势,方...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国湖泊富营养化现状
1.2 水体富营养化形成及其危害
1.2.1 水体富营养化的形成
1.2.2 水体富营养化的危害
1.3 富营养化水体生态修复技术
1.3.1 原位生态修复技术
1.3.2 异位生态修复技术
1.4 生物湿地床简介
1.5 研究目的和意义、研究内容及技术路线
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 主要内容
1.5.3 技术路线
第二章 环太湖河流水质分布特征
2.1 环太湖河流水质时空分布特征
2.1.1 材料与方法
2.1.2 结果与分析
2.1.3 讨论
2.1.4 本章小结
2.2 环太湖河流水质指标年际变化特征
2.2.1 数据与方法
2.2.2 结果与讨论
2.2.3 本章小结
第三章 生物湿地床的构建与植物筛选
3.1 生物湿地床的构建
3.1.1 实验装置
3.1.2 试验植物
3.1.3 实验用水
3.1.4 测量方法
3.2 结果与分析
3.2.1 系统对氮的去除
3.2.2 系统对磷的去除
3.2.3 系统对 CODMn 的去除
3.2.4 系统中溶解氧的变化
3.2.5 植物生长状况
3.2.6 相关性分析
3.2.7 氮磷平衡
3.3 讨论
3.4 本章小结
第四章 生物湿地床植物根系微生物多样性分析
4.1 实验部分
4.1.1 总 DNA 提取及 PCR 扩增
4.1.2 DGGE 分析
4.1.3 特征 DNA 条带回收及纯化
4.2 结果与分析
4.2.1 DGGE 图谱与相似性分析
4.2.2 微生物群落多样性分析
4.2.3 植物根系优势菌群同源性比较
4.3 本章小结
第五章 生物湿地床处理富营养化水体的工艺参数优化
5.1 水力负荷对污染物去除效果的影响
5.1.1 水力负荷对 TN、TP 去除效果的影响
Mn去除效果的影响"> 5.1.2 水力负荷对 CODMn去除效果的影响
5.1.3 不同水力负荷条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.2 水面高度对污染物去除效果的影响
5.2.1 水面高度对 TN、TP 去除效果的影响
Mn去除效果的影响"> 5.2.2 水面高度对 CODMn去除效果的影响
5.2.3 不同水面高度条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.3 种植密度对污染物去除效果的影响
5.3.1 种植密度对 TN、TP 去除效果的影响
Mn 去除效果的影响"> 5.3.2 种植密度对 CODMn 去除效果的影响
5.3.3 不同种植密度条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.4 本章小结
第六章 两类型湿地净化富营养化水体的试验研究
6.1 材料与方法
6.1.1 实验装置
6.1.2 分析方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 植物生长状况
6.2.2 TN 的去除
3-N 的去除"> 6.2.3 NH3-N 的去除
6.2.4 TP 的去除
Mn的去除"> 6.2.5 CODMn的去除
6.2.6 DO 的变化
6.3 本章小结
第七章 生物湿地床污染物去除动力学分析
7.1 与生物湿地床动力学分析相关的假设与限制条件
7.2 生物湿地床系统污染物去除动力学模式
Mn的动力学方程式"> 7.2.1 生物湿地床系统去除 CODMn的动力学方程式
7.2.2 生物湿地床系统去除 TN 的动力学方程式
3-N 的动力学方程式"> 7.2.3 生物湿地床系统去除 NH3-N 的动力学方程式
7.2.4 生物湿地床系统去除 TP 的动力学方程式
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 文章主要结果与结论
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文及主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染河流生态修复研究进展[J]. 李兴德,颜宏亮,马静,李浩宇. 水利科技与经济. 2011(08)
[2]水网藻对铜绿微囊藻的化感作用及对氮磷去除能力研究[J]. 赵坤,傅海燕,柴天,张明真,刘智峰,陈秀娟,侯明,许鹏成. 环境科学. 2011(08)
[3]天津新港区潮间带沉积物细菌群落结构[J]. 王丽平,郑丙辉. 应用与环境生物学报. 2011(03)
[4]环太湖主要河流入出湖口表层沉积物污染特征研究[J]. 陈雷,远野,卢少勇,金相灿,焦伟,王骥,蔡珉敏. 中国农学通报. 2011(01)
[5]植物秸秆作补充碳源对人工湿地脱氮效果的影响[J]. 魏星,朱伟,赵联芳,陈家伟. 湖泊科学. 2010(06)
[6]一株南极细菌（Pseudoalteromonas sp.）对模拟海水养殖水体的净化作用[J]. 迟明磊,阚光锋,史翠娟,路来风,林学政,刘胜浩. 极地研究. 2010(03)
[7]印度洋表层海水石油降解菌的多样性分析[J]. 吴常亮,王鑫,邵宗泽. 微生物学报. 2010(09)
[8]曝气生物滤池技术进展[J]. 邓征宇,杨春平,曾光明,陈宏. 环境科学与技术. 2010(08)
[9]武汉东湖水生植被重建及水质改善试验研究[J]. 张萌,曹特,过龙根,倪乐意,谢平. 环境科学与技术. 2010(06)
[10]垂直流人工湿地不同填料长期运行效果研究[J]. 武俊梅,王荣,徐栋,张翔凌,贺锋,吴振斌. 中国环境科学. 2010(05)
博士论文
[1]人工湿地净化富营养化景观水的效果及机理研究[D]. 黄德锋.同济大学 2007
[2]杀灭和降解水中藻细胞与藻毒素的电磁效应[D]. 梁文艳.北京林业大学 2005
[3]水生植物滤床技术改善富营养化水体水质的研究[D]. 宋海亮.东南大学 2005
硕士论文
[1]地表水水质评价方法和水质预测模型的综合研究[D]. 安乐生.青岛大学 2009
[2]采用PCR-DGGE方法研究浙江玫瑰醋酿造过程中的微生物多样性[D]. 朱扬玲.浙江工商大学 2009
[3]富营养化水体中藻类水华成因分析与研究[D]. 顾启华.天津大学 2007
本文编号：3137761
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国湖泊富营养化现状
1.2 水体富营养化形成及其危害
1.2.1 水体富营养化的形成
1.2.2 水体富营养化的危害
1.3 富营养化水体生态修复技术
1.3.1 原位生态修复技术
1.3.2 异位生态修复技术
1.4 生物湿地床简介
1.5 研究目的和意义、研究内容及技术路线
1.5.1 研究目的及意义
1.5.2 主要内容
1.5.3 技术路线
第二章 环太湖河流水质分布特征
2.1 环太湖河流水质时空分布特征
2.1.1 材料与方法
2.1.2 结果与分析
2.1.3 讨论
2.1.4 本章小结
2.2 环太湖河流水质指标年际变化特征
2.2.1 数据与方法
2.2.2 结果与讨论
2.2.3 本章小结
第三章 生物湿地床的构建与植物筛选
3.1 生物湿地床的构建
3.1.1 实验装置
3.1.2 试验植物
3.1.3 实验用水
3.1.4 测量方法
3.2 结果与分析
3.2.1 系统对氮的去除
3.2.2 系统对磷的去除
3.2.3 系统对 CODMn 的去除
3.2.4 系统中溶解氧的变化
3.2.5 植物生长状况
3.2.6 相关性分析
3.2.7 氮磷平衡
3.3 讨论
3.4 本章小结
第四章 生物湿地床植物根系微生物多样性分析
4.1 实验部分
4.1.1 总 DNA 提取及 PCR 扩增
4.1.2 DGGE 分析
4.1.3 特征 DNA 条带回收及纯化
4.2 结果与分析
4.2.1 DGGE 图谱与相似性分析
4.2.2 微生物群落多样性分析
4.2.3 植物根系优势菌群同源性比较
4.3 本章小结
第五章 生物湿地床处理富营养化水体的工艺参数优化
5.1 水力负荷对污染物去除效果的影响
5.1.1 水力负荷对 TN、TP 去除效果的影响
Mn去除效果的影响"> 5.1.2 水力负荷对 CODMn去除效果的影响
5.1.3 不同水力负荷条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.2 水面高度对污染物去除效果的影响
5.2.1 水面高度对 TN、TP 去除效果的影响
Mn去除效果的影响"> 5.2.2 水面高度对 CODMn去除效果的影响
5.2.3 不同水面高度条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.3 种植密度对污染物去除效果的影响
5.3.1 种植密度对 TN、TP 去除效果的影响
Mn 去除效果的影响"> 5.3.2 种植密度对 CODMn 去除效果的影响
5.3.3 不同种植密度条件下，系统出水 DO 的变化规律
5.4 本章小结
第六章 两类型湿地净化富营养化水体的试验研究
6.1 材料与方法
6.1.1 实验装置
6.1.2 分析方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 植物生长状况
6.2.2 TN 的去除
3-N 的去除"> 6.2.3 NH3-N 的去除
6.2.4 TP 的去除
Mn的去除"> 6.2.5 CODMn的去除
6.2.6 DO 的变化
6.3 本章小结
第七章 生物湿地床污染物去除动力学分析
7.1 与生物湿地床动力学分析相关的假设与限制条件
7.2 生物湿地床系统污染物去除动力学模式
Mn的动力学方程式"> 7.2.1 生物湿地床系统去除 CODMn的动力学方程式
7.2.2 生物湿地床系统去除 TN 的动力学方程式
3-N 的动力学方程式"> 7.2.3 生物湿地床系统去除 NH3-N 的动力学方程式
7.2.4 生物湿地床系统去除 TP 的动力学方程式
7.3 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 文章主要结果与结论
8.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文及主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染河流生态修复研究进展[J]. 李兴德,颜宏亮,马静,李浩宇. 水利科技与经济. 2011(08)
[2]水网藻对铜绿微囊藻的化感作用及对氮磷去除能力研究[J]. 赵坤,傅海燕,柴天,张明真,刘智峰,陈秀娟,侯明,许鹏成. 环境科学. 2011(08)
[3]天津新港区潮间带沉积物细菌群落结构[J]. 王丽平,郑丙辉. 应用与环境生物学报. 2011(03)
[4]环太湖主要河流入出湖口表层沉积物污染特征研究[J]. 陈雷,远野,卢少勇,金相灿,焦伟,王骥,蔡珉敏. 中国农学通报. 2011(01)
[5]植物秸秆作补充碳源对人工湿地脱氮效果的影响[J]. 魏星,朱伟,赵联芳,陈家伟. 湖泊科学. 2010(06)
[6]一株南极细菌（Pseudoalteromonas sp.）对模拟海水养殖水体的净化作用[J]. 迟明磊,阚光锋,史翠娟,路来风,林学政,刘胜浩. 极地研究. 2010(03)
[7]印度洋表层海水石油降解菌的多样性分析[J]. 吴常亮,王鑫,邵宗泽. 微生物学报. 2010(09)
[8]曝气生物滤池技术进展[J]. 邓征宇,杨春平,曾光明,陈宏. 环境科学与技术. 2010(08)
[9]武汉东湖水生植被重建及水质改善试验研究[J]. 张萌,曹特,过龙根,倪乐意,谢平. 环境科学与技术. 2010(06)
[10]垂直流人工湿地不同填料长期运行效果研究[J]. 武俊梅,王荣,徐栋,张翔凌,贺锋,吴振斌. 中国环境科学. 2010(05)
博士论文
[1]人工湿地净化富营养化景观水的效果及机理研究[D]. 黄德锋.同济大学 2007
[2]杀灭和降解水中藻细胞与藻毒素的电磁效应[D]. 梁文艳.北京林业大学 2005
[3]水生植物滤床技术改善富营养化水体水质的研究[D]. 宋海亮.东南大学 2005
硕士论文
[1]地表水水质评价方法和水质预测模型的综合研究[D]. 安乐生.青岛大学 2009
[2]采用PCR-DGGE方法研究浙江玫瑰醋酿造过程中的微生物多样性[D]. 朱扬玲.浙江工商大学 2009
[3]富营养化水体中藻类水华成因分析与研究[D]. 顾启华.天津大学 2007
本文编号：3137761
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