辽河保护水质调研与湿地工程植物根际微生物群落特性改善

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1、辽河保护水质调研与湿地工程植物根际微生物群落特性改善第一章绪论1.1研究背景辽河作为我国七大江河之一，其发源于七老图山脉（河北），后流经河北、内蒙古、吉林和辽宁四省区，在辽宁省盘锦市注入渤海。辽河流域位于中国东北地区西南部，介于东经116°54′至125°32′，北纬40°30′至45°17′之间，包括辽河水系和大辽河水系。辽河水系由西辽河、东辽河以及发源于吉林、内蒙古的招苏台河、条子河等支流在辽宁省境内汇合而成，于盘锦市入海，主

2、要河流干流在辽宁省境内。大辽河水系全部在辽宁境内，由发源于抚顺的浑河、本溪的太子河汇合而成，于营口入海。辽河在全面消灭劣V类水体后，从保持现有取得成果出发，以改善辽河水体、修复辽河生态环境为目标，在十一五国家重大水专项的支撑下，2010年辽宁省政府加快了辽河建设和恢复辽河生态的步伐，成立了辽河保护区管理局，辽河保护区分布于东经123°55.5′至121°41′，北纬43°02′至40°47′之间，保护区占地面积为1869.2km2

3、，依辽河干流设立。根据2012年辽宁省环境监测中心站对辽河水质监测情况，对辽河保护区中的福德店、三合屯、朱尔山、马虎山、红庙子、兴安、曙光大桥、赵圈河等8处作为监测断面，并选择COD、BOD5、高锰酸盐指数、NH3-N、汞、铅、挥发酚、石油类8项（图1-1）为主要评价指标。..1.2人工湿地的应用现代城市过快的发展，废水、污水排放的日益增加，所产出的河流污染问题已亟待解决。人工湿地是在此基础上，用来有效缓解河流污染问题的水体净化方式。人工湿地是指用于水质改善功能的工程化湿地，由人工建造和监督控制来强化其净化能

4、力的水处理技术，具有有效去除水体污染物、运行与管理方便等特点，在处理污水、废水方面得到了广泛应用[5]。鉴于此，人工湿地用于污水处理技术的研究得到了广泛的关注。人工湿地是综合利用环境生态系统中的物理、化学和生物等因素的共同作用得以实现污水净化功能。人工湿地处理污水的研究是近年来国际研究与应用热点，并已在欧美等国家得到广泛应用。在国外，修复受污染水体大多是指恢复、重建水体的生态性质与自净能力，而湿地对面源污染及自然水体保护的显著效果，成为了水体修复的重要方法。而且，在一些水环境保护成效显著的流域，都是以流域内湿

5、地生态系统发育较好，湿地功能正常发挥为特征的。人工湿地还可以用于处理点源与非点源的污水类型。在目前的研究中，应用人工湿地处理的污水种类包括：城市生活污水、工农业废水和垃圾填埋渗滤液等[6-10]。.第二章研究区域和实验方法2.1研究区域概况辽河保护区范围主要包括辽河干流河道及支流部分回水段，从东、西辽河交汇处福德店开始（左侧为昌图县长发乡，右侧为沈阳市康平县山东屯乡），到盘锦入海口，全长538km。涉及昌图县和铁岭、沈阳、鞍山、盘锦4个市及其所辖的开原、铁岭、银州、康平、法库、沈北新区、新民、辽中、台安、盘山

6、、兴隆台、双台子、大洼等13个县（区）。辽宁省政府采取了多项措施治理辽河保护区，先后关闭相关污染企业、退耕育林、蓄水工程建设以及湿地修复等，使辽河干流的生态环境和水质状况有了极大改善，但是由于周边城市污水进入辽河支流，成为干流物的重要。辽河保护区生态修复的主要目标是：将保护区构建成具有自我修复功能的河流湿地生态系统。通过恢复湿地净化功能与建设相关工程应用于缓减支流污染负荷、增强水体自净能力，将两者相结合来实现修复辽河保护区的目标。位于沈阳市沈北新区，由万泉河、羊肠河、西小河和长河4条支流汇入，在下游修建有2座

7、钢板闸和1座溢流坝。栽植水生植物芦苇、香蒲、荷花以及陆生树木，形成集景观、生态于一体的湿地。目前，已形成湿地面积10000亩，水深1.5m，蓄水量1000万m3。在辽河保护区内七星湿地具有典型性和示范作用。..2.2样品采集和分析方法对辽河保护区进行水质调研，从东、西辽至辽河入海口共布设32个采样点（图2-1），各采样点点位如表2-1所示。样品采集：采集样品包括上覆水和植物样品。对辽河保护区的干流及支流交汇河口、湿地等点位进行采样。用玻璃采样瓶（经10%硝酸浸泡，并用超纯水清洗）对河流上覆水样进行采集，将样品

8、置于低温保温箱内运回实验室。对七星湿地（图2-2）内进行植物样品采集，将植物同根部底泥一起采集置于聚乙烯塑料袋中，用低温保温箱保存至运回实验室。三维荧光光谱采用HitachiF-7000荧光分光光度计（日立公司，日本）测定。仪器参数设定为：激发光源为150T电压：700V；狭缝宽带：Ex=5nm，Em=5nm；激发波长Ex=200～450nm，发射波长Em=260～550nm，扫描速度：2400nm