| 题名 | 湿地根孔系统水流和营养物流动过程的实验研究 |
| 作者 | 李静 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 尹澄清 ; 王为东 |
| 关键词 | 根孔 入渗率 磷吸附解吸 构筑根孔 去除率 生态湿地 root channel infiltration rate phosphorus adsorption and desorption constructed root channel removal rate ecological wetland |
| 其他题名 | The mass flow processes of water and nutrients in root channel systems of experimental wetlands |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 前期研究表明在天然芦苇湿地中由水生植物形成的根孔系统异常发达，对流经湿地的水流和物质具有较强的过滤净化作用。本文以白洋淀、本单位小试湿地、嘉兴水源地湿地和武汉动物园湿地为研究对象，对根孔的分布特征、根孔基质土壤的磷吸附解吸性能及构筑根孔对湿地土壤入渗率的改善效果进行了研究；考察了六种人工构筑根孔处理的湿地对水中常见污染物指标的去除效率；并和嘉兴生态湿地试运行效果进行比较。研究了武汉湿地冬季运行效果。研究结果表明： 1）白洋淀湿地芦苇根孔在土壤剖面20～60 cm分布集中，死根孔中通常有未腐烂完全的根皮、土壤颗粒等填充物。根孔的存在极大地增加了水和土壤作用的表面积。白洋淀湿地根孔内部填充物、湿地基质土和湿地氧化性基质土最大磷吸附量（Smax）分别为650.1 mg/kg，714.6 mg/kg和1186.0 mg/kg。最大磷吸附量与草酸浸提态铁（Feox），草酸浸提态铝（Alox），双酸浸提态钙和氯化钾提取磷（KCl-P）显著相关； 2）首次发现：填埋秸秆可在土壤中形成人工构筑根孔，在湿地植物长成自然根孔之前大幅提高土壤基质的入渗率。玉米粗秸秆比扫帚苗细秸秆形成的构筑根孔具有更高的导水性。构筑根孔可以将湿地基质土壤的垂直入渗率提高1～2倍，玉米粗秸秆构筑根孔的初期非稳态侧向导水率是基质土壤的20倍左右。构筑根孔可以大幅度增加土壤基质的过水量，增加水中溶质和土壤介质接触而发生的相互作用； 3）含污染物的水通过各种人工构筑根孔湿地后，其中DTP、DTN浓度下降的差异不大。通过人工构筑根孔湿地后，出水的化学需氧量（COD）和硝态氮含量在初期增大，说明秸秆的腐烂会造成有机质溶出，并且湿地中硝化作用有所增强。构筑根孔应用于嘉兴生态湿地这样的大型工程时，当大量水长时间通过根孔系统后，根孔湿地的运行效果逐渐改善； 4）在武汉动物园湿地冬季净化微污染水的运行中，当水温3～10 ℃、水力负荷为0.092 m/d时，湿地对CODMn、CODCr、NH4+-N、TP的去除率分别为6.8％、30.2％、47.0％和25.1％。水力负荷降低到0.040 m/d可进一步提高净化效果。而水力负荷上升到0.21 m/d后，表流湿地对CODMn、NH4+-N、TP的去除率几乎为零，对CODCr的去除率为负，出水中难降解有机质比例增大。将进水频率从每天一次增加到两次后，湿地对CODMn的去除率显著提高。冬季水生植物腐烂释放实验表明，植物的叶比茎更容易腐烂并释放出还原性物质。在种植湿地植物时应尽量选择冬季释放速率较低的品种，如芦苇（Phragmites communis）等。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境水质学 |
| 公开日期 | 2010-06-30 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/536]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李静. 湿地根孔系统水流和营养物流动过程的实验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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