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微生物活动对市区景观湖泊的水质和底泥污染释放的影响

徐灵峰

   城市景观湖泊是城市生态系统的重要组成,更是城市中不同区域优势的决定因素之一。但是,由于城市景观湖泊水文条件、地理位置的特殊性,更随着经济与社会的发展,景观湖水体污染状况不断加剧,富营养化问题严重,生态服务功能受到严重影响。微生物作为自然界里个体最小,数量最大,分布最广,种类最多的生物类群,在水体净化和水环境物质循环中有着不可替代的重要作用。本文以本实验室开发的水样过滤—紫外协同灭菌方法为基础,以富营养化的华家池作为城市景观湖泊的典型代表,研究了微生物在城市景观湖泊体系中的作用。通过实验室静态模拟底泥污染物释放过程及水体自净过程,分析微生物活动对城市景观湖泊水质变化及底泥释放过程的影响,探索底泥污染物释放及其与环境因子的相互作用关系,以期进一步了解城市景观湖泊的水质变化机制,为城市景观湖泊水质控制提供更多的理论基础。本研究主要得出以下结果: (1)微生物活动可降低体系中有机质的平衡浓度,下降量可达到9.5%左右,同时,可缩短体系达到有机质动态平衡所需的时间,可减少约7天的时间;微生物活动使水体中可溶性磷(DP)浓度提高。 (2)在静态和无底泥的情况下,微生物的硝化作用及对藻类残体的分解作用是水体中硝态氮浓度变化的两个主要决定因素。在体系中藻类数量保持平衡时,微生物对水体氮素表现为吸收消耗作用,是减少水体氮素浓度的一种方式;当体系中藻类大量死亡时,微生物对藻类的降解作用可能会增加水体氮素的浓度,使水体氮污染进一步恶化。因此,当景观湖泊系统内发生藻类爆发时,除了更换水体以外,采用物理方法直接消除水体中的藻类,可能是避免藻类二次污染的发生有效的方法。 (3)微生物活动可降低水体的EC值,并可以起到调节水体pH值的作用,有效防止水体pH值过高。当藻类出现大量死亡时,微生物对藻类残体的分解作用会增加水体溶解氧的消耗,并可能导致水体的酸化。 (4)静态条件下,底泥的释放和吸附氮素的作用可显著影响上覆水氮素浓度水平,是决定水体氮素浓度变化的主要因素之一;影响方式以释放铵态氮、吸附硝氮为主;当水体pH值在偏碱性范围时,底泥可溶性氮(DN)释放量与水体pH值呈现显著的负相关。在城市景观湖泊管理中,采取措施调节水体pH,使水体pH值接近8.5,将有利于降低底泥可溶性氮(DN)的释放。 (5)底泥的释放和吸附磷素的作用可显著影响上覆水磷素浓度水平,当水体pH值处于偏碱性范围时,底泥释放可溶性磷(DP)的过程会降低水体pH值。 (6)体系中的微生物活动可加快底泥铵态氮、有机质的释放速率,增加底泥有机质的释放量;而水体微生物(不包括底泥中的微生物)可抑制底泥可溶性磷的释放,且可能有降低底泥氮素释放总量的作用。……   
[关键词]:城市景观湖泊;微生物;水质;底泥污染物释放;;;有机质
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2010年