南四湖是南水北調(diào)工程最大的調(diào)蓄湖泊,也是典型的草型淺水湖泊,湖區(qū)水生植物資源豐富。水生植物生長過程中不但可以從水中吸收氮、磷等營養(yǎng)元素,而且還能分泌一些有機物促進微生物的新陳代謝活動,改善水體水質(zhì),但在秋冬季節(jié)植物腐爛易造成水體二次污染,且腐爛過程及水質(zhì)效應因植物種類和殘體分解量而不同。目前,有關南四湖典型植物腐爛過程的研究較少。本研究選用南四湖常見水生植物菹草、水花生、蓮、香蒲和蘆葦,在試驗室內(nèi)模擬水生植物的腐爛過程,研究不同水生植物不同生長密度下的污染釋放強度變化過程,分析植物組分對腐爛過程的影響,探討水生植物腐爛分解過程的主要污染物釋放規(guī)律,結合南四湖水生植物的時空分布特征,估算5種水生植物的釋放通量,提出基于水質(zhì)改善的南四湖水生植物收割管理措施。本研究得出以下結論:(1)不同水生植物腐爛過程中的污染釋放強度變化:不同水生植物對水質(zhì)的影響不同,通過對上覆水中pH值、DO、TN、NH_4~+-N、TP、TOC含量的測定,其影響大小呈現(xiàn)出水花生蓮菹草香蒲蘆葦;在不同植物密度(0.2 g/L、0.5 g/L、1.0 g/L)條件下,植物密度越高,對水質(zhì)的影響越大,當植物密度為0.2 g/L時,5種水生植物對水質(zhì)的影響較小,在植物密度為1.0 g/L時,5種水生植物腐爛釋放對水質(zhì)產(chǎn)生了明顯的不利影響,其中水花生和蓮的腐爛過程中水質(zhì)最差;5種水生植物釋放過程均呈現(xiàn)出前期快速釋放,中期緩慢降低,最后趨于穩(wěn)定的變化趨勢。(2)研究了不同植物種類及主要組分對水生植物腐爛釋放過程的影響,結果表明,不同種類水生植物的組分存在差異明顯,N、P含量呈現(xiàn)為水花生蓮菹草香蒲蘆葦;蘆葦和香蒲的木質(zhì)素、纖維素含量較高,而水花生和蓮的含量較低。水生植物初始N、P百分比含量越高,其分解速率越快,而木質(zhì)素、纖維素等組分含量越高則腐爛分解速率越慢,水生植物的腐爛釋放速率與C、N、P、木質(zhì)素、纖維素等植物組分含量顯示出相關性。(3)水生植物腐爛過程中上覆水O_2濃度變化規(guī)律符合氧虧曲線方程,植物腐爛分解速率越快,其上覆水K_d值越大,K_r值越小。水生植物腐爛過程的上覆水氮素釋放動力學模型顯示,植物腐爛分解速率越快,其上覆水中有機物的降解速率常數(shù)K_1和氨氮的分解速率常數(shù)K_2越大,對應異養(yǎng)細菌和硝化細菌濃度越高。(4)基于南四湖主要水生植物的時空分布特征,測算不同水生植物每年度NH_4~+-N、TN、TP和TOC等主要污染物釋放量分別為3945.38 t、14145.82 t、1575.46 t、56245.73t。提出了基于水質(zhì)改善的南四湖水生植物密度配置和季節(jié)性收割等管理措施,為南四湖水質(zhì)改善提供理論依據(jù)。
【學位單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X524
【部分圖文】：

山東建筑大學碩士學位論文第 1 章 緒論國山東省西南部（116o34′E～117o21′E，34o27′N～35陽湖、獨山湖、昭陽湖和微山湖四個湖泊相連構成，呈6 km，東西長 5～25 km，年均水深為 1.5 m～2.0 m，水淡水湖。南四湖作為山東省重要的水源地，同時還是道和調(diào)蓄樞紐[1]，現(xiàn)已發(fā)展成為集灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、航性湖泊。

形成了很好的過濾層，使水中的一些不溶性物質(zhì)如顆粒態(tài)氮、磷粘附在植物的根系而起到很好的吸附過濾作用。水生植物的這種作用主要應用在河流兩側的護坡及區(qū)域。劉盼等[13]通過對水生植物紫葉酢漿草的吸附性能研究，表明其對水中 TN、 NH4+-N 的吸附能力達到 60％以上，且紫葉酢漿草可以作為一種觀賞植物，具有應用前景。1.2 研究意義南四湖是南水北調(diào)工程最大的調(diào)蓄湖泊，同時也是南水北調(diào)東線工程中段重要水質(zhì)涵養(yǎng)區(qū)。南四湖流域的水質(zhì)安全、水體化及濕地生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的完整健康是水北調(diào)東線工程順利進展及輸水安全的重要前提。近幾年，南四湖流域內(nèi)開展大工濕地綜合污染治理工程，其大量水生植物在生長期間，可以效的去除水和底泥、磷、重金屬、有機物等污染物，對水質(zhì)起到了良好的凈化作用。但在秋冬季節(jié)物進入腐爛分解階段，會對水質(zhì)造成二次污染[14]。

圖 2.1 南四湖主要的 5 種水生植物（菹草、水花生、蓮、香蒲、蘆葦）菹草（Potamogeton crispus），又名蝦藻、蝦草。屬眼子菜科，眼子菜屬，為多年水草本植物。其最適宜生長溫度為 10～20℃，當溫度高于 24℃時則停止生長。菹草地理分布較廣，其廣泛分布于湖泊、河流和低洼積水處，生長環(huán)境水深一般不超.8 m。菹草的繁殖包括種子繁殖、根莖繁殖和石芽繁殖，其中石芽繁殖為主要的繁殖式。在南四湖地區(qū)菹草秋季發(fā)芽，冬季生長，在 4、5 月份大量繁殖，在 5 月中旬

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 徐好;桑國慶;楊麗原;閆芳階;劉友春;;近十年來南四湖水質(zhì)時空變化特征研究[J];海洋湖沼通報;2019年02期

2 葛文君;唐鵬;閆先收;劉麗君;陳星宇;王煒亮;;南四湖流域水環(huán)境狀況及污染源分析[J];科技經(jīng)濟導刊;2016年31期

3 屈建春;孟昭強;張志貴;王國瑞;仇念運;;南四湖水生態(tài)文明研究[J];治淮;2016年03期

4 杜紅志;周權;陳強;;為了南四湖生機盎然[J];治淮;2014年09期

5 徐曉儀;;南水北調(diào)提升山東沿線水質(zhì) 鱖魚絕跡多年后再現(xiàn)南四湖[J];山東畫報;2016年12期

6 畢溫凱;袁興中;陳魁;高t煃_;張寬;楊寧;;南四湖生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究[J];綠色科技;2014年07期

7 趙方胤;邵波;朱運海;;南四湖流域第三產(chǎn)業(yè)分析[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2012年09期

8 賈永飛;彭利民;;基于循環(huán)經(jīng)濟的南四湖流域經(jīng)濟發(fā)展模式及對策研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2011年10期

9 趙凱;;南四湖情勢演變與保護探索[J];江蘇水利;2011年11期

10 馬瑞峰;邱紅;;沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程南四湖湖內(nèi)治理工程若干問題的探討[J];治淮;2008年03期

相關會議論文 前10條

1 梁景f;潘志柔;;南四湖水環(huán)境芻議[A];山東水利學會第十屆優(yōu)秀學術論文集[C];2005年

2 侯端環(huán);張晨光;張傳揚;;南四湖自然保護區(qū)保護管理現(xiàn)狀分析與可持續(xù)發(fā)展對策探討[A];“生態(tài)濟寧”優(yōu)秀論文選編[C];2007年

3 儲德義;;合理配置水資源 保護南四湖生物多樣性[A];中國水利學會2003學術年會論文集[C];2003年

4 陳國浩;鄭衛(wèi)東;張國玉;;降水量對南四湖水位影響分析[A];大數(shù)據(jù)時代的信息化建設——2015（第三屆）中國水利信息化與數(shù)字水利技術論壇論文集[C];2015年

5 魯孟勝;吳恩江;孔凡順;單松煒;;山東南四湖流域環(huán)境地質(zhì)問題淺析[A];地質(zhì)與可持續(xù)發(fā)展——華東六省一市地學科技論壇文集[C];2003年

6 屈璞;趙明根;;2002年南四湖應急生態(tài)補水實踐[A];調(diào)水工程應用技術研究與實踐[C];2009年

7 張祖陸;辛良杰;;南四湖濕地生態(tài)環(huán)境退化特征及其生態(tài)經(jīng)濟損失評估[A];《自然地理學與生態(tài)建設》論文集[C];2006年

8 王式成;閆芳階;劉友春;黃潔;王慧玲;;淮河流域重要跨省湖泊南四湖的可持續(xù)利用與保護[A];健康湖泊與美麗中國——第三屆中國湖泊論壇暨第七屆湖北科技論壇論文集[C];2013年

9 楊麗原;馬振民;;南四湖表層沉積物重金屬元素的污染分析[A];中國地理學會2006年學術年會論文摘要集[C];2006年

10 陳國浩;魯程鵬;李偉;曹燕;;“20180817”暴雨對南四湖流域平原區(qū)地下水位影響分析[A];2019（第七屆）中國水利信息化技術論壇論文集[C];2019年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報記者 潘俊強;清波蕩漾南四湖[N];人民日報;2017年

2 本報通訊員 唐偉;生機重現(xiàn)南四湖[N];中國水利報;2014年

3 本報記者 王菡娟;南四湖的生死蛻變[N];人民政協(xié)報;2014年

4 記者 趙厚峰;盡快緩解南四湖旱情 確保湖區(qū)生產(chǎn)生活安定[N];濟寧日報;2014年

5 記者 張彥彥;我市全力全速開展南四湖生態(tài)調(diào)水工作[N];濟寧日報;2014年

6 本報記者 董若義;山東應急調(diào)水補充南四湖[N];中國環(huán)境報;2014年

7 本報記者 杜芳;北方南四湖“暢飲”長江水[N];經(jīng)濟日報;2014年

8 記者 趙新;南四湖緊急補水 抗旱澆灌保豐收[N];中國水利報;2014年

9 政務報道組;南四湖生態(tài)應急調(diào)水圓滿結束[N];中國水利報;2014年

10 本報記者 杜紅志;“救急”南四湖[N];中國水利報;2014年

相關博士學位論文 前10條

1 羅輝;南水北調(diào)改善南四湖水流水質(zhì)特性及湖濱帶控污技術研究[D];河海大學;2006年

2 張依然;南四湖新薛河人工濕地的植物多樣性、土壤汞風險及生態(tài)可持續(xù)性評價[D];山東大學;2014年

3 付偉章;南四湖區(qū)農(nóng)田氮磷流失特征及面源污染評價[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2013年

4 梁春玲;南四湖濕地生態(tài)系統(tǒng)結構、功能與服務價值研究[D];山東師范大學;2010年

5 劉磊;南四湖流域退耕還濕工程生態(tài)補償機制研究[D];山東大學;2011年

6 苗群;南四湖水環(huán)境質(zhì)量評價研究[D];青島大學;2008年

7 李爽;基于SWAT模型的南四湖流域非點源氮磷污染模擬及湖泊沉積的響應研究[D];山東師范大學;2012年

8 安文超;南四湖及主要入湖河口沉積物的污染特征及磷吸附釋放研究[D];山東大學;2008年

9 李志建;南四湖沉積物內(nèi)源污染釋放規(guī)律與水質(zhì)響應的關系研究[D];山東大學;2011年

10 張桂齋;兩類持久性有機污染物和重金屬在南四湖食物鏈中的分布和生物積累[D];山東大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 王曉棟;南四湖主要水生植物腐爛過程及污染釋放通量研究[D];山東建筑大學;2019年

2 蘆昌興;南四湖流域未來氣候變化及其對典型入湖河流徑流的影響研究[D];山東大學;2019年

3 宮雪亮;MIKE21水動力—水質(zhì)耦合模型在南四湖上級湖的應用[D];山東大學;2019年

4 張偉;南四湖水體中汞的分布特征及風險評價研究[D];濟南大學;2018年

5 趙越;基于海綿流域的南四湖生態(tài)空間構建[D];中國礦業(yè)大學;2018年

6 馮娜;南四湖入湖河口水質(zhì)變化趨勢分析與預測模型研究[D];青島理工大學;2018年

7 梁佳欣;近30年南四湖濕地景觀時空變異特征研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2018年

8 張大智;基于InVEST模型的南四湖流域生物多樣性評價與保護研究[D];曲阜師范大學;2018年

9 田莉娟;南四湖流域城鎮(zhèn)擴展的時空演變及其模式優(yōu)化[D];中國礦業(yè)大學;2018年

10 陳妮;2006-2015年南四湖水質(zhì)綜合評價及改善效果分析[D];青島理工大學;2018年

本文編號：2832017