沉水植物對(duì)河道水體氮素凈化作用的影響

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1、＿太摩太ｆＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中國(guó)第－所現(xiàn)代大學(xué)ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５＾＾＾＾＾＾學(xué)科專業(yè)：環(huán)境工程作者姓名：薛艷玲指導(dǎo)教師：＠＿天津大學(xué)研究生院２０１６年１２月沉水植物對(duì)河道水體氮素凈化作用的影響Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｕｂｍｅｒｅｄｌａｎｔｏｎｔｈｅｇｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｅｎｉｎｒｉｖｅｒｗａｔｅｒｐｇ學(xué)科專業(yè)：環(huán)境工程作者姓名：薛艷玲指導(dǎo)教師：遲杰教授天津大學(xué)環(huán)境

2、科學(xué)與工程學(xué)院二零一六年十二月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天建或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料￣。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。：簽字日期學(xué)位論文作者簽名：Ｘ＞月日％年丨１學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)左生可以將學(xué)位論文的全

3、部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供査閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：師簽名振治：無．導(dǎo)簽字日期年ａ月日簽字日期年／＞月ｇ日摘要氮的過量輸入會(huì)導(dǎo)致河流、海洋和湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)水生動(dòng)物以及飲用水安全產(chǎn)生危害。近年來，以沉水植物為核心的水生態(tài)凈化技術(shù)在水質(zhì)凈化和水環(huán)境管理中發(fā)揮著巨大的作用。本文在天津市典型二級(jí)河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下研宄了

4、沉水植物對(duì)水相氮素的凈化作用，并將建立的以沉水植物為核心的水生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，主要結(jié)論如下：一水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，非雨季時(shí)，紀(jì)莊子河和四化河水質(zhì)變化趨勢(shì)較為致，？９兩條河道中氮磷均以溶解態(tài)為主（在總氮和總磷中占比分別為９３．８５．７％和３９￣？￣．７５４．９７４１３１４４８９％、．％８４．３％和４２．２８％．％）雨季時(shí)，兩條河道水質(zhì)變化趨；一６３？勢(shì)致且幅度較大（顆粒態(tài)氮在總氮中占比分別為１．８％８５．８１％、？１２．３４％７２．１０％）。兩條河流的水質(zhì)情況在１０月２３日監(jiān)測(cè)結(jié)束時(shí)較４

5、月２４曰監(jiān)測(cè)開始時(shí)均由明顯好轉(zhuǎn)，紀(jì)莊子河和四化河的總氮、氨氮、總磷、ＣＯＤｍＤＯ分別從劣ｖ、ｍ、劣ｖ、ｉｖ類、劣ｖ類和劣ｖ、ｍ、ｍ、劣ｖ、ｉｖ類分別提升為ｉｖ、ｎ、Ｉ、Ｉ、ｍ類和ｉｖ、ｉｎ、Ｉ、ｎ、ｎ水質(zhì)，其中紀(jì)莊子河的總磷濃度的提升幅度最大，提升了四個(gè)等級(jí)。實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果表明，，在外源氮輸入量恒定的情況下菹草能加速系統(tǒng)對(duì)外源氮的消減。系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，對(duì)照組總氮、氨氮和硝氮的去除率分別為７２％、３１．．６％和６．６％組的去除率分別２１．９％、５６．６％和２８．２％，增幅分別為１４７％、２５；植物．．０

6、％和２１．６％，其中植物吸收和加速微生物脫氮是菹草促進(jìn)系統(tǒng)脫氮的兩個(gè)主要途徑。實(shí)驗(yàn)期間，植物組和對(duì)照組沉積物中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量整體呈下降趨勢(shì)，與此同時(shí)，非轉(zhuǎn)化態(tài)氮的含量上升，其中，植物組的上升幅度是對(duì)照組的１．９倍，說明菹草能夠降低內(nèi)源沉積物氮的釋放風(fēng)險(xiǎn)。建立了以沉水植物為核心的河道氮遷移模型，并用實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示，該模型能夠很好的擬合水相氨氮和硝氮的變化規(guī)律，模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)系數(shù)分別為０．８６和０．９６對(duì)有機(jī)氮的擬合效果較差；＝－（相關(guān)系數(shù)０．６９）。有機(jī)氮、

7、氨氮和硝氮都對(duì)水相反硝化速率常數(shù)、水相沉積物相之間氨氮凈傳質(zhì)速率、植物比死亡率、平流輸入有機(jī)氮濃度四個(gè)參數(shù)比較敏感。此外－，有機(jī)氮對(duì)水相沉積物相之間硝氮凈傳質(zhì)速率比較敏感；氨氮對(duì)水相有機(jī)氮氨化速率常數(shù)－、水相氨氮硝化速率常數(shù)和水相沉積物相之間硝氮凈傳質(zhì)速率比較敏感。關(guān)鍵詞：沉水植物，氮的凈化，氮的水生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，河道ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＥｘｃｅｓｓｉｖｅｉｎｐｕｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｓｕｌｔｉｎｔｈｅｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｉｖｅｒｓ，ｏｃｅａｎｓａｎｄｌａ

8、ｋｅｓ．Ｉｔｉｓｈａｒｍｆｕｌｔｏａｑｕａｔｉｃａｎｉｍａｌｓａｎｄａｌｓｏｄｏｈａｒｍｔｏｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｄｒｉｎｋｉｎ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｇｙｅａｒｓ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｗａｔｅｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃ