新型多介质生态护坡技术研制及其对水中典型污染物的影响

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1、分类号TU99学号1108522912006学位论文新型多介质生态护坡技术研制及其对水中典型污染物的影响StudyofImprovedMulti-AggregateEcologicalSlopeProtectionTechniqueandtheAffectiononTypicalPollutantsinWaterEnvironment崔骏指导教师姓名马文林副教授北京建筑大学袁冬海副教授北京建筑大学申请学位级别硕士学位类别工学硕士专业名称环境工程年级环研12论文答辩时间2015年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年7月答辩委员会主席辛保

2、平教授论文评阅人何连生研究员何小松博士后北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作苕签名：闩期：丄0}5年6月伙日北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校

3、有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论义。保密学位论文需另附“学位论文非公幵声明"页，解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：m校内导师签名：年j」/皮円io/j年6月该日校外导师签名：Xo!S年6月吆曰项目资助国家自然基金：“水生植物腐解有机质释放对水环境典型污染物影响机理研究”(51209003)“十二五

4、”国家科技支撑子课题：“植生透水生态混凝土景观坡岸净化技术研究”(2012BAJ21B08-07)摘要摘要路面径流污染是我国城市面源污染的主要来源之一，路面径流中有机污染物和重金属等污染物浓度较高。然而部分路面径流只是通过简单的人工河道堤岸后直接进入城市河道中，由于先前的人工堤岸是针对防止水土流失和加固堤岸的目的而设计的，对水质净化的能力较差，导致部分路面径流污染河道或是自然水体。针对目前人工生态堤岸水质净化能力较差的问题，本文在传统型生态混凝土的基础上研制一种以吸附材料为骨料的新型多介质生态混凝土，使其在具有传统型生态混凝土功能的前提下，强

5、化其水质净化功能和植物亲和性，加强人工堤岸的生态性能，加强其景观性。在路面径流中，有机污染物的主要组成部分是溶解性有机物（DissolvedOrganicMatter，DOM）。众所周知，由于DOM结构复杂且存在大量的活性官能团（如羧基、羰基、羟基、酯类等），致使其与水体中共存的金属离子（如铜、镉和铅等）有很强的络合能力，从而影响金属离子在水中的形态结构、分布和迁移转化、以及金属离子的生物有效性。本文以新型多介质生态混凝土作为实验介质，在研究其基本的物理化学性质基础上，着重研究其水质净化能力（对COD、TN、TP和金属离子的去除效果），并分析

6、DOM在介质中的形态结构变化，还深入研究了DOM与重金属离子在生态混凝土介质中的作用机理。对全面了解新型多介质生态混凝土提供参考，并为科学的评价DOM对水环境的作用提供科学依据。本研究首先通过正交实验确定新型多介质生态混凝土的最佳配合比为火山岩:陶粒:活性炭:微米铁=8:2:2:1。同时在借鉴传统型生态混凝土的成型工艺的基础上研制出一种4步搅拌的“预包裹”技术，成功制备出符合实际需要的新型多介质生态混凝土。其孔隙率为19.7%，在28天后的抗压强度达到7.9MPa，20次冻融循环后骨料损失率达到3.2%，各项理化指标与20-40mm粒径的传统

7、型生态混凝土接近。此外还在相同条件下对比了不同生态混凝土的植生性能，实验结果表明新型多介质生态混凝土的植物亲和性明显强于其它类型的生态混凝土。通过对比不同类型生态混凝土的水质净化能力发现：新型多介质生态2+2+2+2+混凝土较传统型生态混凝土对COD、TN、TP、Cu、Cd、Zn和Pb的去除率分别提升了24.60%、16.91%、26.68%、40.16%、28.75%、23.41%和15.60%。本研究还利用多种光谱技术对水中DOM进行分析，结果发现新型多介质生态混凝土对水体中类蛋白物质的去除效果明显好于传统型生态混凝土的去除效果。I摘要最

8、后本文通过荧光淬灭滴定（FluorescenceQuenchingTitration，FQT）实验配合平行因子（ParallelFactor，PARAFAC）分析研