沉水植物對(duì)污水脫氮除磷的學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1沉水植物沉水植物(chn shu zh w)對(duì)污水脫氮除對(duì)污水脫氮除磷的磷的第一頁(yè)，共20頁(yè)?；镔|(zhì)也有較高的去除效率。在外源污染化物質(zhì)也有較高的去除效率。在外源污染物負(fù)荷物負(fù)荷(fh)(fh)降低后，沉水植物的恢復(fù)具降低后，沉水植物的恢復(fù)具有一定的滯后性和困難性。有一定的滯后性和困難性。第1頁(yè)/共19頁(yè)第二頁(yè)，共20頁(yè)。特別發(fā)達(dá)，有利于在水中缺乏空氣的情況特別發(fā)達(dá)，有利于在水中缺乏空氣的情況下進(jìn)行氣體交換。這類植物的葉子大多為下進(jìn)行氣體交換。這類植物的葉子大多為帶狀或絲狀，如苦草、金魚(yú)藻、狐尾藻、帶狀或絲狀，如苦草、金魚(yú)藻、狐尾藻、黑藻等。黑藻等。第2頁(yè)/共19頁(yè)第三頁(yè)，共20頁(yè)。第

2、3頁(yè)/共19頁(yè)第四頁(yè)，共20頁(yè)。中國(guó)狐尾藻屬植物(zhw)常見(jiàn)有45種第4頁(yè)/共19頁(yè)第五頁(yè)，共20頁(yè)。第5頁(yè)/共19頁(yè)第六頁(yè)，共20頁(yè)。1.光照光照(gungzho)5.懸浮懸浮(xunf)顆顆粒粒3.營(yíng)養(yǎng)鹽營(yíng)養(yǎng)鹽4.重金屬重金屬6.固著生藻固著生藻類等生物類等生物2.pH值值第6頁(yè)/共19頁(yè)第七頁(yè)，共20頁(yè)。光照光照(gungzho) 水下不同深度光照強(qiáng)度的分布是制約利用沉水植物進(jìn)行水體水下不同深度光照強(qiáng)度的分布是制約利用沉水植物進(jìn)行水體修復(fù)的關(guān)鍵因素。沉水植物光合作用的光補(bǔ)償點(diǎn)決定了沉水植物修復(fù)的關(guān)鍵因素。沉水植物光合作用的光補(bǔ)償點(diǎn)決定了沉水植物在水下可分布的最大深度和光合產(chǎn)量及競(jìng)爭(zhēng)能力

3、。在水下可分布的最大深度和光合產(chǎn)量及競(jìng)爭(zhēng)能力。 在重建或組建沉水植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)在重建或組建沉水植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí), , 一定要考慮沉水植一定要考慮沉水植物群落的類型及其合適的生物量。根據(jù)環(huán)境條件和種群特性的差物群落的類型及其合適的生物量。根據(jù)環(huán)境條件和種群特性的差異異, , 在時(shí)間、空間在時(shí)間、空間(kngjin)(kngjin)分布上按一定比例進(jìn)行合理的安排分布上按一定比例進(jìn)行合理的安排, , 以達(dá)到恢復(fù)原有水體群落結(jié)構(gòu)與功能的目標(biāo)。以達(dá)到恢復(fù)原有水體群落結(jié)構(gòu)與功能的目標(biāo)。 當(dāng)沉水植物生長(zhǎng)旺盛以致會(huì)產(chǎn)生自遮作用或衰敗、消亡時(shí)當(dāng)沉水植物生長(zhǎng)旺盛以致會(huì)產(chǎn)生自遮作用或衰敗、消亡時(shí), , 要及時(shí)

4、地進(jìn)行打撈與清理要及時(shí)地進(jìn)行打撈與清理, , 以免造成水體的二次污染以免造成水體的二次污染, , 并防止由并防止由此而產(chǎn)生水體透光性的降低與水下光譜分布的改此而產(chǎn)生水體透光性的降低與水下光譜分布的改 變變, , 這將直接或間接地導(dǎo)致修復(fù)植物的退化。這將直接或間接地導(dǎo)致修復(fù)植物的退化。第7頁(yè)/共19頁(yè)第八頁(yè)，共20頁(yè)。pH值值 隨著水體隨著水體pHpH值的下降值的下降, , 將會(huì)促進(jìn)其中重金屬鹽將會(huì)促進(jìn)其中重金屬鹽的解離的解離, , 包括底泥的釋放包括底泥的釋放, , 從而增加了重金屬對(duì)水從而增加了重金屬對(duì)水生植物的毒害作用。生植物的毒害作用。 在富營(yíng)養(yǎng)化水體中利用沉水植物進(jìn)行修復(fù)在富營(yíng)養(yǎng)化水體

5、中利用沉水植物進(jìn)行修復(fù)(xif)(xif)時(shí)要注意沉水植物的種類及其所合適的時(shí)要注意沉水植物的種類及其所合適的pH pH 范圍。范圍。pHpH值大小不僅影響光合的最適狀況值大小不僅影響光合的最適狀況, , 還影響還影響水中無(wú)機(jī)碳源、水體中有毒物質(zhì)水中無(wú)機(jī)碳源、水體中有毒物質(zhì), , 例如非離子氨、例如非離子氨、重金屬鹽等的脅迫作用重金屬鹽等的脅迫作用, ,這些都會(huì)直接導(dǎo)致沉水植物這些都會(huì)直接導(dǎo)致沉水植物光合速率的下降。光合速率的下降。第8頁(yè)/共19頁(yè)第九頁(yè)，共20頁(yè)。營(yíng)養(yǎng)鹽營(yíng)養(yǎng)鹽不同的水體或同一水體在不同富營(yíng)養(yǎng)化階段不同的水體或同一水體在不同富營(yíng)養(yǎng)化階段營(yíng)養(yǎng)鹽控制因子是不同的。這要根據(jù)具體的營(yíng)養(yǎng)

6、鹽控制因子是不同的。這要根據(jù)具體的水體類型重建或組建沉水植物水體類型重建或組建沉水植物(chn shu (chn shu zh w)zh w)群落。有的沉水植物群落。有的沉水植物(chn shu (chn shu zh w)zh w)喜肥水生活喜肥水生活, , 有的沉水植物有的沉水植物(chn (chn shu zh w)shu zh w)喜偏瘦水體。喜偏瘦水體。第9頁(yè)/共19頁(yè)第十頁(yè)，共20頁(yè)。重金屬重金屬 重金屬分為必需元素和非必需元素重金屬分為必需元素和非必需元素, , 某些重金屬如某些重金屬如CuCu、ZnZn是植物生長(zhǎng)的必需元素是植物生長(zhǎng)的必需元素, , 但是無(wú)論是必需元素還但是無(wú)論

7、是必需元素還是非必需元素是非必需元素, , 當(dāng)超過(guò)某一數(shù)值時(shí)當(dāng)超過(guò)某一數(shù)值時(shí), , 都會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒都會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用害作用, , 輕則植物體的代謝過(guò)程發(fā)生紊亂輕則植物體的代謝過(guò)程發(fā)生紊亂, ,生長(zhǎng)發(fā)育受生長(zhǎng)發(fā)育受阻阻, , 重則導(dǎo)致植物死亡。重則導(dǎo)致植物死亡。 在水體實(shí)際修復(fù)過(guò)程中在水體實(shí)際修復(fù)過(guò)程中, , 要對(duì)其進(jìn)行較為詳盡的污要對(duì)其進(jìn)行較為詳盡的污染物與污染過(guò)程分析染物與污染過(guò)程分析, , 根據(jù)沉水植物對(duì)重金屬的耐受能根據(jù)沉水植物對(duì)重金屬的耐受能力力, , 選擇那些耐污能力強(qiáng)的作為先鋒物種選擇那些耐污能力強(qiáng)的作為先鋒物種(wzhng), (wzhng), 結(jié)合對(duì)水體結(jié)合對(duì)水體pHpH

8、的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié), , 待重金屬降低到合適的范圍后待重金屬降低到合適的范圍后, , 再逐步組建其他沉水再逐步組建其他沉水 植物形成穩(wěn)定的水生植物群落。植物形成穩(wěn)定的水生植物群落。第10頁(yè)/共19頁(yè)第十一頁(yè)，共20頁(yè)。懸浮懸浮(xunf)顆粒顆粒 懸浮顆粒物因產(chǎn)生源廣泛懸浮顆粒物因產(chǎn)生源廣泛, , 例如風(fēng)浪、船只、水流等水動(dòng)力條件及水例如風(fēng)浪、船只、水流等水動(dòng)力條件及水體修復(fù)過(guò)程所造成的底泥再懸浮、藻類及其殘?bào)w、陸源水土流失等體修復(fù)過(guò)程所造成的底泥再懸浮、藻類及其殘?bào)w、陸源水土流失等, , 所以所以(suy)(suy)它是水環(huán)境中普遍存在、對(duì)修復(fù)生物影響深刻的限制性因素。它是水環(huán)境中普遍存在、對(duì)修復(fù)

9、生物影響深刻的限制性因素。 它不僅是一種污染物它不僅是一種污染物, , 也會(huì)向水中釋放氮磷等多種污染物也會(huì)向水中釋放氮磷等多種污染物; ; 而且會(huì)影而且會(huì)影響水體透明度響水體透明度, , 嚴(yán)重降低水體內(nèi)部太陽(yáng)光輻射總量及有效光能。因此嚴(yán)重降低水體內(nèi)部太陽(yáng)光輻射總量及有效光能。因此, , 水水中顆粒物既會(huì)對(duì)水體初級(jí)生產(chǎn)力產(chǎn)生影響中顆粒物既會(huì)對(duì)水體初級(jí)生產(chǎn)力產(chǎn)生影響, , 也會(huì)改變水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也會(huì)改變水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。和功能。 懸浮顆粒物覆蓋在沉水生植物的葉片表面懸浮顆粒物覆蓋在沉水生植物的葉片表面, , 一方面影響它們的光合作一方面影響它們的光合作用用, , 另一方面抑制了植物的生

10、理代謝作用另一方面抑制了植物的生理代謝作用, , 影響沉水植物的正常健康生長(zhǎng)影響沉水植物的正常健康生長(zhǎng)。因此。因此, , 在富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)在富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí), ,往往會(huì)伴隨水體高濁度的困擾往往會(huì)伴隨水體高濁度的困擾, , 此時(shí)更應(yīng)小心選擇修復(fù)植物與組建方法此時(shí)更應(yīng)小心選擇修復(fù)植物與組建方法, ,否則會(huì)導(dǎo)致修復(fù)工程的效果很差否則會(huì)導(dǎo)致修復(fù)工程的效果很差, , 甚至修復(fù)技術(shù)的失敗。甚至修復(fù)技術(shù)的失敗。第11頁(yè)/共19頁(yè)第十二頁(yè)，共20頁(yè)。固著固著( zhe)生藻類等生物生藻類等生物 固著生藻類常與周叢細(xì)菌及有機(jī)碎屑等一同組成沉水植固著生藻類常與周叢細(xì)菌及有機(jī)碎屑等一同組成沉水

11、植物表面的覆蓋層。通常情況下物表面的覆蓋層。通常情況下, , 固著生藻類生長(zhǎng)量的增加一固著生藻類生長(zhǎng)量的增加一方面會(huì)降低水生植物的生長(zhǎng)速率方面會(huì)降低水生植物的生長(zhǎng)速率, , 這主要是固著生微生物層這主要是固著生微生物層的遮光、阻礙宿主水生植物的營(yíng)養(yǎng)吸收造成的的遮光、阻礙宿主水生植物的營(yíng)養(yǎng)吸收造成的; ; 另一方面其另一方面其代謝產(chǎn)物對(duì)水生植物的毒害作用等對(duì)宿主有不利的影響。代謝產(chǎn)物對(duì)水生植物的毒害作用等對(duì)宿主有不利的影響。 由于固著生藻的生存能力比沉水植物強(qiáng)由于固著生藻的生存能力比沉水植物強(qiáng), , 當(dāng)著生藻類大當(dāng)著生藻類大量存在量存在(cnzi)(cnzi)時(shí)時(shí), , 不易直接利用沉水植物做修

12、復(fù)植物。應(yīng)不易直接利用沉水植物做修復(fù)植物。應(yīng)先根據(jù)固著生藻的種類選擇合適的除藻劑先根據(jù)固著生藻的種類選擇合適的除藻劑, , 但避免用有毒副但避免用有毒副作用的金屬鹽類或有機(jī)農(nóng)藥。利用化感物質(zhì)抑制有害藻類是作用的金屬鹽類或有機(jī)農(nóng)藥。利用化感物質(zhì)抑制有害藻類是一種廉價(jià)、安全、高效的方法。一種廉價(jià)、安全、高效的方法。第12頁(yè)/共19頁(yè)第十三頁(yè)，共20頁(yè)。第13頁(yè)/共19頁(yè)第十四頁(yè)，共20頁(yè)。 自然自然(zrn)(zrn)恢復(fù)恢復(fù)人工人工(rngng)恢復(fù)恢復(fù)植物采用人工恢復(fù)條件有植物采用人工恢復(fù)條件有3 3 種：種：湖泊中沉水植物徹底死亡，底泥中也缺乏沉水植物繁殖體；湖泊中沉水植物徹底死亡，底泥中也

13、缺乏沉水植物繁殖體；湖水的低濁度只能保持較短的時(shí)間，但是要求沉水植物迅速恢復(fù)；湖水的低濁度只能保持較短的時(shí)間，但是要求沉水植物迅速恢復(fù)；沉水植物的恢復(fù)需要引入外來(lái)物種，或者因?yàn)閵蕵?lè)等需要發(fā)展特定的沉水植物。沉水植物的恢復(fù)需要引入外來(lái)物種，或者因?yàn)閵蕵?lè)等需要發(fā)展特定的沉水植物。自然恢復(fù)是沉水植物對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性的一種反應(yīng)，當(dāng)淺水湖泊的透光性良好，條件合適的情自然恢復(fù)是沉水植物對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性的一種反應(yīng)，當(dāng)淺水湖泊的透光性良好，條件合適的情況下，沉水植物可迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。況下，沉水植物可迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。扦插移栽扦插移栽網(wǎng)箱養(yǎng)草技術(shù)網(wǎng)箱養(yǎng)草技術(shù)半浮式載體移半浮式載體移栽栽第14頁(yè)/共19頁(yè)第十五頁(yè)，共2

14、0頁(yè)。 將沉水植物首先通過(guò)扦插或芽苞繁殖移栽到吊盆、營(yíng)養(yǎng)缽將沉水植物首先通過(guò)扦插或芽苞繁殖移栽到吊盆、營(yíng)養(yǎng)缽等載體上，通過(guò)載體的逐步沉降來(lái)克服富營(yíng)養(yǎng)化水體透明等載體上，通過(guò)載體的逐步沉降來(lái)克服富營(yíng)養(yǎng)化水體透明度低的問(wèn)題，等植物營(yíng)養(yǎng)繁殖體發(fā)芽生長(zhǎng)到一定階段后，度低的問(wèn)題，等植物營(yíng)養(yǎng)繁殖體發(fā)芽生長(zhǎng)到一定階段后，再撒播到水體中。再撒播到水體中。 借助網(wǎng)箱的沉子、浮子，沉水植物可在光補(bǔ)償深度垂直空間內(nèi)上借助網(wǎng)箱的沉子、浮子，沉水植物可在光補(bǔ)償深度垂直空間內(nèi)上下移動(dòng)，并可按需要及時(shí)調(diào)整箱內(nèi)水草種類、數(shù)量達(dá)到凈化水下移動(dòng)，并可按需要及時(shí)調(diào)整箱內(nèi)水草種類、數(shù)量達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。沉水植物的生長(zhǎng)不會(huì)受到光補(bǔ)償

15、深度、透明度、水質(zhì)的目的。沉水植物的生長(zhǎng)不會(huì)受到光補(bǔ)償深度、透明度、水體污染程度和著生藻類等因素的限制，夜間將網(wǎng)箱提起或移出體污染程度和著生藻類等因素的限制，夜間將網(wǎng)箱提起或移出，可以減少夜間沉水植物對(duì)水中溶解氧的消耗，而且也方便收，可以減少夜間沉水植物對(duì)水中溶解氧的消耗，而且也方便收獲水草。獲水草。人工恢復(fù)人工恢復(fù)第15頁(yè)/共19頁(yè)第十六頁(yè)，共20頁(yè)。C C、當(dāng)沉水植物的生物量較大時(shí)、當(dāng)沉水植物的生物量較大時(shí), , 水中水中pH pH 值的微小變化都會(huì)引值的微小變化都會(huì)引起水中氮濃度起水中氮濃度(nngd)(nngd)較大的變化。在沉水植物凈水技術(shù)去除較大的變化。在沉水植物凈水技術(shù)去除富營(yíng)養(yǎng)

16、化水體中的氮時(shí)富營(yíng)養(yǎng)化水體中的氮時(shí), ,由于植物光合作用引起的水中由于植物光合作用引起的水中pH pH 值的值的變化在氮去除中也發(fā)揮了一定的作用。變化在氮去除中也發(fā)揮了一定的作用。B B、植物的生物量對(duì)氮的去除有較大的影響、植物的生物量對(duì)氮的去除有較大的影響, , 生物量越大生物量越大, , 則對(duì)則對(duì)氮的去除速率越大。在采用沉水植物去除富營(yíng)養(yǎng)化水體氮的去除速率越大。在采用沉水植物去除富營(yíng)養(yǎng)化水體(shu (shu t)t)中的氮時(shí)中的氮時(shí), , 可以通過(guò)適當(dāng)增加植物密度提高對(duì)氮的去除效果可以通過(guò)適當(dāng)增加植物密度提高對(duì)氮的去除效果。A A、沉水植物光合作用消耗水中的、沉水植物光合作用消耗水中的CO2, CO2, 從而能夠使水中的從而能夠使水中的p