山地城市次級河流滯留區(qū)水生植物群落凈化技術(shù)試驗研究.pdf

1、三峽庫區(qū)蓄水后,重慶主城較多次級河流回水段流速降低,水體自凈能力下降,納污容量降低,局部回水區(qū)域水質(zhì)與底質(zhì)惡化,易發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象。伏牛溪位于重慶市大渡口區(qū),是典型的山地城市次級河流,具有快排快泄的特點,河道修建多處蓄水水工構(gòu)筑物,加之河道有許多連續(xù)彎道,存在多處滯留區(qū)。下游河岸破壞嚴(yán)重,多處河岸開墾為農(nóng)田,水土流失嚴(yán)重。整個河道內(nèi)水生植物較少,水體自凈能力差,基本失去了生態(tài)功能。河水大部分水質(zhì)指標(biāo)都超過了國家地表水環(huán)境質(zhì)量的Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),

2、屬于劣Ⅴ類水。
　　在調(diào)查河流形態(tài)結(jié)構(gòu)、水文狀況、水環(huán)境狀況以及河岸帶狀況的基礎(chǔ)上,在現(xiàn)狀水質(zhì)條件下進(jìn)行了挺水植物、浮葉植物及沉水植物篩選試驗,為先鋒植物篩選提供依據(jù);開展了水生植物生長基質(zhì)材料試驗研究,篩選出既能適應(yīng)水生植物生長又能凈化水質(zhì)的基質(zhì),為浮床和沉床的構(gòu)建提供依據(jù);針對伏牛溪不同類型河段提出了不同配置方案,使伏牛溪成為一條水生植物物種豐富、自凈能力強的景觀河流。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　①在伏牛溪滯留區(qū)試驗河

3、段開展了挺水植物浮葉植物水質(zhì)凈化效果試驗研究,試驗結(jié)果表明:挺水植物浮葉植物水質(zhì)凈化效果研究。風(fēng)車草、梭魚草、鳶尾較好的適應(yīng)伏牛溪試驗河段水質(zhì)及水位變化,水生美人蕉不適應(yīng)試驗河段水位變化及高溫暴曬,狐尾藻和睡蓮不適宜在流動水體中種植,這三種植物的種植應(yīng)避免汛期種植,浮葉植物要做好植物固定工作;挺水浮葉植物試驗河段 NH4+-N、TN、CODMn的凈化效果不明顯,對TP有一定的凈化效果,而葉綠素a濃度有所增加。
　?、谠贜H4+-N

4、、TN、TP、CODMn濃度分別為1.44mg/L、2.16mg/L、0.6mg/L、13.2mg/L條件下,在室外實驗室開展了沉水植物水質(zhì)凈化效果試驗研究,試驗結(jié)果表明:金魚藻、狐尾藻、黑藻及苦草四種沉水植物均能適應(yīng)伏牛溪水質(zhì),其中金魚藻和黑藻的單位生物量增長率,高度平均增加量,總氮、氨氮、總磷的去除能力和增氧效果均優(yōu)于苦草和狐尾藻,狐尾藻對氮磷的削減能力較弱,僅試驗初期有一定的凈化效果。
　　③在室內(nèi)實驗室開展了基質(zhì)材料的水質(zhì)

5、凈化效果試驗研究,試驗分兩階段進(jìn)行,I階段NH4+-N、TN、TP、CODMn分別為2.0mg/L、2.51mg/L、0.49mg/L、6.7mg/L,II階段NH4+-N、TN、TP、CODMn分別為2.78mg/L、2.95mg/L、0.75mg/L、6.82mg/L,試驗結(jié)果表明:沸石對NH4+-N的去除效果最好,去除率最高達(dá)到92.45％;海綿鐵對NO3--N、TN及TP的去除效果最好,最高去除率分別為92.20％、85.37％

6、、96.00％;混合基質(zhì)對水體NH4+-N、NO3--N、TN及TP均有較好的凈化效果,最高去除率分別為74.50％、54.23％、58.21％、94.67％。
　　④在室外實驗室開展了沉水植物和基質(zhì)對水質(zhì)的共同凈化效果試驗研究,試驗結(jié)構(gòu)表明:沸石、陶瓷環(huán)和海綿鐵組成的混合基質(zhì)可以作為沉水植物的生長基質(zhì),混合基質(zhì)組對NH4+-N、TN、TP的去除效果較好,混合基質(zhì)植物組與混合基質(zhì)組的凈化能力差異不大,土壤植物組的凈化能力較差。

7、r>　　⑤開展了伏牛溪的水質(zhì)監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果表明風(fēng)雨廊橋(B02)各水質(zhì)指標(biāo)均高于景觀索橋(B01),伏牛溪從上游到下游水質(zhì)逐漸惡化,伏牛溪的主要污染物為 NH4+-N、TN、TP。伏牛溪枯水期、平水期和豐水期三個時期的各污染物質(zhì)的假設(shè)檢驗結(jié)果表明降雨對伏牛溪水質(zhì)影響不大。在上述試驗和調(diào)查的基礎(chǔ)上,在水生植物試驗、基質(zhì)試驗及水質(zhì)監(jiān)測基礎(chǔ)上,針對伏牛溪不同類型河段提出了不同水生植物群落配置方案,對于較窄河段,水生植物可直接栽種,而較寬河段,

8、河緣直接種植挺水植物,淺深水區(qū)挺水植物、浮葉植物用浮床載體種植,沉水植物用沉床載體種植。水生植物最佳種植時期為每年3、4、10月份,水生植物群落的維護(hù)對水生植物的生長十分重要,要嚴(yán)格控制河道沿岸污染物的排放,要有專人打撈浮萍及有機(jī)污染漂浮物,及時進(jìn)行水生植物分株及收割工作。
　　山地城市次級河流滯留區(qū)水生植物群落凈化技術(shù)的研究成果,將為河流水生植物群落凈化技術(shù)的推廣提供技術(shù)支撐,為水生植物群落凈化工程設(shè)計提供理論依據(jù),為水生植物凈