[00125231]富营养化景观水体人工湿地水质保障体系研究

随着人民生活水平的提高，城市景观水体污染日趋加重，生态系统退化，富营养化问题频发。人工湿地应用于富营养化景观水体的治理具有独特的优势，不仅可以有效改善景观水环境质量，同时可以美化周围环境。但现阶段我国在人工湿地应用于富营养化景观水体治理方面仍处于起步阶段，技术尚不成熟，缺乏设计依据，未建立起标准化设计规范。该课题针对我国城市景观水体存在的富营养化问题，在系统总结国内外富营养化景观水体治理技术现状的基础上，研究了富营养化景观水环境水质和底泥的污染特征，分析了富营养化景观水体和底泥中的污染物之间的关系，比较了上海市景观水体底泥营养物含量与国内其它富营养化水体底泥污染物含量的差异，建立了自适应神经网络水质评价系统，并对景观水体富营养化程度进行了评价；从植物、基质和微生物作用方面研究了人工湿地营养物分离转化机制，考察了植物对氮、磷去除的贡献，研究了基质对氮、磷的吸附性能和去除效果，分析了植物根际微生物数量和变化规律，比较了植物根系和基质上微生物数量差异；系统比较了各种非机理模型和机理模型对人工湿地出水污染物指标的模拟效果，验证了碳氮循环机理模型的模拟效果；从人工湿地的主体设计、植物、填料、预处理、进出水系统、防渗、运行与管理、施工和验收等方面，首次编制了富营养化景观水体人工湿地净化系统设计指南，为富营养化景观水体人工湿地水质净化系统的科学建设奠定了基础。该课题研究目标明确，研究内容系统深入，成果具有创新性，对上海市富营养化景观水体人工湿地水质净化系统的建设具有重要参考价值。项目达到了预期目标，研究成果总体上达到了国际先进水平。围绕课题研究内容，已发表相关学术论文5篇，申请发明专利1项。我国很多城市都将生态型城市的建设作为城市发展的重要战略目标，但随着我国经济的飞速发展，城市景观水体面临严峻的环境污染问题。人工湿地应用于富营养化景观水体的治理具有独特的优势，不仅可以有效改善景观水环境质量，同时可以美化周围环境。但现阶段我国在人工湿地应用于富营养化景观水体治理方面仍处于起步阶段，技术还不很成熟，缺乏设计依据，尚未建立起标准化设计规范。富营养化景观水体人工湿地水质保障体系研究工作的开展，对于改善城市景观水环境质量具有重要作用。课题的研究成果主要应用于：1、有助于规范富营养化景观水体人工湿地净化系统建设。富营养化景观水体人工湿地净化系统设计指南包括人工湿地的主体设计、植物、填料、预处理、进出水系统、防渗、运行与管理、施工和验收等方面，可以用于规范、统一和指导富营养化景观水体人工湿地水质保障系统建设。2、有助于深入了解上海市富营养化景观水环境水质和底泥污染特征。该课题在研究上海市富营养化景观水体水质污染特征的同时，同步研究了底泥的污染特性，还通过分析水质和底泥检测结果，明确了水质和底泥中污染物之间的关系，为富营养化景观水体治理方案的选择提供了依据。3、可以用于评价景观水体富营养化等级。该课题研究并建立的自适应神经网络水质评价系统，具有预测准确性好，评价结果稳定性高等特点，可以应用于景观水体治理之前的富营养化等级评价。4、可以用于模拟人工湿地的处理效果。该课题系统比较了各种非机理模型和机理模型对人工湿地出水污染物指标的模拟效果，验证了机理模型模拟人工湿地污染物去除的良好效果，对于提高人工湿地设计水平，丰富出水水质预测手段具有重要作用。因此，该课题研究成果具有较强的实用性和推广价值，可操作性较强。