城市景觀水體生境改善技術(shù)與機理研究.pdf

1、生境改善是恢復(fù)城市景觀水體健康水生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵,提高水體透明度是水體生境改善的重點和難點,水體透明度也是體現(xiàn)城市水體景觀特征的重要水質(zhì)指標。城市景觀水體透明度不高的原因大多是由水體中大量的浮游植物引起的,而營養(yǎng)鹽濃度和水體流動狀態(tài)對水體中浮游植物的種類和濃度有較大影響。
　　本論文依托國家“863”課題“水體底部水平流復(fù)氧與生物膜聯(lián)合生境改善技術(shù)”(2006AA06Z343),以提高水體透明度為目標,研究了降低水體中營養(yǎng)鹽濃度和改

2、善水體流動狀態(tài)的技術(shù)方法、作用機理及工程應(yīng)用效果。
　　論文通過對實際景觀水體的調(diào)查和監(jiān)測,分析了北京典型景觀水體的水質(zhì)狀況與生境特征;將凹凸棒石作為吸附劑用于降低水體中磷的濃度,在小試規(guī)模上進行了自配水和實際水的效果研究;采用推流曝氣生物膜技術(shù)降低水體中的氨氮濃度和改善水體的流動狀態(tài),在中試規(guī)模上進行了0.5t實際水的多組實驗槽效果比較,并對技術(shù)在工程上的應(yīng)用進行了跟蹤研究。通過研究得出以下主要結(jié)論:
　　(1)什剎海與羅

3、馬湖水體中沉水植物較少,總氮濃度均處于劣V類水平,但什剎海前海東岸透明度達70cm,而羅馬湖透明度卻只有27cm。造成兩水體透明度存在較大不同的原因是二者磷濃度存在較大差異,什剎?？偭變H為0.042mg/L,而羅馬湖總磷達0.36mg/L。可見,磷的濃度是藻類生長的限制因子,與水體透明度負相關(guān)。
　　(2)柳蔭湖和羅馬湖的水質(zhì)均較差,磷的濃度水平均較高,但柳蔭湖沒有藍藻水華現(xiàn)象發(fā)生,而羅馬湖夏季藍藻水華嚴重、透明度較低。造成兩水體

4、透明度差異的主要原因是水體的深度不同,柳蔭湖平均水深僅為0.5m,小于光補償深度,滿足水生植物生長的光合作用條件,沉水植物與挺水植物生長茂盛;而羅馬湖水深為1m,大于光補償深度,沉水植物不能生長?？梢?水生植物對景觀水體中浮游藻類的生長有抑制作用,水下光照強度是水生植物光合作用的保障,只有在水體深度小于光補償深度的條件下,才能形成建康的水生態(tài)系統(tǒng),從而改善水體的透明度。
　　(3)天然蛭石、凹凸棒石的除磷性能較差,酸洗改性對蛭石和

5、凹凸棒石的除磷性能有一定的增強作用,但效果提高不大。蛭石和凹凸棒石通過煅燒改性后吸附磷的效果明顯增強,但是蛭石吸附除磷后,溶液pH值有較大升高,而凹凸棒石煅燒改性后溶液pH值升高不大,因此,應(yīng)優(yōu)先選用煅燒改性后的凹凸棒石作為除磷吸附劑。凹凸棒石煅燒改性的最佳條件是500℃煅燒2h。
　　(4)用煅燒改性后的凹凸棒石,對含磷濃度為0.226mg/L、pH值為8.04的清河水樣進行除磷試驗,投加7g/L煅燒改性的凹凸棒石時,磷的去除率

6、為83.53％,除磷后溶液中磷濃度為0.037mg/L。
　　(5)在水體中加入生物膜填料,在不采取推流或曝氣的措施時,氨氮和COD濃度略有降低。采用推流+生物膜填料技術(shù)措施,氨氮濃度與COD濃度大幅度降低,水體透明度由24cm提高到90cm。低有機物濃度條件下,在推流+生物膜填料技術(shù)的基礎(chǔ)上,增加曝氣措施,進一步提高透明度的效果不明顯。
　　(6)推流+生物膜填料技術(shù)改變了水體的流態(tài)與流速,降低了水體中的氨氮濃度,提高了水

7、體的透明度,其中,氨氮濃度的降低可能是抑制水體中藻類暴發(fā)的重要影響因素。
　　(7)推流+生物膜填料技術(shù)的工程應(yīng)用表明:在低濃度的氮、磷條件下,該技術(shù)對透明度的改善效果明顯。水深1m、面積10000m~2的水體,治理投資為50萬元,每月運行費用為1000元左右。該技術(shù)具有效果好、管理簡便、運行費用低等特點。綜上所述,采用煅燒方式對凹凸棒石進行改性可以有效降低景觀水體中的磷,以達到控磷而提高水體透明度的目的;推流+生物膜填料技術(shù)可以