长江口滨海湿地氮、磷循环及污染净化初步研究
【摘要】:
长江口滨海湿地是我国重要的河口型湿地,生物多样性丰富,是天然的基因库,是高生产力的生态系统,但正遭受污水排放、围垦造地等人类行为的影响,三峡工程、南水北调工程的完成也将影响到长江口滨海湿地的正常功能,因此“长江口滨海湿地N、P循环及污染净化初步研究”具有重要的现实意义。
该研究采用野外定点试验、监测和室内实验分析相结合的方式,量化了长江口滨海湿地N、P循环的各个步骤,对崇明东滩全年的N、P循环进行了估算,同时还对在南汇边滩人工湿地污水处理系统进行了客观的评价,希望该研究对长江口滨海湿地的资源、环境、经济等的可持续发展提供理论依据。以下为研究结果。
1. 滨海湿地N、P循环研究
长江携带的大量泥沙进入长江口后,部分沉积在长江口滨海湿地中,其中颗粒N、P在矿化作用下分解为可溶性N、P;可溶性无机N、P部分被土壤吸附。其中九段沙试验样点中土壤对可溶性无机磷(DIP)和NH4+-N吸附的动力学方程分别为ln(1-Si/12.106) = 0.01754t-0.2897,ln(1-Si/5.320)=0.05919t-0.58660。
滨海湿地植物对湿地中可溶性N、P的平均净利用率分别为13.59±10.40%,14.75±5.16%。到冬季,植物地上部分中约有38.04±12.14%N,35.48±15.63%P重新转移到地下部分中去。植物凋落物中平均约有53.32±10.43%和51.55±7.16%的有机N、P被分解重新释放到湿地中。
崇明东滩全年N、P净输入量分别为6.58×103t/a,4.99×103t/a;夏季植物体内N、P总量分别为87.981t和16.072t;到冬季时,植物地上部分中19.732t N和4.038t P将转移到地下部分中,剩余的地上部分中将有13.644t N和3.751t P被微生物分解而重新释放到湿地中。
2. 滨海湿地污染净化研究
南汇边滩人工滨海湿地污水处理系统对污水中TN,TP,CODCr,DIP的平均去除率分别为93.28%,85.23%,88.28%,98.66%。
南汇边滩滨海湿地系统中植物每年可转移1.47tN和0.458tP,只占全年排入N、P的2.42×10-4%和6.43×10-4%。因此湿地植物对污染净化的直接作用很小。
滨海湿地对污染物去除的主要途径可能是非生物过程,如海水稀释,物质沉降等。
排污行为提高湿地土壤中N、P含量,影响湿地水质以及部分植物的生长状况。
【关键词】:长江口 滨海湿地 N、P循环 污染净化
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X52
【目录】:
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X52
【目录】:
- 致谢3-4
- 中文摘要4-9
- 第一章 绪论9-22
- 1 滨海湿地生态系统9-10
- 1.1 湿地和滨海湿地9
- 1.2 滨海湿地效益和价值9-10
- 2 长江口滨海湿地10-13
- 2.1 长江口滨海湿地位置和组成10
- 2.2 长江口主要滨海湿地10-13
- 3 湿地生态系统N、P循环13-15
- 3.1 湿地生态系统N循环13-14
- 3.2 湿地生态系统P循环14-15
- 3.3 研究湿地N、P循环时应遵循原则15
- 4 湿地的污染净化作用15
- 4.1 人工湿地污水处理工艺选择15
- 4.2 净化机制15
- 5 湿地物质循环及污染净化研究进展15-20
- 5.1 湿地物质循环及污染净化研究方法15-16
- 5.2 湿地物质循环及污染净化研究进展16-18
- 5.3 模型研究18-20
- 6 长江口滨海湿地N、P循环及污染净化研究20-22
- 6.1 研究方法20
- 6.2 研究目的和意义20-22
- 第二章 长江口滨海湿地系统N、P循环研究22-49
- 第一节 长江口滨海湿地系统泥沙动力学研究22-27
- 1 方法23-24
- 1.1 试验方法23-24
- 1.2 泥沙动力学研究方法24
- 2 结果24-26
- 2.1 崇明东滩DTC点泥沙、TN和TP转运量24-25
- 2.2 含沙量、TN含量和TP含量间的关系25-26
- 3 讨论26-27
- 第二节 长江口滨海湿地系统土壤对可溶性N、P吸附作用27-33
- 1 材料和方法27-28
- 1.1 试验材料27
- 1.2 实验方法27-28
- 2 结果与分析28-31
- 2.1 出水速率与时间的关系28
- 2.2 土壤对DIP吸附试验结果28-29
- 2.3 土壤对NH4_+~-N吸附试验结果29-30
- 2.4 土壤对NO_3~--N吸附试验结果30-31
- 3 讨论31-33
- 第三节 长江口滨海湿地系统土壤N、P矿化作用及N硝化作用33-37
- 1 材料和方法34-35
- 1.1 现场试验34
- 1.2 实验分析34-35
- 1.3 结果计算35
- 2 结果与分析35
- 2.1 九段沙土壤矿化速率和硝化速率35
- 2.2 九段沙土壤细菌含量35
- 2.3 矿化速率、硝化速率与相应细菌含量间关系35
- 2.4 土壤中可溶性N、P含量35
- 3 讨论35-37
- 第四节 长江口滨海湿地系统植物对N、P吸收作用37-42
- 1 材料和方法37-38
- 1.1 材料37
- 1.2 方法37-38
- 1.3 结果计算38
- 2 结果与分析38-40
- 2.1 试验区和对照区内植物的单位面积生物量和N、P含量比较38-39
- 2.2 植物在不同时间段内对N、P的净利用率39-40
- 2.3 植物对N、P利用率的比较40
- 2.4 植物体内营养元素的再吸收率40
- 3 讨论40-42
- 第五节 长江口潮间带滩涂湿地系统植物分解作用42-45
- 1 材料和方法42-43
- 1.1 材料42
- 1.2 方法42
- 1.3 结果计算42-43
- 2 结果与分析43-44
- 2.1 不同时间段内各种植物的分解速率43
- 2.2 植物生物量、N和P分解速率3者间的关系43-44
- 2.3 3种植物分解速率间的比较44
- 2.4 不同时间内植物分解速率间的比较44
- 3 讨论44-45
- 第六节 崇明东滩滨海湿地N、P循环过程45-49
- 1 潮汐作用对N、P的输入45-46
- 2 东滩植物的N、P总量46
- 3 全年土壤中可溶性N、P总量46-47
- 4 东滩植物地上部分中N、P的去向47-48
- 4.1 地上部分N、P的再利用47
- 4.2 植物地上部分枯萎后的分解47-48
- 5 崇明东滩全年N、P循环模式48-49
- 第三章 长江口滨海湿地污染净化功能研究49-74
- 第一节 南汇边滩污水湿地处理系统的污水净化效果52-58
- 1 材料和方法52-53
- 1.1 试验材料52
- 1.2 实验方法52
- 1.3 各样点距排污口的距离52-53
- 2 结果与分析53-56
- 2.1 水体TN含量与排污口距离间关系53
- 2.2 水体TP含量与排污口距离间关系53-54
- 2.3 水体CODCr含量与排污口距离间关系54
- 2.4 水体DIP含量与排污口距离间关系54-55
- 2.5 水体可溶性氨氮含量与污水排入口距离间的关系55
- 2.6 水体可溶性硝氮含量与污水排入口距离间的关系55-56
- 2.7 水体氨氮与硝氮含量比值与污水排入口距离间的关系56
- 3 讨论56-58
- 第二节 植物在滨海湿地污水处理系统中的作用58-61
- 1 材料和方法58-59
- 1.1 试验材料58
- 1.2 实验方法58-59
- 2 结果与分析59-60
- 2.1 各植被分布面积59
- 2.2 植物对N、P去除能力的计算59-60
- 2.3 3种植物在不同时期内的分解率60
- 3 讨论60-61
- 第三节 土壤在滨海湿地污水处理系统中的作用61-69
- 1 材料和方法61
- 1.1 试验材料61
- 1.2 实验方法61
- 1.3 各样点距排污口的距离61
- 2 结果与分析61-68
- 2.1 土壤各指标含量与排污口距离间的关系61-66
- 2.2 土壤中可溶性N、P含量与相应细菌含量间的关系66-68
- 3 讨论68-69
- 第四节 排污对滨海人工湿地生态系统的影响69-73
- 1 材料和方法69
- 1.1 试验材料69
- 1.2 实验方法69
- 2 结果与分析69-72
- 2.1 排污对人工湿地水质的影响69-70
- 2.2 排污对人工湿地土质的影响70-71
- 2.3 排污对人工湿地植物生长的影响71-72
- 3 讨论72-73
- 第五节 滨海湿地对污染净化作用分析73-74
- 小结74-75
- 参考文献75-80
- 附录80-86
| 【引证文献】 | ||
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| 【参考文献】 | ||
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| 【共引文献】 | ||
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| 【同被引文献】 | ||
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| 【二级引证文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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| 【相似文献】 | ||
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