發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 12:23

【摘要】：在水環(huán)境治理領(lǐng)域,生物治理方法一直是一個(gè)熱門(mén)的課題。近年來(lái)城市人工景觀水體不斷增加,但由于維護(hù)不當(dāng),相對(duì)應(yīng)的水體污染現(xiàn)象也逐漸加劇,此時(shí)對(duì)水體的治理和保持就顯得更加迫切。本文就針對(duì)沉水植物苦草對(duì)污染水體的治理效果進(jìn)行研究,通過(guò)進(jìn)行室內(nèi)微型人工水體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),來(lái)探究在污染水體的治理過(guò)程中苦草的最佳適用性種植密度,為現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的水體治理提供一定的技術(shù)支持和幫助。首先,在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)水體中葉綠素a濃度及水質(zhì)因子含量進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用相關(guān)性分析、方差分析及主因子識(shí)別分析等方法求出苦草組藻類生長(zhǎng)的主控因子為溶解氧(Dissolved oxygen,DO)、總磷(Total phosphorus,TP)、總氮(Total nitrogen,TN)和渾濁度(Turbidity,Tur)。再利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)四個(gè)主控因子進(jìn)行驗(yàn)證,最終確定求得的四個(gè)主控因子具有較高的準(zhǔn)確度和可信度。其次,通過(guò)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)階段的水體進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià),一方面得出苦草對(duì)水體凈化具有極好的促進(jìn)作用,另一方面得出苦草對(duì)水體的凈化效果并不是隨著種植密度的增加而增強(qiáng)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明苦草種植密度的不同一定程度上影響著水體水質(zhì)的凈化效果,苦草種植存在最佳的密度。然后,運(yùn)用層次分析模型對(duì)種植不同密度苦草的實(shí)驗(yàn)水體進(jìn)行分析,得出種10株苦草的方案權(quán)重值最大,20株的次之,初步得出在室內(nèi)富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,具有較好凈化效果的苦草適用性、合理性種植密度在0～20株范圍。再通過(guò)非線性約束優(yōu)化方法進(jìn)一步對(duì)苦草最佳種植密度進(jìn)行探究,最終得出實(shí)驗(yàn)水體中苦草種植密度的最佳值為50株/m2,為提高人工水體污染治理的合理性和科學(xué)性提供參考。最后,基于元胞自動(dòng)機(jī)和多智能體建模技術(shù)及NetLogo平臺(tái),構(gòu)建出苦草、藻類生長(zhǎng)的水體系統(tǒng)模型。通過(guò)對(duì)主體行為規(guī)則的研究,模擬出不同密度苦草種植下的水體動(dòng)態(tài)演化,并對(duì)水體仿真演化結(jié)果進(jìn)行分析探究,最終得出仿真模型構(gòu)建的有效性與準(zhǔn)確性,以及苦草種植密度優(yōu)化的合理性。
【圖文】：

２．１室內(nèi)水體實(shí)驗(yàn)與方法逡逑２．１．１實(shí)驗(yàn)概述逡逑生物方法進(jìn)行污染水體治理是目前水體富營(yíng)養(yǎng)化治理的一種非常有效的方式，而對(duì)于水體維持長(zhǎng)期的生態(tài)系統(tǒng)平衡也至關(guān)重要，因此很多政府對(duì)于小型湖泊和城市景湖治理均采用種植各種水草的方式，這樣還能提高水體的觀賞性。而苦草作為一種多沉水植物，是最常見(jiàn)的用于水體污染治理的水草之一。苦草不僅對(duì)湖水有過(guò)濾作用，逡逑且還可以增加水中溶氧量，吸收、降解水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到水體凈化、營(yíng)養(yǎng)有機(jī)物含量降低、浮游植物和藻類數(shù)量減少等作用１４。然而，對(duì)于人工景觀水體而言，草種植密度的不合理，將會(huì)產(chǎn)生相反的效果。以廣西大學(xué)校內(nèi)景觀湖（鏡湖）為例，逡逑苦草種植密度過(guò)高時(shí)，湖面上會(huì)漂浮很厚一層的腐爛枝葉，需要人工經(jīng)常清理，這樣僅達(dá)不到水體凈化的目的，反而會(huì)導(dǎo)致水體水質(zhì)的惡化、發(fā)臭，而且影響美觀。因此，逡逑理密度的苦草種植對(duì)水體的凈化和其觀賞價(jià)值具有極其重要的作用。逡逑

合理密度的苦草種植對(duì)水體的凈化和其觀賞價(jià)值具有極其重要的作用。逡逑臂曬逡逑圖２－１校園昁湖實(shí)景圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｃａｍｐｕｓ邋ｍｉｒｒｏｒ邋ｌａｋｅ邋ｒｅａｌ邋ｍａｐ逡逑本次室內(nèi)的微型人工水體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段為苦草對(duì)水體凈化逡逑效果的探宄性實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)試驗(yàn)水缸，分別命名為Ａ號(hào)、Ｂ號(hào)、Ｃ號(hào)試驗(yàn)箱。逡逑第二階段為探宄在不同苦草種植密度下人工水體的水質(zhì)狀況，，即不同密度苦草對(duì)水體的逡逑凈化效果情況，本實(shí)驗(yàn)分為四個(gè)試驗(yàn)水缸，分別命名為１號(hào)、２號(hào)、３號(hào)、４號(hào)試驗(yàn)箱。逡逑同時(shí)，第二階段水體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)完成后，將原試驗(yàn)箱放置到室外進(jìn)行一段時(shí)間的培養(yǎng)，探逡逑究環(huán)境的變化對(duì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響。逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X52;TP18

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本文編號(hào)：2628547