大学生网 版权所有滇池污染现状及污染原因分析、治理措施、经验教训_百度知道滇池福保人工湿地水生植物研究--《西南林业大学》2010年硕士论文
滇池福保人工湿地水生植物研究
【摘要】：福保人工湿地属于昆明市环湖东路沿线土地一级开发生态湿地示范工程之一,工程在2008年11月完工,总占地面积81200m2,其中水域面积80%。该人工湿地建成仅几个月后,湿地内的植物生长繁茂,植物景观初具雏型。把福保湿地内生长的水生植物作为研究对象,主要包括三部分内容:福保湿地在完工第二年后湿地上生长的植物情况调查,包括植物种类组成和植物景观特征;在前面调查的基础上选取再力花(Thalia dealbata)、梭鱼草(Pontederia cordata)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、芦苇(Phragmites australis)、茭白(Zizania caduciflora)、睡莲(Nymphaea tetragona)、香蒲(Typha przewalski)七种生长状况良好的水生观赏植物作为试验材料,通过测定七种试验植物成熟叶片在营养生长期、繁殖期、枯萎初期三个时期中氮、磷、钾、钙、镁、钠、硅、铜、铁、锌、铝、锰、铅、硒14种营养元素的含量,比较它们各自对不同营养元素的富集能力;最后在元素吸收能力试验结果的基础上,对七种试验植物运用AHP层次分析法从观赏价值、营养元素吸收能力这两方面对七种水生植物作了一个定性与定量相结合的综合评价。通过系列的调查和试验,能为园林湿地景观以及相同污水源人工湿地的植物选材提供参考价值,并取得以下5点研究结果:
(1)在2009年4月-11月期间,通过外业实地调查,确定在该湿地上共生长植物91种,隶属于49科、82属,植物种类比较丰富的科是菊科、天南星科、莎草科、禾本科。依据试验地特殊的环境可把福保湿地植物景观分为水体植物景观、岸线植物景观两类。
(2)植物对营养元索的吸收不一定与环境中相应元素的浓度呈简单的因果关系,影响植物元素含量的主要因素有:植物发育阶段、元素之间相互作用。植物生理年龄对植物叶片干物质中矿质养分含量影响最重要,易循环的氮、磷、钾元素在植物的营养生长期、繁殖期、枯萎初期三个时期叶片含量差异较大,不易循环的金属元素在三个时期叶片含量差异不明显。有些营养元素之间会产生相互促进或抑制的作用,表现最明显的是湿地水质中含量过高的氮、磷元素抑制了植物对铜的吸收。
(3)七种水生植物对氮、磷都有较强的富集作用,效果最明显的是浮叶植物睡莲和漂浮植物凤眼莲。睡莲叶片中氮含量在枯萎初期最高,为3.94%;凤眼莲叶片中磷含量在营养生长期最高,为3.36mg/g。
(4)对于金属元素和常规营养元素,植物之间的吸附能力没有表现出一致性。铁在睡莲叶片中富集能力最强,最高含量是1.10mg/g;芦苇叶片对铜、硅富集能力最强,最高含量分别是0.0060mg/g、50.09mg/g;再力花对锰、铝富集能力最强,最高含量分别是0.66mg/g、7.97mg/g;凤眼莲对锌、铅、钾富集能力最强,最高含量分别是1.91mg/g、0.0338mg/g、23.93mg/g;香蒲对硒、钙、镁富集能力最强,最高含量分别是0.0195mg/g、7.03mg/g、4.30mg/g。铁、锰、钙、镁、硅5种元素在试验植物叶片中含量处于正常植物含量范围的高值;锌的含量是普通植物的2-5倍,但是七种植物生长良好,说明试验植物对这些金属元素具有良好的适应性;其它元素含量都处于普通植物正常范围内。
(5)运用AHP层次分析法对植物观赏价值与植物营养元素吸收能力进行综合评价。评价模型共确定10个评价因子,在前面实地调查和实验结果的基础上,通过对评价因子权重值的计算和每种植物各项评价因子的打分,最终七种水生观赏植物的综合评价结果为:睡莲梭鱼草再力花凤眼莲香蒲芦苇茭白。睡莲的优势表现在:它作为传统的观赏水生花卉,花朵色彩丰富、花型优美大方,花期长,无论是群植还是单株点缀都具有其它水生植物不可比拟的观赏价值,同时它对富营养水体中的氮、磷吸附能力表现了明显的优势。其余六种植物,在元素富集方面,每种植物都对某种元素表现出一定的优势,植物之间综合能力差异不明显,但是六种植物在观赏方面有较大差异。梭鱼草、再力花、凤眼莲、香蒲四种植物无论群植做水岸背景或是丛植点缀造景,可赏性都比较强,但是前三种植物花部的花色、花型都具有较高的观赏性,香蒲花部观赏价值次于这三种植物;芦苇、茭白属于大型草本植物,单株株型稍显凌乱,适合群植营造大面积气势,在园林应用中受水体面积的限制。
【关键词】：
【学位授予单位】：西南林业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：Q948.8【目录】：
摘要4-6Abstract6-101 引言10-16 1.1 研究目的和意义10-11 1.2 国内外研究综述11-16
1.2.1 人工湿地研究11-12
1.2.2 湿地植物与其营养元素特征研究12-14
1.2.3 湿地植物的作用研究14-162 福保人工湿地基本概况16-19 2.1 湿地污水处理工艺17-18 2.2 湿地景观构建18-193 福保人工湿地植物调查及分析19-25 3.1 调查方法19 3.2 结果及分析19-25
3.2.1 植物物种组成19-22
3.2.2 植物景观特征22-254 七种水生植物富集营养元素能力比较25-43 4.1 试验材料25-29
4.1.1 再力花25-26
4.1.2 茭白26
4.1.3 芦苇26
4.1.4 香蒲26-27
4.1.5 梭鱼草27
4.1.6 凤眼莲27-28
4.1.7 睡莲28-29 4.2 试验方法29-30
4.2.1 样品采集及预处理29
4.2.2 元素化学分析方法29-30 4.3 结果与分析30-43
4.3.1 水体中的元素含量30-31
4.3.2 七种水生植物叶片中N、P 含量31-33
4.3.3 七种水生植物叶片中7 种重金属元素含量33-38
4.3.4 七种水生植物叶片中常规营养元素含量38-435 七种水生植物综合评价43-49 5.1 评价方法43-47
5.1.1 建立评价结构模型43-45
5.1.2 确定权重值45-47 5.2 评价结果47-496 结论与讨论49-52 6.1 结论49-50 6.2 讨论50-52参考文献52-54致谢54-55个人简介55-56导师简介56-57在读期间所获成果目录清单57
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特色旅游：滇池是我国第六大淡水湖泊，被誉为云贵高原上的“明珠”。同时，它也是昆明市生存和发展的摇篮，对昆明社会经济的发展和宜人气候的形成有着重要的作用。
　　但自上世纪80年代以来，滇池的水质以无法阻挡的趋势迅速恶化，蓝藻大面积暴发，水功能逐渐丧失。“滇池怎么一下子就变成了现在这个样子呢？以前的滇池多清啊，蓝天、白云映在里面，太好看了。”回忆起滇池的旧日风光，老一辈的昆明人总是无比伤感。
　　位居城市下游，滇池成为“天然垃圾池”。
　　由于滇池地处昆明市下游，因此注定了滇池要成为藏污纳垢的“天然垃圾池”这一悲剧的主角。
　　随着流域内经济发展和城市化进程加快，大量的污染物源源不断涌入滇池。滇池北岸的昆明市主城区有七条主要入滇河道，每天随水进入滇池的污染物近千吨。
　　盘龙江、大观河是昆明市的两条城市景观河。盘龙江的源头，是昆明市最重要的水源地——松华坝，记者在那里看到的盘龙江水还是清澈的，但一进入城区，水就明显地浑浊起来。大观河也好不到那里，从滇池乘船刚驶入大观河口就能闻到一股腐水的臭味。&
　　其他的五条河就更不用说了，枧槽河、船房河水黑如墨汁，真是“未见其身，先闻其臭。”行人无不掩鼻而过。宝象河、运粮河、采莲河则变成了免费的垃圾清运站，各种垃圾、污水排入河道，随水进入滇池。“反正每条河都成臭水沟了。”河边的居民如是说。
　　根据昆明市滇池管理局提供的一份名为“2000年——2004年滇池流域污染负荷与滇池水质变化情况简述”的资料显示：四年间，滇池流域的COD（化学需氧量）增加了38.4%，平均年增长率为9.6%；TN（总氮）共增加19.7%，平均年增长率为4.9%；TP（总磷）增加了5.6%，平均年增长率为1.4%。
　　而滇池本身又是一个半封闭的宽浅型湖泊，缺乏充足的洁净水对湖泊水体进行置换，自净能力低，再加上世纪60年代，滇池沿岸进行了大规模的“围湖造田”活动，造成滇池湖滨生态带基本消失导致滇池水质严重富营养化，水质为劣五类。
　　巨额治理资金却没换来民众一声“好”
　　对于滇池的现状，党中央、国务院和云南省委、省政府都给与了高度重视，1996年国家环保总局将滇池列入“三河三湖”重点治理，先后有130多家企业和科研机构进入滇池治污。
　　据了解，自上世纪90年代初至今，滇池的治理共投入资金44.3亿元，其中“九五”期间投入资金21.2亿元，“十五”期间投入资金23.1亿元。目前昆明市的污水处理能力总规模已达到55.5万吨/天。
　　在近日昆明市滇池管理局举行的媒体垦谈会上，滇池管理局的有关人员向参会的所有驻滇和当地媒体通报：通过采取的一系列综合治理措施，在滇池流域人口年均增长约1.9%、国内生产总值年平均增长约10%，主要污染物COD、TN、TPS的产生量不断增加的情况下，滇池水质总体保持稳定，综合营养状态呈现平稳波动，主要污染物稳中有降，初步遏制了滇池水质迅速恶化的趋势。
　　可与滇池生生相息的昆明市民却没有这么看，公众对滇池治理明显缺乏热情已证明了这点。
　　记者在近一年来参加的所有有关滇池的公益活动中发现，停下匆匆脚步来观看和参加活动的多是一些上了年纪的老人，而年轻人却很少有人驻足。
　　今年三月，记者曾随机采访了一位观看活动的老大爷。“国家对滇池是投入很多的，但污染还是越来越重，我都不知能不能在有生之年看到滇池变清。”他有些伤感地说。
　　而许多居住在滇池西岸的许多村民，已对滇池的污染近乎麻木。
　　龙门村的一位段姓大爷告诉记者，村里的人早已习惯了他们称之为“海油”（蓝藻）的腥臭味，“反正国家花了那么多钱都治不好，我们还指望什么呢？臭就臭吧，我们也没地方可去。”他说。
　　记者采访时，段大爷家养的黑狗突然跑了出来，黑毛上有层绿色。段大爷说：“天太热，狗下‘海’游泳，毛上就沾了一层你们说的蓝藻，黑狗变‘绿’狗了。”
　　记者想起以前一位朋友的调侃：如果到滇池去游泳，下去的时候是人，上来就变成“忍者神龟”了。
　　滇池治理为啥效果甚微？
　　据滇池管理局的有关人员介绍，在实现工业污染达标排放和实施污染物总量控制后，滇池目前主要污染物的来源以生活污染及面源污染为主。从目前治理的情况来看，滇池的治理工作主要面临资源环境条件差、人口剧增，加大了富营养化防治的压力、污染负荷大、投资不足四个方面的制约。
　　与国内太湖、巢湖等浅水湖泊相比，滇池的补水严重短缺。昆明市是国内严重缺水的14个城市之一，年人均水资源量不足300立方米，供需矛盾突出。由于滇池没有大江大河汇入，无充足的洁净水进行水体交换，湖水滞留期长，污染特多存积于湖内，加上滇池位于低纬度、高海拔地区，光照时间长，水温较高且年温差小，有利于藻类生长，要将蓝藻清除将是一项长期困难的工作。
　　同时，滇池流域又属于社会经济发展较快的地区，人口密度大，从入湖污水数量及单位湖面积容纳比来看，滇池的污染负荷比较严重，保护和治理需要一个长期而艰巨的过程。
　　而对比于“三湖”中的其他两湖，由于经济实力的不足，滇池治理的投资额远远低于其他两湖，制约了滇池的治理工作，因此收效甚微。
　　滇池真的那么难治吗？
　　滇池治理首先要解决“人的问题”
　　云南大学发展研究院的李杰研究员认为滇池污染治收效低的原因主要是“人的原因”，他是《滇池流域社会经济生态系统运行机制与居民行为方式对滇池污染的影响及对策研究》课题研究组组长。
　　他认为滇池污染问题的实质就是滇池流域的自然生态系统与处于该系统内的社会运行方式了生了不相容的状况，由于社会运行不当造成滇池污染程度超过了滇池的净化能力。
　　李杰说：“滇池污染是人的行为造成的，但在政府制定的各种中、长期治理规划中，我们看到的大多是直接针对改善水质的技术工程，而对于如何进行社会动员、发动群众、利用社会力量治理污染，缺乏明确的计划和措施。再加上一些企业利用政府监管不到位的空子，违法排污，造成环境污染，同时在滇池环境保护中还存在着依法行政不到位问题。因此，滇池污染的治理速度总是赶不上污染的速度。”
　　因此，在李杰的课题中提出了要从社会转型的角度认识滇池污染的原因和寻求治理滇池污染的途径，提出了滇池污染是人的行为和社会的行为造成的，应当从改变人的行为和社会的行为入手解决污染问题，从改变观念、体制、行为等方面寻求治理污染的途径。
　　阳宗海的启示
　　阳宗海是距离滇池约30公里的云南第八大淡水湖泊，由于离昆明比较近，曾经被称为昆明的“后花园”。
　　因为经济开发和旅游业发展的过快发展，年阳宗海水质恶化，一度达到4类水，也多次爆发大面积蓝藻，已危及周边群众的饮用水安全。为了不使阳宗海成为第二个滇池，阳宗海周边的宜良、澄江、呈贡三县携手投入了轰轰烈烈的治湖战中。
　　昆明市宜良县占阳宗海水域的2/3，据该县环保局长杨云章介绍，首先是对阳宗海流域内所有企业实行污染总量控制，湖旁边所有工厂必须达标排放。接着又先后取缔了湖内2000多亩网箱养鱼，湖边的20多家蓄禽养殖场，以及湖面上行驶的700多艘机动船和面湖的64个采石场。
　　与此同时宜良还实行退耕还林和8万平方千米小流域综合治理工作，要求农民使用化肥量减半并在雨季之前施用，推广使用低残留农药、秸秆禁烧，还组织农村环保志愿者监督举报污染事件。
　　采访中记者了解到，在宜良的阳宗海治理工作中，除了目前建成的5000吨/日的污水处理厂和配套15公里的管网工程投资2300多万元外，其他的投资都很小。
　　2000年，阳宗海水质改善恢复到2类水，在云南9大高原湖泊水质呈现下降的情况下，并稳定地保持了4年之久，记者来到阳宗海边，湖底水草清晰可。阳宗海的成功打破了目前国内外普遍认为“湖泊污染难治”的说法。
　　因为阳宗海水质的恢复，宜良引来了高质量的巨额投资，吸引了越来越多的游客。据了解，目前准备到阳宗海投资意向资金就达280亿元之多。
　　对于阳宗海的治理，国家、省、市政府给予了高度评价，阳宗海离昆明很近，但水质得到了恢复，在湖泊治理史上是成功的，经验值得推广。因此，只要树立坚定信心，湖是一定能治好的。
　　正如滇池的污染是多方面的，因此，滇池的治理还需要多方面的共同努力，保护滇池还任重道远。但我们有理由相信，在党和国家的领导及云南省各方的努力下，滇池一定能重现渔歌互答，浩月千里的优美景象。（本报记者刘萍实习生资敏）
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