生態(tài)混凝土護(hù)砌改善微污染水源水質(zhì)及生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)河湖等地表水體的堤岸治理僅側(cè)重于水土保持、防洪、航運(yùn)等單方面的需求，普遍采用的硬質(zhì)化護(hù)砌切斷了水體與陸地間的物質(zhì)、能量和信息交換，從而導(dǎo)致了地表水體水質(zhì)惡化、自凈功能喪失、物種多樣性下降、生態(tài)系統(tǒng)破壞等諸多嚴(yán)重后果。水體硬質(zhì)岸坡的生態(tài)化改造以及生態(tài)水體的構(gòu)建已成為治水工程的新理念。隨著對(duì)生態(tài)堤岸內(nèi)涵及其功能研究的不斷深入，水體生態(tài)岸坡構(gòu)建及其生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)迫切需要建立一套完整的技術(shù)與理論體系，從而實(shí)現(xiàn)地表水體生態(tài)治理的目的

2、，對(duì)河湖環(huán)境保護(hù)也具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 論文研究在綜述分析國(guó)內(nèi)外河湖工程治理研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，利用理論分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合的研究方法，從河流生態(tài)岸坡的構(gòu)建技術(shù)及其功能研究的角度出發(fā)，提出了微污染水體的生態(tài)治理工程模式。本文采用新型生態(tài)環(huán)保材料—生態(tài)混凝土構(gòu)建了生態(tài)護(hù)砌河道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⒁源罅繉?shí)驗(yàn)研究和理論分析為基礎(chǔ)，提出了一整套河流生態(tài)岸坡水質(zhì)改善功能及生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)的技術(shù)與理論體系，重點(diǎn)探討了生態(tài)混凝土護(hù)坡構(gòu)建技術(shù)及河流岸坡

3、生物棲息地改替等生態(tài)修復(fù)的工程實(shí)踐方法。 根據(jù)天然河流形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征，構(gòu)建了仿天然河流自然彎曲特征的生態(tài)混凝土護(hù)砌河道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂刂?，模擬并研究徑流型河道和感潮型河道的水質(zhì)凈化效果以及抗污染沖擊負(fù)荷的能力，并取得了良好的水質(zhì)改善效果。論文研究中提出的生態(tài)混凝土護(hù)砌河道岸坡植被覆蓋率高，水質(zhì)改善效果明顯，相對(duì)“三面光”河道中污染物去除率有很大提高；在模擬感潮型河道水質(zhì)改善效果時(shí)，生態(tài)護(hù)砌的水質(zhì)改善效果全面優(yōu)于模擬徑流型

4、河道時(shí)的水質(zhì)改善效果；同時(shí)研究表明，生態(tài)護(hù)砌河道抗污染沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)河道中TN濃度分別瞬時(shí)增加時(shí)，生態(tài)護(hù)砌河道水質(zhì)恢復(fù)的時(shí)間較“三面光”河道有很大程度的縮減。 針對(duì)黃浦江等地表水源地中阿特拉津、酞酸酯類(lèi)等微量?jī)?nèi)分泌干擾物的檢出頻率和濃度均呈上升趨勢(shì)的特性，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)分析重點(diǎn)研究了生態(tài)護(hù)砌河道對(duì)微量有機(jī)物的去除效果，最終得出生態(tài)護(hù)砌河道能有效去除水中阿特拉津、酞酸酯類(lèi)、氯代苯類(lèi)等微量有機(jī)污染物，而“三面光”河道微量有機(jī)

5、物的去除效果不穩(wěn)定，且去除率低的有利結(jié)論，為水源地的水質(zhì)安全保障提供了重要參考依據(jù)。 基于實(shí)驗(yàn)河道水質(zhì)演變規(guī)律和生物一生態(tài)學(xué)原理，研究建立了實(shí)驗(yàn)型河道綜合水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，提出的綜合水質(zhì)模型較以往的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù)大大減少，模型物理意義明確，模擬效果較好，通過(guò)參數(shù)率定，可有效識(shí)別生態(tài)護(hù)砌河道中污染物的去除效應(yīng)。在對(duì)實(shí)驗(yàn)河道水質(zhì)演變理論分析基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)研究了生態(tài)護(hù)砌河道的水動(dòng)力學(xué)特性，并確定了生態(tài)護(hù)砌河道的粗糙系數(shù)。 通過(guò)微生物學(xué)

6、檢測(cè)和坡面基質(zhì)生化性質(zhì)分析，探討了河道生態(tài)護(hù)砌面上微生物量、富集微生物的分布特性及堤岸微生物棲息地改替等生態(tài)修復(fù)技術(shù)，提出了河道岸坡面的水生植物生長(zhǎng)區(qū)是改善河流生態(tài)系統(tǒng)最活躍的功能區(qū)，也是河流生態(tài)修復(fù)的控制區(qū)。采用PFU法監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)河道的微型生物群落結(jié)構(gòu)，對(duì)比研究了生態(tài)護(hù)砌河道、“三面光”河道的微型生物群落的構(gòu)成特征，研究結(jié)果顯示生態(tài)護(hù)砌河道微型生物群集速率較快，在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了微生物物種平衡，生態(tài)系統(tǒng)自我完善功能強(qiáng)大，微型生物群集速