西安濕地資源及人工濕地污水處理研究

【摘要】：本文綜述濕地科學(xué)和人工濕地污水處理技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展,通過調(diào)查研究和模擬實(shí)驗(yàn)、理論分析,并借助遙感圖像的解譯分析,首次全面系統(tǒng)對西安地區(qū)濕地資源的總量、面積分布、結(jié)構(gòu)類型、功能特征、生境演變及濕地效益價值、生態(tài)需水量等進(jìn)行研究,建立了濕地4級分類指標(biāo)體系,進(jìn)行分類統(tǒng)計。研究結(jié)果表明,西安濕地資源總面積為900.96km~2,其中天然濕地面積為822.05 km~2,人工濕地面積為78.91 km~2?，F(xiàn)存濕地生態(tài)效益價值約為每年3158.65×10~8元,引用詹姆斯“損失—濃度曲線”,分析了水污染造成濕地功能價值經(jīng)濟(jì)損失率每年為40～55%,而且逐年在增加。濕地生態(tài)需水量研究表明最小需水量為每年14.49×10~8m~3,要維持現(xiàn)有濕地生態(tài)系統(tǒng)正常功能,需補(bǔ)充水5.4×10~8m~3,濕地植被、濕地土壤、回補(bǔ)地下水需水量占主要比例。 本文研究了西安典型濕地水生植物多樣性,結(jié)果表明,濕地水生種子植物有15種,藻類植物有64種,優(yōu)勢種群為綠藻門(Chlorophyta)和藍(lán)藻門(Cyanophym),裸藻門(Euglenophyta)和硅藻門(Bacillariophyta)次之,并優(yōu)選出適合本地生長的耐污水生植物種,可推薦為西安及同類地區(qū)人工濕地污水處理引種。 建立人工濕地實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?試驗(yàn)研究了城市生活污水、二級生化出水及環(huán)境激素類污染物廢水降解規(guī)律和凈化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)采用UASB做預(yù)處理單元,在水力負(fù)荷HLR7.0cm/d,人工濕地系統(tǒng)處理生活污水CODcr、BOD_5、NH_3-N、TP的表面負(fù)荷分別為2.56、1.5、0.36和0.04(g/m~2·d),去除率分別為90.56%、97.9%、85.56%和90.1%,SS和大腸菌去除率分別為97.6%、98.3%。在分析實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛搀w結(jié)構(gòu)與流態(tài)特征的基礎(chǔ)上,提出“回轉(zhuǎn)式復(fù)合流人工濕地”概念。對試驗(yàn)濕地基質(zhì)內(nèi)部微生物種群數(shù)量的空間分布研究表明,上、下層間相差3個數(shù)量級,其中以假單胞菌屬(Pseudomonas)、無色桿菌屬(Achromobacter)和不動桿菌屬(Acinetobacter)類群為優(yōu)勢菌。 二級生化出水人工濕地深度處理,在水力負(fù)荷HLR3.5cm/d、7.0cm/d、10.5cm/d、14.0cm/d時,試驗(yàn)結(jié)果表明CODcr、BOD_5、NH_3-N、TP去除率與水力負(fù)荷呈線性關(guān)系,并建立CODcr降解動態(tài)變化模型C_L=G_0 exp(K_1L+K_2L~2),在本實(shí)驗(yàn)研究條件下,求得K_1=-0.0157、K_2= 【關(guān)鍵詞】：西安地區(qū) 濕地資源 修復(fù)與保護(hù) 人工濕地污水處理
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：X703
【目錄】：

• 1 文獻(xiàn)綜述10-30
• 1.1 濕地國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.1.1 濕地國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.1.2 國內(nèi)濕地研究與發(fā)展12-14
• 1.2 人工濕地污水凈化技術(shù)14-27
• 1.2.1 人工濕地的發(fā)展14-15
• 1.2.2 污水凈化機(jī)理15-17
• 1.2.3 人工濕地的主要影響因素17-19
• 1.2.4 濕地動力學(xué)19-26
• 1.2.5 研究與應(yīng)用前景展望26-27
• 1.3 濕地與環(huán)境激素27-28
• 1.4 本文研究目的與主要研究內(nèi)容28-30
• 1.4.1 課題來源及研究目的28-29
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容29-30
• 2 西安地區(qū)濕地資源研究30-62
• 2.1 濕地資源現(xiàn)狀與類型分布31-34
• 2.1.1 研究方法31-32
• 2.1.2 分類指標(biāo)體系的建立32-33
• 2.1.3 濕地資源現(xiàn)狀與類型33-34
• 2.2 濕地結(jié)構(gòu)特征與生態(tài)功能34-43
• 2.2.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)特征34-35
• 2.2.2 天然濕地消長規(guī)律35-37
• 2.2.3 濕地資源動態(tài)變化37-38
• 2.2.4 濕地對局地小氣候的改善38-39
• 2.2.5 濕地生態(tài)效益價值研究39-43
• 2.3 濕地生態(tài)安全與健康評價43-55
• 2.3.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)健康面臨的主要威脅43-46
• 2.3.2 濕地生態(tài)功能損失分析46-49
• 2.3.3 濕地生態(tài)環(huán)境需水量測算49-55
• 2.4 典型濕地水生植物多樣性研究55-58
• 2.4.1 研究方法55
• 2.4.2 結(jié)果與分析55-56
• 2.4.3 耐污水生植物種屬56-58
• 2.5 西安濕地修復(fù)與保護(hù)途經(jīng)探討58-61
• 2.6 本章小結(jié)61-62
• 3 人工濕地城市污水處理實(shí)驗(yàn)研究62-74
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分62-64
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置62-63
• 3.1.2 材料和方法63-64
• 3.2 結(jié)果與討論64-72
• 3.2.1 污染負(fù)荷與降解規(guī)律64-69
• 3.2.2 預(yù)處理單元設(shè)置的選擇69-70
• 3.2.3 床體結(jié)構(gòu)與流態(tài)特征70
• 3.2.4 濕地微生物的空間分布70-72
• 3.3 本章小結(jié)72-74
• 4 人工濕地二級生化出水深度處理實(shí)驗(yàn)研究74-87
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分74-75
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置74
• 4.1.2 材料和方法74-75
• 4.2 結(jié)果與討論75-86
• 4.2.1 水力負(fù)荷與去除率關(guān)系75-77
• 4.2.2 有機(jī)污染物動態(tài)降解模型77-79
• 4.2.3 基質(zhì)氧化還原電位與氮轉(zhuǎn)化79-80
• 4.2.4 濕地氮磷無機(jī)離子動態(tài)變化規(guī)律80
• 4.2.5 總氮降解動力學(xué)80-82
• 4.2.6 濕地系統(tǒng)磷轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型82-86
• 4.3 本章小結(jié)86-87
• 5 人工濕地環(huán)境激素類污染物的凈化模擬實(shí)驗(yàn)研究87-95
• 5.1 研究內(nèi)容87
• 5.2 材料和方法87
• 5.3 結(jié)果與討論87-94
• 5.3.1 進(jìn)水濃度與去除負(fù)荷87-89
• 5.3.2 濕地對污水揮發(fā)酚降解規(guī)律89-91
• 5.3.3 污水LAS濕地降解動力學(xué)91-94
• 5.4 本章小結(jié)94-95
• 6 人工濕地污水處理工藝設(shè)計與應(yīng)用95-105
• 6.1 工藝設(shè)計與參數(shù)選取95-99
• 6.1.1 工藝流程95
• 6.1.2 設(shè)計模式與參數(shù)95-99
• 6.2 濕地阻塞成因與控制99-101
• 6.2.1 床體基質(zhì)堵塞的成因99-100
• 6.2.2 運(yùn)行中堵塞的預(yù)防控制100-101
• 6.3 工程應(yīng)用設(shè)計實(shí)例101-105
• 6.3.1 工程概況101
• 6.3.2 工藝設(shè)計101-102
• 6.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計102-103
• 6.3.4 運(yùn)行效果103-105
• 7 結(jié)論105-108
• 致謝108-109
• 參考文獻(xiàn)109-115
• 附錄 讀博期間發(fā)表論文與科研成果115

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