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城市河流作为重要的水资源,在人类生活和发展中起着非常重要的作用,但是大量的未达标的污废水被排入到城市河道中,使得城市河道遭受严重的污染,如水质的恶化,鱼虾的灭绝,城市两岸的生物多样性的降低等一系列的破坏反应,最近几年,人们为了推广和建设生态型河道,进行了大量的试验研究,本文在总结前人研究的基础上利用水槽模拟城市河道,选取典型浮水植物凤眼莲和典型的沉水植物黑藻研究在动水情况下水生植物修复的效果,研究动水情况下水生植物的合理配置、合理维持量以及水流速对水生植物净化效果的影响,以期得到最佳的修复工况。
主要研究内容和取得研究成果如下:
(1)不同种植密度下黑藻净化受污城市河道水质的试验研究表明:在流速V=1.74cm/s的动水情况下,黑藻能够正常生长,且对地表劣五类水质有着很好的净化效果,且黑藻在ρ2=1.875束/dm2的种植密度下综合净化效果最优。在静水条件下,黑藻密度对COD以及浊度降解的影响明显大于动水条件下黑藻密度对COD和浊度降解的影响。
(2)凤眼莲、黑藻及其搭配种植对城市河道水质净化的试验研究表明,对凤眼莲、黑藻及其凤眼莲-黑藻组对水质净化能力对比分析得出,凤眼莲表现出更大优势,凤眼莲组对TP、TN、浊度的去除以及水体中DO浓度的维持均高于黑藻组和凤眼莲-黑藻组,黑藻组对氨氮的去除效果优于其他两组,凤眼莲-黑藻组在所测指标中并没有显示出优势,这说明多种植物的组合种植可能造成种间竞争、化感作用等相互抑制生长,反而使得净化效果受到影响,表现出不如种植单一植物对水体的净化效果。
(3)不同流速对黑藻和凤眼莲及其搭配种植净化水质的试验研究表明,凤眼莲在V3状况下长势更好,就整个系统净化效果而言,综合起来,凤眼莲和黑藻在较大流速V1下对污染物的去除有明显优势,因此说明水体在流速V1=2.78cm/s流动的状态下,对凤眼莲和黑藻系统净化污染物更有利,但是凤眼莲-黑藻组在V2流速下对水质净化更有优势,在V2流速下,凤眼莲-黑藻组对氨氮、COD的去除以及DO浓度的增加都优于V1、V3工况下,但是对TP以及TN的去除V1流速下表现更好,对浊度的去除是V3工况下更有优势。
(4)凤眼莲以及黑藻的生长需要充足的营养物质,在后期的净化试验中营养物质减少,凤眼莲出现腐烂,黑藻出现枯黄等现象,使得一些污染物质出现二次释放,影响去除效果。
(5)提高水体的流速有利于水体复氧,有利于水体中N素的降解,但是不利于浊度的降低。