泰达再生水景观河道生态修复的水面流湿地净化效果研究

论文摘要

本研究是国家863资助项目“天津市经济技术开发区水环境质量改善技术与综合示范”的一部分。论文的重点是以天津泰达再生水景观河道工程为依托,以恢复生态学理论为基础,集成和研发出适合滨海盐碱地区高含盐再生水景观河道的多元化生态修复与生态净化工程系统技术。其核心技术主要包括高含盐再生水洗盐技术、盐碱土壤基底防盐与控盐技术、耐盐先锋植物选择与优化配置技术以及河滨缓冲带生态修复技术。在泰达景观河道生态修复工程成功构建的基础上,本文对河道进水水质水量、河道水盐运移规律以及生态强化水面流湿地系统对水质的净化效果进行了观测研究,研究结果表明:（1）再生水景观河道洗盐效果显著,洗盐量与累计流量之间满足抛物线方程y=44.1x2-1555.4x+13273,据此求得当累计流量达到1008523m3,洗盐过程结束。（2）河道湿地系统进水的磷营养盐以磷酸盐为主,约占总磷量的92.14%,总磷和磷酸盐进水浓度分别在0.093—4.870mg/L和0.093—4.827mg/L之间波动,湿地系统净化后总磷的平均出水浓度为0.263mg/L,磷酸盐的平均出水浓度为0.116mg/L,总磷和磷酸盐的平均去除率分别达到了85.40%和92.86%,系统对进水浓度的变化具有较强的抗冲击负荷能力;季节的变化对磷酸盐和总磷的去除具有一定的影响,夏秋季节磷酸盐和总磷去除率明显高于冬春季节,考虑其原因除了温度的影响外,还与不同季节植物作用的影响有关;另外,本研究表明磷酸盐和总磷的去除量均随着表面负荷的增加而提高,低表面负荷条件下二者的去除率均较低,高表面负荷条件下的去除率相对较高且趋于稳定,当进水总磷浓度较低时可以导致底泥向水体释放磷营养盐。（3）河道湿地系统进水氮营养盐以硝态氮为主,约占总氮量的67.78%;氨氮含量较低,约占总氮的12.14%;进水的总氮浓度在0.722—36.691mg/L之间波动,出水水质基本保持在5mg/L以下,去除率基本保持在80%左右,季节变化对其去除率具有一定影响,夏秋季节总氮去除率明显高于冬春季节;河道湿地系统对氨氮的去除率普遍低于50%甚至为负值,净化效果欠佳,且氨氮去除率与表面负荷之间没有呈现出一定的规律性;在研究范围内,随着表面负荷的增加,硝氮去除量相应增加,而去除率相对比较稳定,基本在90%以上。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 选题来源
• 1.2 研究背景、目的及意义
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 生态修复及水质改善的工程构建技术研究
• 1.4.2 景观水体水质改善工程技术研究
• 1.5 研究工作技术路线与方法
• 第二章 再生水景观河道概况及生态修复工程设计目标
• 2.1 示范工程概况
• 2.2 水生态系统背景调查
• 2.2.1 景观河道土壤基底调查与分析
• 2.2.2 原状植被背景调查
• 2.2.3 原水背景调查
• 2.3 生态修复与生态净化技术攻关点
• 第三章 生态修复构建技术与水质净化工艺研究
• 3.1 生态修复与水质改善工程构建技术研究
• 3.1.1 生态修复理论基础
• 3.1.2 生态修复工程构建技术集成
• 3.1.3 生态修复工程设计
• 3.2 景观水体生态强化水质净化技术集成
• 3.3 复合生物-生态强化水面流湿地净化系统设计
• 3.3.1 水源污染物负荷计算
• 3.3.2 拟去除的主要污染物总量计算
• 3.3.3 人工强化水面流湿地净化系统设计
• 3.4 河道生态修复与水质改善示范工程构建
• 3.5 河道生态修复整体效果分析
• 第四章 生物-生态强化水面流湿地水质净化效果观测研究
• 4.1 实验器材
• 4.1.1 采样点布置及采样方法
• 4.1.2 实验测试指标及方法
• 4.1.3 实验地点及仪器
• 4.2 进水水量水质动态变化规律观测研究
• 4.2.1 进水水量动态变化规律
• 4.2.2 河道进水水质分析
• 4.2.3 水盐运移规律观测研究
• 4.3 磷营养盐净化效果观测研究及影响因素分析
• 4.3.1 磷营养盐净化效果观测研究
• 4.3.2 磷营养盐净化的影响因素分析
• 4.4 氮营养盐净化效果观测研究及影响因素分析
• 4.4.1 总氮的净化效果与影响因素分析
• 4.4.2 氨氮净化效果与影响因素分析
• 4.4.3 硝氮净化效果与影响因素分析
• 4.5 营养盐去除途径及分析预测
• 第五章 结论与建议
• 主要参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 致谢