利用生物生态保护水资源试验阶段性总结（论文范文六）

青年水库利用生物生态保护水资源试验阶段性总结

一、基本情况

1、试验起始时间、地点

该生物生态保护水资源试验自2016年5月中旬开始，试验池建在青年水库主要入库主河幸福河口上约200米处，在幸福河右岸。

2、青年水库基本情况

青年水库位于青年村，是一座中型水库，集雨面积14.7平方公里，除险加固后总库容1863万立方米，有效库容1549万立方米，年均来水量5394万立方米。从2000年4月起，青年水库开始向城区供水，成为城区生活饮用水的主要水源地。供水能力可达10万吨／日，现在实际供水量已经达到10万吨／日，供水控制人口30万人。青年水库库区有两个自然村有人口2860人，以发展水稻种植为主，其农村生活污水和面源污染成为了青年水库的主要污染源。从评价分析结果来看，青年水库的富营养化程度属于中度营养化，取水口现状水质为Ⅱ类，但其一级外围水质为Ⅲ～劣Ⅴ类，特别是幸福河口的来水水质为劣Ⅴ类，不符合饮用水水源保护区水质保护目标Ⅱ类水标准的要求。必须采取有效措施保护青年水库水源，提高供水产品质量和服务水平。因此，开展青年水库水资源保护工程建设，对保障城区社会生活和经济发展有十分重要的意义。

本项试验，通过将幸福河河水引水至实验池，研究水生植物对富营养化水体的净化效果，为青年水库水源—幸福河河水的大规模治理提供技术支持。

3、青年水库水质，幸福河口水质情况

对青年水库水质现状质量进行调查，主要搜集青年水库水源地现有的水质资料为主，对搜集的资料进行可靠性、代表性及合理性的分析，按《水质监测规范》的要求进行部分断面的补充监测。水质监测成果见表一。

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表一 青年水库饮用水源地水质监测成果表 单位：毫克／升，PH值除外

根据青年水库水源地污染源和现有的水质资料，水质评价因子选取PH值、DO、CODMn、BOD、挥发酚、氰化物、氨氮、NO3-N、NO2-N、总砷、总汞、六价铬、总铜、总锌、总铅、总镉、大肠菌群等，并增加总磷、总氮等富营养化指标进行湖库水体的富营养化评价。评价标准：采用《水质监测规范》（GB3838-2002）评价，符合优于或等于Ⅱ类标准为合格。评价结果：青年水库饮用水源地幸福河口水质为劣Ⅴ类，超标污染物主要是CODMn、氨氮、总磷、总氮，其他各断面丰水期、枯水期水质均优于或等于Ⅱ类、Ⅳ类标准，详见表二。富营养化是一种富营物质在水库水体中积累过多，而造成水体从生产力低的贫营养化状态，逐步向生产力高的富营养状态过渡的一种现象。从监测结果分析，青年水库的富营养化程度属于中-富营养化。

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表二 青年水库饮用水源地水质现状评价结果表

青年水库氮、磷的主要来源：一是农村生活污水；二是农业（农田耕作、养殖）；三是水库污染底泥释放。其中第一、二种主要是汇入幸福河再流入水库。要降低库水中氮、磷的浓度，首先要降低进库水即幸福河河水氮、磷的浓度。本项实验，通过将幸福河河水引水至实验池，研究水生植物对富营养化水体的净化效果，为青年水库水源—幸福河河水的大规模治理提供技术支持，这就是本项实验意义。

二、试验进展情况

1、试验形式

本项实验为平流式潜流人工湿地，通过将幸福河河水引水至实验池，研究水生植物对富营养化水体的净化效果，为青年水库水源—幸福河河水的大规模治理提供技术支持。

（1）试验人工湿地处理系统的设计

（a）选址 ：通过考察地质、地貌、水文等自然条件，应因地制宜，综合大家意见，选择幸福河口上约200米处的右岸洼地建人工湿地实验池，在该处建一座水坝进行引水。

（c）确定水力负荷 ：根据有关资料来定，水力负荷按100～120L／d.m2。

（d）选择植物 ：根据湿地植物的耐污性能、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素来确定。选择美人蕉、水芋和富贵竹。

(e)实验池表面积：实验池表面积尺寸，长宽比的确定 ，根据地形来考虑，长宽比约10：1，长18m, 宽1.2m，共21.6 m2，底坡降0%。

（f）进出水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配水的均匀性，现采用多孔管配水装置。湿地实验池的出水系统设在出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置控制阀门以调节床内的水位。

（g）填料的使用：湿地床由三层组成即表层土层、中层小豆石、下层砾石。，表层土就地取材，铺设厚度0.3m；中层小豆石层粒径在1～5mm，铺设厚度0.3m；砾石层粒径在5～50mm，铺设厚度0.3m。

（h）湿地床的水位控制：在正常运行时，潜流式湿地表面是没有水流的。

2、试验前后水质情况

人工湿地的净化机理：人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。

本项实验为潜流人工湿地，通过将幸福河河水引至实验池，研究水生植物对富营养化水体的净化效果。

在正常运行时，潜流式湿地表面是没有水流的。因为水生植物只种了7个月，据2017年12月中旬观察，试验池植物的根部只长到土层的下部，并未伸入到下面的小豆石层和砾石层，按水生植物根系生长要求，种下一般要三年时间根系才能深入到最下面的砾石层。这次阶段性试验如果让水潜流通过试验池，试验池中水生植物的根系就无法吸收到水中的物质。这次阶段性试验就让水漫流通过试验池，以保证植物的根系能吸收到水中的物质，实验结果见表三

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表三 人工湿地阶段性实验检测报告

从表中数据可以看出：虽然是阶段性试验，本项人工湿地试验对氮的去除率已可以达到66％，对磷的去除率可达78％上，对粪大肠菌群去除率在90％以上，对磷的去除率可达93％上。

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三、启示及建议

起源于上世纪50年代的人工湿地技术，经过几十年的发展，目前已经成为一个较为成熟的污水处理技术，在欧美发达国家和我国一些地方已有较大规模的应用。根据水流是否位于介质表面，人工湿地污水处理系统可分为表流式和潜流式两种。潜流式人工湿地污水处理技术是目前国内外其它污水处理技术无法比拟的，它所显示的特点已被国内外很多成功范例所证实。潜流式人工湿地污水处理方式的最大优点就在于：布水系统直接输送至人工湿地床的基质中，在正常运行时，潜流式湿地表面是没有水流的，能减少臭味和蚊蝇滋生，从而避免破坏表面的整体景观，因此潜流式湿地上面可以建公园绿地等旅游休闲新景观，如果在青年水库建潜流式人工湿地，也可以考虑与公园绿地等旅游休闲新景观相结合；湿地植物还可通过收割形成堆肥，湿地植物形成绿化、野生动物栖息等综合效益。

人工湿地污水处理是—项不断被深化、应用的污水处理技术。人工湿地处理污水比常规生活污水处理系统具有明显的优势。第一，投资少，建设、运营成本低廉。第二，对污染物处理的多样性。不同的基质能对不同的污染物质进行处理，多种基质的组合能对多种污染物进行处理。不同的植物对污染物质的处理具有一定的针对性，多种植物的组合能去除多种污染物。第三，处理污水的高效性。人工湿地对氮的去除率可达 60％，对磷的去除率可达90％以上，对农药类、细菌总数等去除率在90％以上。第四，具有独特的绿化环境功能。人工湿地同自然湿地一样，由于栽种有大量的水生植物，所以对环境起到了绿化的功能，成规模的人工湿地不但可增加绿地面积，还能为人们提供—个优美的新型的生态景观。

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