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浮床植物水质净化能力及其影响因素研究
浮​床​植​物​水​质​净​化​能​力​及​其​影​响​因​素​研​究
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生态浮床对藻类群落结构及N、P的影响
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生态浮床是什么？
什么是生态浮床，做生态浮床的用途
com/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=c101d3dc1dcf/aaf855b319eac413e5.jpg" esrc="http.hiphotos.jpg" target="_blank" title="点击查看大图" class="ikqb_img_alink"><img class="ikqb_img" src="http.baidu.hiphotos生态问题是人们切身相关的问题://e./zhidao/pic/item/aaf855b319eac413e5://e.baidu://e.com/zhidao/wh%3D450%2C600/sign=b45e2ef4a4f3a39c3fbfc/aaf855b319eac413e5，改善水生态和景观的方法应该用的到浮床<a href="http
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生态浮床，又称人工浮床。通常用于生态修复城市农村水体污染或建设城市湿地景区等等。利用浮床的浮力承托水生植物，让水生植物得到一个固定的区域生长，由此水生植物通过发达的根系吸收水体中富营养物质，降低COD（化学需氧量）；同时人工营造一个动物、微生物良好的生长环境，提高水体的自净能力，从而修复水生态系统，达到自然生态的平衡。可以说是当今生态文明建设的又一新利器。
生态浮床作用
1、经济实用、治污效果明显
生态浮床，在全国各地广泛用于城市湿地建设。其治污原理是利用生物的自然生态习性，在受损水体中吸收、吸附消化和降解水中的有机污染物，因此，无需专业的机械设备以及化学药剂的投入，可以大量的节省费用开支，减少动力、能源和日常维修管理费用，具有投资少、见效快、节约能源、运...
国内生态浮床技术的最新研究进展世纪年代以来为了改善水库、湖白、饮用水源地的水质同时减少传统的物理、化学方法处理所带来的投资大、操作难、产生二次污染等问题生态浮床技术被越来越多地应用于富营养化水体的修复研究中特别是在日本和欧美等国的应用更为广泛。自年以来我国利用生态浮床技术在大型水库、湖泊、河道、运河等不同水域成功种植了个科的多种陆生植物美人蕉、旱伞草等花卉比在陆地种植取得了更好的群体和景观效果。孙连鹏等¨纠采用海藻酸钠氯化钙包埋法制作了添加活性炭的反硝化菌小球将其置于生态浮床系统改善了脱氮效果。
生态浮床原理是在污染水体中种植一些耐污能力特别强，能在原位生态条件下正常生长，并轻易收获高等植物，对水体起到很好净化作用。利于不同生态条件和污染程度水体的针对性治理，采用不同品种、种植结构等，做到定性设计和基本量化指标的控制。植物水上种植后，能形成较大生物量，特别是发达的根系，可吸附大量藻类等浮游生物，根系释出能降解有机污染物的分泌物，加速污染物分解。可创造一定的经济效益和美化污染水体的水面景观。供试植物可供途径选择，如水生蔬菜等。若采用不同花期的花卉组合，兼有美化景观功能，即水面种花治理水污染、造价低、供试植物和浮床载体材料来源广，结构组装方便，刚柔兼备，较好抗风浪能力，载体可移动拼装。
在上海市郊奉贤区南桥镇新横泾港和中横河里看到，经过生态浮床一段时间的治理，这两条河道水质有了明显改善，水环境污染也得到了有效控制。而一个个承载着绿色植物的浮床也为河道增添了一抹亮色，水清岸绿的新河景引来了不少居民驻足观看。据介绍，“生态浮床”技术是以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，以高分子材料等为载体和基质，应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷，从而达到改善水质、提升水环境质量的目的。而本次河道“生态浮床”技术是奉贤区政府为切实推进迎世博600天行动计划，改善城镇内主要河道的水质及河道环境，尤其是加强新横泾港和中横河这两条重点河道的综合整治，在同时做好河道周边污水纳管的前提下引入...
水生植物种植生态浮床最早运用于农业产品的实验与种植，随着此技术的长期实验与运用，它的经济性和实用性得到业界广泛的认同，从而也派生出不同类型的种植浮床。以材料分有泡沫板，竹制，木制，玻璃钢等。以种植方式分大致有点式，片式，围堰式等方式。现在水生植物种植浮床正广泛应用于河湖、湖泊的景观及生态修复领域。此技术的应用对于提升城市形象和城市水体的质量显示其独到的魅力。
生态浮床的净化作用原理：一方面，表现在利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物，使其成为植物的营养物质，通过光合作用转化为植物细胞的成分，促进其生长，最后通过收割浮岛植物和捕获鱼虾减少水中营养盐；另一方面，浮岛通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用，减少浮游植物生长量，通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水华”发生，提高水体的透明度，其作用相对于前者更为明显，同时浮岛上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境。 生态浮床有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种 功能。其 优点如下：（1）浮岛浮体可大可小，形状变化...
生态浮床法就是以生态学原理为指导，将生态系统结构与功能应用于水质净化。在水体内利用藻类为浮游生物的食物，浮游生物又供作鱼类的饵料，使之成为菌－藻类－浮游生物-鱼的生态系统。充分利用自然净化与水生生物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质。但应注意，在引进水生生物时应以本地土著生物为主，避免引入外来物种。还需要控制水生植物的种植密度，以防过度繁殖，适得其反。大型的人造湖泊和各种景观河道的复杂性决定了其保持水质的难度也较大。保持水质是一个系统工程，在项目规划过程中就应对水质的保护给予充分的关注。必须按水体的实际情况，结合环境，综合考虑，全面规划，设计科学合理的方案。根据水的用途合理选择水源，优质优用，各种水源水体联合运行，互为补充，实现内部水...
传统的物理、化学净化水质处理污水方法虽然理论基础比较扎实,但是在实际应用中出现了不少的问题,如投资大、难操作、产生二次污染等。为了解决这些问题,人们将目光转向了利用 高等植物净化污水。 生态浮床技术作为其中一种生物处理技术,已经被越来越多地用于 治理富营养化水体。生态浮床以其独特的优点,通过植物根系的吸附和吸收作用,富集 水中的N、P等元素,降解、富集其他有害无毒污染物,并以收获植物体的形式将其搬离 水体,从而达到治理水体的目的,既保护了水生态环境,又带来了一定的经济效益。
生态浮床总之是一种具有净化污染水体、修复生态环境、改善景观等多种功能的新型生态环境技术，在国内外河道与湖泊水体修复中发挥了非常大的作用。生态浮床以后的发展方向除了新型浮床材料的开发外，主要在浮床技术和消波设备及填料和曝气等其他技术的组合上，在污染水体综合治理中具有良好的应用前景，生态浮床技术处理污水主要依据陆生植物的养分吸收特性，利用水上种植技术，在以富营养化为主体的污染水域种植粮油、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，通过植物根系的吸附和吸收作用，富集水中导致水域富营养化的主要因素——氮、磷等元素，降解、富集其它有害无毒污染物，并以收获植物体的形式将其搬离水体，从而实现变废为宝、净化水域、保护水生态环境的目的。采用该技术...
水域环境是人类最喜爱的旅游环境之一。但饮食住宿活动伴随而来所产生的大量有机废水，除了建立传统大型污水处理厂来净化之外，还可以选择生态工法之一的“浮床工法”来处理有机废水所衍生的问题。以轻质木材为主要材料制作框架，在框架上下面覆以铁丝筛网制成生态浮床；编织方法简单，保护环境。在这种浮床上栽种观赏植物应用于景观水面，栽种蔬菜类植物应用于农业养殖水面。不但净化了水面，而且还作为观赏景观，同时还可收获作物。
生态浮床是一种改善水体生态的载体，可以在上面中很多植物，通过物理净化改善水质和环境
床用来睡觉，浮床肯定是漂在水上，生态浮床那就是在水面漂着的床上种些植物
改善生态的一种水上漂着的床体，多简单，拿分走人
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出门在外也不愁水芹生态浮床净化功能影响因素与生态化学计量研究--《华东师范大学》2013年博士论文
水芹生态浮床净化功能影响因素与生态化学计量研究
【摘要】：为了研究探讨浮床植物水芹根系在水箱模拟和实际应用条件下的根系发育差异特点,研究探讨水芹浮床水质净化机理和水质净化过程中的影响因素,研究探讨浮床水芹菜的生态化学计量学特征及内稳性特征,为水芹生态浮床的实际应用及研究提供理论支持和参考,本文针对水芹浮床在富营养化河道应用研究中的实际问题进行实验研究,对得到的数据综合运用方差分析、因子分析、灰色关联分析、回归分析等多种方法进行处理,得到以下结论：
(1)通过对水芹根系指标和根系发育特点的比较研究,我们发现：河道和水箱中的水芹菜主要根系指标均以指数方式增长,随着水芹的生长发育,须根越来越多,导致平均根直径变小,平均根直径在一定程度上反映了水芹须根数量的变化。水箱浮床中水芹在根系表面积、根系总体积、根尖数、分叉数、交叠数及其增长速度方面大于河道中水芹,但在植物总长度、茎长、根直径、总重量、茎重、根重方面小于河道中水芹菜；通过对异速生长指数的研究发现,水箱中的水芹菜根部得到较好的发育,而地上部分生长则相对缓慢。由于水箱浮床实验中水芹根系要比实际河道中发达,因此我们用浮床模拟实验来研究浮床植物根系部位的净化作用时,可能会高估了浮床植物根系部位实际的净化作用,而低估了浮床植物地上部分的实际净化作用。
(2)通过对百达工业园河道和浮床水箱富营养化影响因素指标的连续监测研究,我们发现：在百达工业园河道连续监测试验中,河道中浮床生物量相对于河道水体总量很小,河道中氧化还原电位呈现出上升的趋势,通过因子分析发现,在我们监测的水体环境指标中,水体富营养化状况主要受到温度这一环境因子的影响；在我们的试验中,通过线性模拟发现叶绿素a含量与温度的相关性最强。在浮床水箱连续监测实验中,浮床生物量相对于水箱水体比较大,水箱中水体pH值受到浮床作用的影响比较大,基本维持不变,而溶解氧和氧化还原电位则随着温度、光照和水芹浮床的综合作用而变化；对水箱中水体富营养化状态影响最大的可能是浮床水芹。
(3)通过对水箱浮床水质净化实验的研究,我们发现：在我们的试验中,与空白对照相比,浮床系统能够提高水体的氧化还原电位,降低水体温度、浊度、叶绿素a的含量和水体电导率,加速去除水体中氮、磷等营养元素,但在去除COD方面,浮床与空白对照系统差异不大。试验中,不同留茬处理对水芹生物量、根系指标没有明显影响,不同留茬处理的浮床之间,在水体环境的改善和营养物质的去除方面,差异不显著。浮床系统水中,pH值、溶解氧含量与水温关系密切；浮床系统中氮、磷元素的去除率不仅受到浮床的影响,同时还受到温度、pH值、溶解氧等的影响。对磷元素的去除主要依靠植物的吸收作用,对氮元素的去除主要依靠硝化、反硝化作用及植物的吸收作用。水芹浮床系统对铵态氮和磷的去除主要发生在前中期,对硝态氮的去除需要比较长的时间,因此在水芹浮床实际应用过程中,为了提高水芹浮床的运行效率,需要根据富营养化水质的不同设定不同的运行时间。
(4)通过对水芹在在不同氮磷浓度条件下的生态化学计量特点及其内稳性的研究,我们发现：水芹根、茎、叶部位的氮元素、磷元素含量随着外界环境中磷元素浓度增大而增大,碳元素含量与外界环境中磷元素浓度关系不大；水芹根、茎、叶部位的氮磷比、碳磷比随着磷元素浓度增大而减小,主要是因为氮磷元素与碳元素的吸收途径不同,氮磷元素主要通过吸收外界环境中的氮磷元素获得,其过程受到外界环境营养元素含量的影响,而碳元素的固定则几乎不受外界碳氮磷元素含量的影响。试验中,水芹吸收的氮磷元素更多的分配到茎和叶部位,用于其生殖生长。其磷元素内稳性、氮磷比内稳性大小排序为根部最大,茎部次之,叶部最小。水芹吸收的氮磷元素优先分配到叶片部位用于生殖生长,导致水芹叶片部位氮磷元素含量变化比较大,其内稳性小；而根部营养元素含量变化相对较小,其内稳性就大;磷元素对氮元素的影响指数以叶部最大,茎部次之,根部最小,可能是由于叶片部位合成大量生长所需的蛋白质、氨基酸等氮磷比率比较恒定的物质。不论是水箱还是河道中,温度显著影响水芹的冠根比。水芹冠根比随着温度的变化呈现出先下降后上升趋势,但是水箱中水芹的变化速率要慢一些,主要是由于河道和水箱中水芹菜生物量分配策略不同造成的。
本论文从浮床植物的生态化学及内稳性特性、浮床净化过程中的影响因素出发进行研究,为实际应用过程中浮床植物的筛选、浮床系统运行时间的调控及正确评估浮床系统的作用提供了科学依据。
【关键词】：
【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2013【分类号】：X173;X703【目录】：
摘要8-11ABSTRACT11-18第一章 绪论18-38 1.1 研究背景18-21 1.2 国内外研究现状21-35
1.2.1 浮床模拟实验研究21-25
1.2.2 湿地植物根系研究25-30
1.2.3 生态化学计量学研究30-33
1.2.4 生态内稳性研究33-35 1.3 研究内容、研究意义及拟解决的关键科学问题35-36
1.3.1 研究内容35
1.3.2 研究意义35
1.3.3 拟解决的关键科学问题35-36
1.3.4 本论文的创新点36 1.4 研究思路及技术路线36-38第二章 实验区与实验设施条件38-45 2.1 实验区概况38-40
2.1.1 野外河道实验区38-39
2.1.2 室内实验区39-40 2.2 浮床设计40-42
2.2.1 野外河道实验大浮床41
2.2.2 水箱模拟实验小浮床41-42 2.3 实验水箱42-43 2.4 实验植物43-45
2.4.1 实验植物选择43-44
2.4.2 水芹简介44-45第三章 水箱与河道浮床植物根系生长发育状况对比45-59 3.1 引言45 3.2 材料及方法45-47
3.2.1 实验设置45-46
3.2.2 数据获取46
3.2.3 异速生长指数的计算46
3.2.4 数据处理46-47 3.3 结果与分析47-56
3.3.1 浮床植物采收结果及差异性47-49
3.3.2 主要根系指标及差异性49-51
3.3.3 主要根系指标随着时间的变化51-53
3.3.4 河道水箱中水芹异速生长指数的对比53-54
3.3.5 主要根系指标与温度之间的关系54-56 3.4 讨论56-58
3.4.1 水芹异速生长指数56-57
3.4.2 营养胁迫影响水芹生物量分配57-58 3.5 结论58-59第四章 连续监测实验条件下生态浮床水环境因子之间的关系59-75 4.1 引言59-60 4.2 材料与方法60-61
4.2.1 实验设置60
4.2.2 实验数据获取60-61
4.2.3 数据处理61 4.3 结果与分析61-73
4.3.1 百达工业园河道环境因子及其相互关系61-68
4.3.1.1 百达工业园河道连续监测实验水体理化指标变化61-64
4.3.1.2 百达工业园河道连续监测实验水体理化指标之间的关系64-65
4.3.1.3 百达工业园河道连续监测实验水体理化指标中的主要控制因子65-67
4.3.1.4 百达工业园河道连续监测水体富营养化回归参数67-68
4.3.2 浮床水箱环境因子及其相互关系68-73
4.3.2.1 浮床水箱连续监测实验水体理化指标变化68-72
4.3.2.2 浮床水箱连续监测线性理化指标回归参数参数72-73 4.4 讨论73-74
4.4.1 水体富营养化链条73-74
4.4.2 温度因素对浮床水体富营养化的影响74 4.5 结论74-75第五章 不同留茬处理对水芹浮床净化能力的影响75-105 5.1 引言75 5.2 材料及方法75-80
5.2.1 实验河水选择及水质状况75-76
5.2.2 实验设置76
5.2.3 样品采集及测定76-77
5.2.4 实验仪器77
5.2.5 去除率及综合营养化指数计算77-79
(1) 去除率的计算77-78
(2) 综合营养化指数的计算78-79
5.2.6 数据处理79-80 5.3 结果与分析80-100
5.3.1 浮床实验采收结果80-81
5.3.2 不同留茬处理对浮床水芹生长的影响81-82
5.3.3 水芹浮床系统水质理化指标的变化82-95
5.3.4 不同留茬处理水芹浮床净化效果差异95-97
5.3.5 不同留茬处理水芹浮床净化过程中的差异分析97-100
5.3.6 综合营养化指数100 5.4 讨论100-104
5.4.1 留茬处理对水芹浮床净化效果的影响100-101
5.4.2 浮床系统对水体理化性质的影响101-103
5.4.3 氮元素的去除103
5.4.4 磷元素的去除103-104
5.4.5 浮床处理时间104 5.5 结论104-105第六章 浮床植物水芹的生态化学及内稳性研究105-152 6.1 引言105-106 6.2 材料及方法106-112
6.2.1 实验区域106
6.2.2 植物选择106-107
6.2.3 实验设计107-110
6.2.3.1 室内氮浓度梯度实验部分107-108
6.2.3.2 室内磷浓度梯度实验部分108-109
6.2.3.3 野外河道氮浓度实验部分109-110
6.2.3.4 根系扫描实验生态化学实验部分110
6.2.4 实验仪器110
6.2.5 数据获取110
6.2.6 内稳性指数计算110-112
6.2.7 数据处理112 6.3 结果与分析112-148
6.3.1 不同营养水平野外河道条件下浮床水芹生态化学计量研究112-117
6.3.1.1 不同营养水平河道中浮床水芹生态化学特点112-116
6.3.1.2 不同营养水平河道浮床水芹生态化学计量比116-117
6.3.2 室内控制条件下不同氮浓度对水芹主要元素生态化学计量的影响117-124
6.3.2.1 水芹生态化学特点117
6.3.2.2 不同氮浓度条件下水芹生态化学特点117-120
6.3.2.3 不同时间水芹不同部位生态化学特点120-124
6.3.3 室内控制条件下不同磷浓度对水芹主要元素生态化学计量的影响124-141
6.3.3.1 水芹生态化学特点124-125
6.3.3.2 不同磷浓度条件下水芹生态化学特点125-128
6.3.3.3 不同时间水芹不同部位生态化学特点128-131
6.3.3.4 不同磷浓度条件下水芹生态化学计量比随着时间的变化131-134
6.3.3.5 不同磷浓度条件下水芹生态化学计量比134-138
6.3.3.6 水芹生态内稳性138-141
6.3.4 河道、水箱中浮床水芹根系生态化学计量研究141-148
6.3.4.1 水芹地上地下部分碳、氮、磷含量及差异性141-142
6.3.4.2 水芹地上地下部分碳、氮、磷含量随着时间的变化142-145
6.3.4.3 水芹冠根比、干重率随着时间的变化145-146
6.3.4.4 水芹冠根比、干重率与温度的关系146-148 6.4 讨论148-150
6.4.1 生物量和营养分配148-149
6.4.2 水芹生态化学计量特征149
6.4.3 内稳性149-150 6.5 结论150-152第七章 结论与展望152-156 7.1 本研究主要结论152-154 7.2 需要改进之处154 7.3 展望154-156附录：水芹根系快速扫描实验156-158 研究方法156-157 结果及分析157 结论157-158附录158-159参考文献159-169博士就读期间科研成果169-170致谢170
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