生物滞留设施污染物积累对微生物群落结构影响试验研究
发布时间：2022-09-29 17:45
生物滞留技术通过控制径流污染、削减径流体积和洪峰流量对面源污染有很好的径流控制效果。与此同时,人们在过度追求自然积蓄和雨水径流总量控制的同时,改变了雨水径流的下垫面及污染特征。径流污染物由传统模式上在某一面上消纳,逐渐转化为集中入渗,大多数污染物被上层填料吸附,逐渐达到饱和状态。这些污染物就会转移至填料内部并不断积累,不仅影响系统的正常运行,甚至给附近土壤、地下水带来安全隐患问题。本研究结合现场监测与试验研究,以传统和改良填料的生物滞留设施为研究对象,采用重金属污染指数法评价生物滞留设施运行所存在的污染风险,同时定性分析径流污染物在设施内短期积聚特点以及对酶活性、微生物群落结构的影响。主要研究成果如下:（1）生物滞留设施在短期运行期间,受到的重金属污染较轻微,其中镉带来的污染程度最严重;从不同设施来看,处理路面雨水的植生滞留槽受到污染较其他设施严重。（2）填料的理化性质在监测设施和实验装置中变化特点如下:实际运行的生物滞留设施内填料理化性质的变化情况受外部因素影响较大,尤其是含水率和重金属;总氮的变化也因位点的差异而存在不同;总有机碳在非汛期减少;总磷含量在原位点呈减少趋势,在生物滞留...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 径流污染物去除机理
1.2.2 土壤理化性质与土壤酶的相关作用
1.2.3 土壤理化性质与微生物的相关作用
1.2.4 重金属风险评价
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 生物滞留设施重金属积累污染风险评价
2.1 试验材料与方法
2.1.1 试验地点概况
2.1.2 试验安排
2.1.3 取样方法
2.1.4 检测方法
2.2 评价方法
2.3 评价结果
2.3.1 内梅罗指数法
2.3.2 地积累指数法
2.3.3 潜在生态风险程度
2.4 本章小结
3 生物滞留设施污染物积累对微生物群落结构影响现场研究
3.1 试验材料和方法
3.1.1 试验地点概况
3.1.2 试验安排
3.1.3 取样方法
3.1.4 检测方法
3.1.5 统计方法
3.2 生物滞留设施现场监测水量、负荷调控效果
3.2.1 生物滞留设施现场监测水量削减效果
3.2.2 生物滞留设施现场监测负荷削减效果
3.3 生物滞留设施现场监测填料理化性质与重金属含量变化
3.4 生物滞留设施现场监测微生物多样性分析
3.4.1 稀释曲线
3.4.2 α多样性指数
3.5 生物滞留设施现场监测微生物群落结构分析
3.5.1 门水平相对丰度
3.5.2 属水平相对丰度
3.6 生物滞留设施现场监测环境因子对微生物群落结构影响
3.6.1 填料环境因子与微生物群落门水平RDA分析
3.6.2 填料理化性质与微生物群落属水平Pearson相关性分析
3.6.3 相关性讨论
3.7 本章小结
4 生物滞留设施污染物积累对微生物群落结构影响小试研究
4.1 试验材料和方法
4.1.1 试验装置
4.1.2 试验材料
4.1.3 试验安排
4.1.4 样品采集
4.1.5 检测方法
4.1.6 统计方法
4.2 生物滞留设施小试研究水量、负荷调控效果
4.2.1 生物滞留设施水量削减效果
4.2.2 生物滞留设施负荷削减效果
4.3 生物滞留设施小试研究填料理化性质与重金属含量变化
4.3.1 碳氮磷积累变化情况
4.3.2 重金属积累变化情况
4.4 生物滞留设施小试研究填料酶活性情况
4.4.1 试验前后填料酶活性变化情况
4.4.2 填料理化性质与酶活性相关性分析
4.5 生物滞留设施小试研究微生物多样性分析
4.5.1 稀释曲线
4.5.2 α多样性指数
4.6 生物滞留设施小试研究微生物群落结构分析
4.6.1 试验前后门水平微生物群落结构变化
4.6.2 试验前后属水平微生物群落结构变化
4.7 生物滞留设施小试研究环境因子与微生物群落相关性分析
4.7.1 填料环境因子与微生物群落门水平RDA分析
4.7.2 填料理化性质与微生物群落属水平Pearson相关性分析
4.7.3 相关性讨论
4.8 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆浑水库沉积物重金属空间分布特征及风险评价[J]. 王蒙蒙,宋刚福,翟付杰,张超,姜时欣,李建立,韩明海,单保庆. 环境科学学报. 2020(04)
[2]鄱阳湖沉积物重金属质量基准研究及其生态风险评估[J]. 江良,弓晓峰,袁少芬,章绍康. 环境污染与防治. 2020(01)
[3]大明湖表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价[J]. 代静,李欣,王小燕,赵玉强,刘善军,顾珊,冯成洪. 环境化学. 2020(01)
[4]微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展[J]. 劳昌玲,罗立强,沈亚婷,朱帅. 环境科学研究. 2020(08)
[5]基于改进地累积指数法的沉积物重金属污染评价[J]. 刘子赫,孟瑞红,代辉祥,洪庆洋,闫秋鹤,刘彦廷,王洪涛,陈坦. 农业环境科学学报. 2019(09)
[6]生物滞留系统去除地表径流中病原微生物的研究进展[J]. 刘建伟,何岩,刘越,栾昕荣,段粹,高柳堂. 环境科学与技术. 2018(10)
[7]西安市多年降水特征分析及降水量预测[J]. 杨佳,钱会,高燕燕,霍晨琛. 南水北调与水利科技. 2016(03)
[8]西安市近60年降水量和气温变化趋势及突变分析[J]. 李斌,解建仓,胡彦华,姜仁贵. 南水北调与水利科技. 2016(02)
[9]头低位卧床期间人体肠道益生菌多样性变化[J]. 雷浪伟,韩炳星,兰海云,张淑静,陈斌. 中国微生态学杂志. 2015(11)
[10]基于土壤中铅化学形态的生态风险评价方法比较[J]. 孙瑞瑞,陈华清,李杜康. 安全与环境工程. 2015(05)
博士论文
[1]雨水花园集中入渗对土壤和地下水影响的试验研究[D]. 郭超.西安理工大学 2019
[2]陕西凤县铅锌冶炼区土壤重金属污染特征及根际促生菌强化植物修复研究[D]. 刘智峰.西北农林科技大学 2019
[3]淮北采煤沉陷区土壤重金属分布赋存及微生物生态特征研究[D]. 尚文勤.安徽大学 2017
[4]佳乐麝香与镉复合污染对土壤微生物生态效应的影响[D]. 律泽.东北大学 2017
[5]组合型潜流人工湿地净化效能及微生物强化作用分析[D]. 庞长泷.哈尔滨工业大学 2016
[6]崇明岛冲积土重金属污染毒理效应及生物修复技术研究[D]. 高扬.上海交通大学 2010
[7]德兴铜矿污染土壤重金属形态分布特征及微生物分子生态多样性研究[D]. 谢学辉.东华大学 2010
[8]重金属在土壤—微生物界面相互作用的分子机制[D]. 陈新才.浙江大学 2006
硕士论文
[1]典型LID设施填料优化设计研究[D]. 赵瑞松.西安理工大学 2019
[2]香榧根腐病株根区土壤微生物群落特征研究[D]. 冯雨星.浙江农林大学 2019
[3]大兴安岭多年冻土区土壤微生物多样性及其与环境因子相关性分析[D]. 赵义.哈尔滨师范大学 2019
[4]生物滞留介质累积—释放重金属特性及污染风险评价[D]. 朱英杰.北京建筑大学 2019
[5]给水厂污泥改良生物滞留系统对氮磷去除的优化探究[D]. 王娟丽.北京建筑大学 2019
[6]贵州喀斯特地貌土壤产脲酶细菌种群资源及其促生作用研究[D]. 沈琼雯.广西大学 2019
[7]重金属污染对土壤酶活性和微生物群落结构的影响研究[D]. 邓代莉.成都理工大学 2019
[8]Cd、Zn土壤污染物对土壤酶活性及修复植物黑麦草的影响研究[D]. 侯琪琪.长安大学 2018
[9]多环芳烃对生物滞留系统的影响及微生物的生态效应研究[D]. 单稼琪.西安理工大学 2017
本文编号：3683032
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 径流污染物去除机理
1.2.2 土壤理化性质与土壤酶的相关作用
1.2.3 土壤理化性质与微生物的相关作用
1.2.4 重金属风险评价
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 生物滞留设施重金属积累污染风险评价
2.1 试验材料与方法
2.1.1 试验地点概况
2.1.2 试验安排
2.1.3 取样方法
2.1.4 检测方法
2.2 评价方法
2.3 评价结果
2.3.1 内梅罗指数法
2.3.2 地积累指数法
2.3.3 潜在生态风险程度
2.4 本章小结
3 生物滞留设施污染物积累对微生物群落结构影响现场研究
3.1 试验材料和方法
3.1.1 试验地点概况
3.1.2 试验安排
3.1.3 取样方法
3.1.4 检测方法
3.1.5 统计方法
3.2 生物滞留设施现场监测水量、负荷调控效果
3.2.1 生物滞留设施现场监测水量削减效果
3.2.2 生物滞留设施现场监测负荷削减效果
3.3 生物滞留设施现场监测填料理化性质与重金属含量变化
3.4 生物滞留设施现场监测微生物多样性分析
3.4.1 稀释曲线
3.4.2 α多样性指数
3.5 生物滞留设施现场监测微生物群落结构分析
3.5.1 门水平相对丰度
3.5.2 属水平相对丰度
3.6 生物滞留设施现场监测环境因子对微生物群落结构影响
3.6.1 填料环境因子与微生物群落门水平RDA分析
3.6.2 填料理化性质与微生物群落属水平Pearson相关性分析
3.6.3 相关性讨论
3.7 本章小结
4 生物滞留设施污染物积累对微生物群落结构影响小试研究
4.1 试验材料和方法
4.1.1 试验装置
4.1.2 试验材料
4.1.3 试验安排
4.1.4 样品采集
4.1.5 检测方法
4.1.6 统计方法
4.2 生物滞留设施小试研究水量、负荷调控效果
4.2.1 生物滞留设施水量削减效果
4.2.2 生物滞留设施负荷削减效果
4.3 生物滞留设施小试研究填料理化性质与重金属含量变化
4.3.1 碳氮磷积累变化情况
4.3.2 重金属积累变化情况
4.4 生物滞留设施小试研究填料酶活性情况
4.4.1 试验前后填料酶活性变化情况
4.4.2 填料理化性质与酶活性相关性分析
4.5 生物滞留设施小试研究微生物多样性分析
4.5.1 稀释曲线
4.5.2 α多样性指数
4.6 生物滞留设施小试研究微生物群落结构分析
4.6.1 试验前后门水平微生物群落结构变化
4.6.2 试验前后属水平微生物群落结构变化
4.7 生物滞留设施小试研究环境因子与微生物群落相关性分析
4.7.1 填料环境因子与微生物群落门水平RDA分析
4.7.2 填料理化性质与微生物群落属水平Pearson相关性分析
4.7.3 相关性讨论
4.8 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]陆浑水库沉积物重金属空间分布特征及风险评价[J]. 王蒙蒙,宋刚福,翟付杰,张超,姜时欣,李建立,韩明海,单保庆. 环境科学学报. 2020(04)
[2]鄱阳湖沉积物重金属质量基准研究及其生态风险评估[J]. 江良,弓晓峰,袁少芬,章绍康. 环境污染与防治. 2020(01)
[3]大明湖表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价[J]. 代静,李欣,王小燕,赵玉强,刘善军,顾珊,冯成洪. 环境化学. 2020(01)
[4]微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展[J]. 劳昌玲,罗立强,沈亚婷,朱帅. 环境科学研究. 2020(08)
[5]基于改进地累积指数法的沉积物重金属污染评价[J]. 刘子赫,孟瑞红,代辉祥,洪庆洋,闫秋鹤,刘彦廷,王洪涛,陈坦. 农业环境科学学报. 2019(09)
[6]生物滞留系统去除地表径流中病原微生物的研究进展[J]. 刘建伟,何岩,刘越,栾昕荣,段粹,高柳堂. 环境科学与技术. 2018(10)
[7]西安市多年降水特征分析及降水量预测[J]. 杨佳,钱会,高燕燕,霍晨琛. 南水北调与水利科技. 2016(03)
[8]西安市近60年降水量和气温变化趋势及突变分析[J]. 李斌,解建仓,胡彦华,姜仁贵. 南水北调与水利科技. 2016(02)
[9]头低位卧床期间人体肠道益生菌多样性变化[J]. 雷浪伟,韩炳星,兰海云,张淑静,陈斌. 中国微生态学杂志. 2015(11)
[10]基于土壤中铅化学形态的生态风险评价方法比较[J]. 孙瑞瑞,陈华清,李杜康. 安全与环境工程. 2015(05)
博士论文
[1]雨水花园集中入渗对土壤和地下水影响的试验研究[D]. 郭超.西安理工大学 2019
[2]陕西凤县铅锌冶炼区土壤重金属污染特征及根际促生菌强化植物修复研究[D]. 刘智峰.西北农林科技大学 2019
[3]淮北采煤沉陷区土壤重金属分布赋存及微生物生态特征研究[D]. 尚文勤.安徽大学 2017
[4]佳乐麝香与镉复合污染对土壤微生物生态效应的影响[D]. 律泽.东北大学 2017
[5]组合型潜流人工湿地净化效能及微生物强化作用分析[D]. 庞长泷.哈尔滨工业大学 2016
[6]崇明岛冲积土重金属污染毒理效应及生物修复技术研究[D]. 高扬.上海交通大学 2010
[7]德兴铜矿污染土壤重金属形态分布特征及微生物分子生态多样性研究[D]. 谢学辉.东华大学 2010
[8]重金属在土壤—微生物界面相互作用的分子机制[D]. 陈新才.浙江大学 2006
硕士论文
[1]典型LID设施填料优化设计研究[D]. 赵瑞松.西安理工大学 2019
[2]香榧根腐病株根区土壤微生物群落特征研究[D]. 冯雨星.浙江农林大学 2019
[3]大兴安岭多年冻土区土壤微生物多样性及其与环境因子相关性分析[D]. 赵义.哈尔滨师范大学 2019
[4]生物滞留介质累积—释放重金属特性及污染风险评价[D]. 朱英杰.北京建筑大学 2019
[5]给水厂污泥改良生物滞留系统对氮磷去除的优化探究[D]. 王娟丽.北京建筑大学 2019
[6]贵州喀斯特地貌土壤产脲酶细菌种群资源及其促生作用研究[D]. 沈琼雯.广西大学 2019
[7]重金属污染对土壤酶活性和微生物群落结构的影响研究[D]. 邓代莉.成都理工大学 2019
[8]Cd、Zn土壤污染物对土壤酶活性及修复植物黑麦草的影响研究[D]. 侯琪琪.长安大学 2018
[9]多环芳烃对生物滞留系统的影响及微生物的生态效应研究[D]. 单稼琪.西安理工大学 2017
本文编号：3683032
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