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生态河道构建技术及净污效果实验研究

作　者: 罗朝晖
导　师: 王超
学　校: 河海大学
专　业: 环境工程
关键词: 生态河道构建技术渠化河道生态修复河床模型填料污染物质去除基理
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本论文紧密结合国家863重大科技项目“河网水质强化净化与水体修复技术及示范工程”进行了多项研究。具体研究内容包括:（1）生态河道构建技术综述;（2）探讨我国渠化河道生态修复的方法;（3）抛填式生态河床两种填料的比较筛选;（4）优选材料构建的生态河床模型对污染河水处理效果的研究;（5）工程启动期与微生态系统初建期对污水处理效果的对比研究;（6）生态河床模型在冬季低温条件下对污染河水处理效果的研究。实验表明:（1）以块石和碎石构建的生态河床对污染河水的净化均有较好的处理效果。在模拟抛填式生态河床启动阶段30d的时间里,对人工污水的四个污染指标TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Mn的总去除率:块石河床分别为32.1%、93.8%、80.8%、99.0%;碎石河床分别为36.5%、99.1%、85.0%、98.6%;（2）处于启动时期的河床实验中,以碎石为填料构建的河床模型比以块石为填料构建的河床模型对污染物的去除表现出更好的效果;（3）在启动期内,河床模型运行的前一周里对污染物质的去除效果最明显。该时间段内,填料吸附和接触沉淀是污染物去除的主要机制;（4）温度对各污染物的去除有重要的影响。在夏季进行的碎石河床-人工污水实验中,当盛夏水体温度高达30℃以上时,河床模型水体中藻类暴增,水质指标浓度变化表现为:NH₄⁺-N浓度剧烈下降,TN、TP和COD_Mn浓度上升;冬季低温条件下,除了TP浓度由于易受水流扰动而产生剧烈变化,块石河床模型和碎石河床模型对TN、NH₄⁺-N和COD_Mn三个污染指标的去除效果不是很明显:模型Ⅰ的总去除率分别为48.0%、10.1%、14.9%;模型Ⅱ的总去除率分别为17.4%、-3.6%、9.8%;（5）在河床运行到微生态初建期后,对污染物质去除表现出缓慢而又稳定的效果。在河床模型运行的54d里,污染物去除效果明显。对人工污水的四个污染指标TN、TP、NH₄⁺-N、COD_Mn的总去除率分别为90.6%、98.4%、98.7%、74.0%,各监测的水质指标由的原来的劣V类水标准提高到Ⅱ、Ⅲ类水的标准;（6）在河床运行到微生态初建期后,随着时间的推移,水质得到净化,河床模型中的微生物物种变化指示出河床模型中的水质呈现出按多污带→α-中污带→β-中污带→寡污带的规律变化;（7）碎石材料构建的抛填式河床对污染物的高效去除效果是短暂的。在河床运行到微生态初建期后,与在启动期对污染物去除效果相比,仅是在对TN的去除效果上有显著的提高,对其他污染物的去除效果提高不明显,甚至更差;（8）冬季低温条件下,对污染物的去除,经过填料丝改良和天然河湖水体微生物种驯化的块石河床模型Ⅰ比纯粹由碎石构建的河床模型Ⅱ表现更为有效;（9）通过前三次实验,发现在没有外源污染的情况下,不管是块石河床模型还是碎石河床模型,都能在短短30d时间里把水质净化到较好的程度。说明控制外源污染是河流保证自我修复能力的关键。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-19
  1．1 课题背景  10-12
    1．1．1 研究背景  10-11
    1．1．2 研究目的及意义  11-12
  1．2 国内外的研究进展  12-17
    1．2．1 生态河道构建技术的研究进展  12-15
    1．2．2 抛填式生态河床净污效果的研究进展  15-17
  1．3 主要研究内容  17
  1．4 技术路线  17-19
第二章生态河道构建技术  19-48
  2．1 河流概述  19-23
    2．1．1 河流类型  19-21
    2．1．2 河道断面形式  21-23
    2．1．3 河道空间构成  23
  2．2 生态河道构建技术  23-40
    2．2．1 传统技术、现代渠化技术与当代生态构建技术的比较  24
    2．2．2 生态河道设计原则及考虑要素  24-26
    2．2．3 生态河道构建技术内容  26-40
  2．3 我国河流现状及渠化河道生态修复的建议  40-44
    2．3．1 我国河流的生态破坏情况  40-41
    2．3．2 我国河流的保护现状  41-42
    2．3．2 对我国渠化河道生态修复的建议  42-44
  2．4 课题中采用的生态河道构建技术  44-48
第三章抛填式生态河床净污效果实验研究  48-97
  3．1 块石河床-人工污水实验  48-59
    3．1．1 研究目的  48
    3．1．2 实验方案设计  48-51
    3．1．3 实脸现象  51
    3．1．4 实验结果及分析  51-58
    3．1．5 实验小结  58-59
  3．2 碎石河床-人工污水实验  59-68
    3．2．1 研究目的  59
    3．2．2 实验方案设计  59-61
    3．2．3 实验现象  61
    3．2．4 实验结果及分析  61-67
    3．2．5 实验小结  67-68
  3．3 块石、碎石河床实验的对比  68-73
    3．3．1 水质净化效果对比  68-72
    3．3．2 微生物监测结果对比  72
    3．3．3 小结  72-73
  3．4 碎石河床-污染河水实验  73-80
    3．4．1 研究目的  73
    3．4．2 实验方案设计  73-74
    3．4．3 实验现象  74-75
    3．4．4 实验结果及分析  75-79
    3．4．5 实验小结  79-80
  3．5 碎石-人工污水实验与碎石-污染河水实验的对比  80-86
    3．5．1 水质净化效果对比  80-85
    3．5．2 微生物监测结果对比  85-86
    3．5．3 小结  86
  3．6 改良式块石河床、碎石河床在低温条件下的对比实验  86-97
    3．6．1 研究目的  86-87
    3．6．2 实验方案设计  87-89
    3．6．3 实验现象  89
    3．6．4 实验结果及分析  89-95
    3．6．5 实验小结  95-97
第四章结论与展望  97-99
  4．1 主要结论  97-98
  4．2 存在问题与建议  98-99
参考文献  99-102
致谢  102

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