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《观叶植物石菖蒲对不同富营养化水体净化效果研究【开题报告】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、毕业论文开题报告环境科学观叶植物石菖蒲对不同富营养化水体净化效果研究一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义目前,地表水富营养化的威胁已引起了全球性的关注,而营养盐的过量尤其是氮磷的过量进入水体是引起富营养化的主要原因之一。因此,对地表水氮磷污染进行修复,控制地表水的进一步恶化已刻不容缓[1]。由于地表水具有水量大、分布广等特点,传统的混凝沉淀、吸附、萃取、离子交换、膜分离等处理工艺和设备很难对其进行集中处理,这给地表水污染治理带来了很大的难度。而植物修复技术具有成本低(仅为传统物理和化学方法的30%~50%)、处理效
2、果好(除率可达99%以上)、对环境扰动小、操作简便等优点,并且在处理设备和规模上基本没有限制,这一特点尤其适合大面积地表水污染的修复治理[2]。国内外对水生植物净化水体的研究很多,效果显著。但水葫芦浮萍等水生植物由于容易过度繁殖,因此老化死亡的植物残体的腐败与分解,会增加系统的有机负荷,且管理不善也会造成不良后果[3]。有关学者研究在富营养化水域表面以浮床技术种植粮油、蔬菜、花卉等各种适宜的陆生植物,在收获农产品、美化水域景观的同时,通过其吸收利用和吸附作用,富集去除水体中过多的氮、磷元素,以达到变害为宝、化害为利、净化水质且使
3、水体产生良性循环的目的[4~6]。然而,这些植物往往不耐低温在冬季容易死亡,达不到连续净化水质的目的。大量的研究发现,水华现象与水体中磷含量有直接的关系,我国富营养化湖泊大部分属于磷限制型。利用高等植物防治水体富营养化,是当前环保领域的一个重要研究课题。植物对不同浓度磷的响应不同,生长情况不同,进而影响其抑藻的效果。水生高等植物能有效地净化富营养化湖水,提高水体的自净能力[7]。以往的研究主要侧重于常见水生植物对氮、磷等无机营养的吸收效果,较少考虑植物景观效果、利用价值及其对藻类的化感作用。在富营养化水体修复中,选择对藻类的化感
4、抑制作用强、经济价值高、净化效果好的植物,具有重要意义。菖蒲是天南星科多年生挺水草本植物,常见于浅水池塘、水沟及溪涧湿地处,具有很好的观赏性和药用价值。张维昊等报道了菖蒲对铜绿微囊藻具有化感抑制作用[8]。菖蒲在城市富营养化水体修复中具有很高的利用价值。因此研究不同磷浓度下菖蒲的生长状况及净化效果,旨在为菖蒲的进一步开发利用提供理论依据。菖蒲属多年生挺水植物,能自然越冬,具有较强的适应性,本试验显示了TP浓度为0.029~9.751mg/L的模拟富营养化水体下菖蒲仍然能正常生长。菖蒲具有较强的磷去除效果,其最高去除率可达97.7
5、3%。菖蒲具有“快速”吸收的净化特性,且水体中磷浓度越高,植物叶片含磷量越高。通过收割植物叶片的方法可以去除水中的磷,同时菖蒲可以抑制藻类生长,因此可以预测菖蒲在富营养化水体修复中具有广阔的前景。在试验期间,水体中氮、磷营养盐含量在低浓度下出现波动现象,水体中营养盐含量在实验后期较实验前期高。这可能是由于当污水中营养盐含量通过植物吸附与吸收得以降低,植物吸附的营养盐容易再次释放到水体。菖蒲作为水生观赏植物在园林中应用较多[9],然而在富营养化水体修复中应用较少。为了有更广泛的应用,菖蒲对污染物的耐性或其在污染状态下的生态适应性还
6、需进一步的研究。菖蒲能适应浮板栽培方式及连续流动的污染河水,菖蒲浮床系统对污染河水氮磷去除能力良好,表明应用菖蒲浮床治理污染河水是适宜的。串联浮床对水体TN、TP具有稳定且良好的去除效果,TN的去除量在各单元分配均匀,而TP主要在系统的前端去除,表明氮磷在各浮床单元中去除的主要途径不同[10]。植物吸收作用对浮床菖蒲除氮的贡献沿串联式浮床系统逐级降低,而对除磷的贡献却逐级增加,说明植物吸收作用的贡献在串联式浮床系统中存在空间分布规律,对此,将在以后的研究中深入探讨,以期寻求进一步提高浮床菖蒲净水能力的途径。二、研究的基本内容,拟
7、解决的主要问题:1、基本内容以陆生观叶植物石菖蒲为材料,研究对不同富营养化水体氮磷的去除。在冬季低温条件下,采用浮床无土种植方法,以自配营养液及污水处理厂二级出水两种水体代表不同类型水体,其中种植石菖蒲去除水体中N、P,以实现在有景观效果的同时净化水体。2、拟解决的主要问题石菖蒲对这2污水中不同形式的氮磷的去除效果。具体的数据是多少。三、研究步骤、方法及措施:步骤:(1)文献查阅:通过中国期刊网查阅有关“观叶植物石菖蒲对不同富营养化水体净化效果研究”的论文;(2)实验方案设计:根据文献与实验样地的设计进行水样的采集及配制;(3)
8、植物的摆放:根据实验设计对植物的数量和间距进行摆放;(4)水样分析测定:根据水样分析的方法与技术进行分析测定;(5)数据统计分析:运用统计软件进行污水处理效果分析;(6)撰写论文:根据实验数据与参考文献撰写毕业论文。方法及措施:1、在四个塑料桶中分别倒入二级污水