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第1章 概述1

1.1 当前我国河道水污染现状及治理瓶颈1

1.2 仿生植物应用于水质净化中的可行性和必要性分析3

1.3 研究目标5

1.4 研究内容5

1.5 技术路线6

第2章 研究区域及研究方法7

2.1 研究区域概述7

2.1.1 研究区域自然环境介绍7

2.1.2 镇江市古运河7

2.2 仿生植物原材料选择及其辅助单元的制作8

2.2.1 仿生植物原材料的选择8

2.2.2 仿生植物的设计与制作9

2.2.3 仿生植物布设的辅助单元9

2.3 试验设计10

2.3.1 仿生植物附着生物膜对水质净化效果的研究10

2.3.2 仿生植物附着生物膜对污染水体氮素降解效能研究11

2.3.3 挂膜季节及其水深对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能影响的试验设计13

2.3.4 环境因子对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能影响的试验设计13

2.3.5 仿生植物附着生物膜的净化机制研究试验设计14

2.4 指标测定15

2.4.1 水质理化指标测定方法15

2.4.2 仿生植物附着生物膜的生物量测定15

2.4.3 仿生植物附着生物膜硝化作用强度测定16

2.4.4 仿生植物附着生物膜反硝化强度测定16

2.4.5 仿生植物附着生物膜氮循环功能菌群分析17

2.5 数据处理与统计18

第3章 仿生植物附着生物膜对水质净化效果研究19

3.1 仿生植物对水体氨氮去除效果分析19

3.1.1 不同材质仿生植物对水体氨氮去除效果分析19

3.1.2 不同密度仿生植物对水体氨氮去除效果分析21

3.2 仿生植物对水体总磷去除效果分析24

3.2.1 不同材质仿生植物对水体总磷去除效果分析24

3.2.2 不同密度仿生植物对水体总磷去除效果分析26

3.3 仿生植物对水体COD去除效果分析28

3.3.1 不同材质仿生植物对水体COD去除效果分析28

3.3.2 不同密度仿生植物对水体COD去除效果分析30

3.4 小结33

第4章 仿生植物附着生物膜对氮素的降解效能分析34

4.1 仿生植物在古运河河口附着生物膜对氮素的降解效能分析34

4.1.1 古运河河口水环境质量分析34

4.1.2 古运河河口水体中仿生植物附着生物膜氮素含量分析37

4.1.3 仿生植物在古运河河口附着生物膜对氮素的降解效能分析40

4.1.4 本节小结49

4.2 仿生植物在解放桥水体中附着生物膜对氮素的降解效能分析50

4.2.1 解放桥水环境质量分析50

4.2.2 解放桥水体中仿生植物附着生物膜氮素含量分析53

4.2.3 仿生植物在解放桥附着生物膜对氮素的降解效能分析56

4.2.4 本节小结65

4.3 仿生植物在团结河水体中附着生物膜对氮素的降解效能分析66

4.3.1 团结河水环境质量分析66

4.3.2 团结河水体中仿生植物附着生物膜氮素含量分析68

4.3.3 仿生植物在团结河附着生物膜对氮素的降解效能分析72

4.3.4 本节小结80

4.4 仿生植物在玉带河水体中附着生物膜对氮素的降解效能分析81

4.4.1 玉带河水环境质量分析81

4.4.2 玉带河水体中仿生植物附着生物膜氮素含量分析84

4.4.3 仿生植物在玉带河附着生物膜对氮素的降解效能分析87

4.4.4 本节小结95

4.5 古运河不同样点仿生植物附着生物膜对氮素的降解效能的对比分析96

第5章 环境因子对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能的影响101

5.1 溶解氧含量对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能的影响101

5.1.1 溶解氧对仿生植物附着生物膜对氨氮去除效果的影响101

5.1.2 溶解氧对仿生植物附着生物膜处理系统中硝态氮的积累动态影响104

5.1.3 溶解氧对仿生植物附着生物膜的硝化作用强度的影响106

5.2 pH对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能的影响108

5.2.1 pH对仿生植物附着生物膜对氨氮去除效果的影响109

5.2.2 pH对仿生植物附着生物膜处理系统中硝态氮的积累动态影响112

5.2.3 pH对仿生植物附着生物膜的硝化作用强度的影响114

5.3 氨氮浓度对仿生植物附着生物膜对氨氮降解效能的影响116

5.3.1 氨氮初始浓度对仿生植物附着生物膜对氨氮去除效果的影响116

5.3.2 氨氮浓度对仿生植物附着生物膜处理系统中硝态氮的积累动态影响120

5.3.3 氨氮浓度对仿生植物附着生物膜的硝化作用强度的影响122

5.4 本章小结124

第6章 仿生植物附着生物膜的特性研究125

6.1 仿生植物附着生物膜生物量的动态变化分析125

6.1.1 以立体弹性填料为原材料的仿生植物附着生物膜生物量动态变化126

6.1.2 以组合填料为原材料的仿生植物附着生物膜生物量动态变化128

6.1.3 以半软性填料为原材料的仿生植物附着生物膜生物量动态变化131

6.1.4 以悬浮填料为原材料的仿生植物附着生物膜生物量动态变化134

6.1.5 不同原材料的仿生植物附着生物膜生物量的对比分析136

6.2 仿生植物附着生物膜的硝化作用强度动态变化分析139

6.2.1 以立体弹性填料为原材料的仿生植物附着生物膜硝化作用强度分析139

6.2.2 以组合填料为原材料的仿生植物附着生物膜硝化作用强度的动态变化141

6.2.3 以半软性填料为原材料的仿生植物附着生物膜硝化作用强度动态变化143

6.2.4 以悬浮填料为原材料的仿生植物附着生物膜硝化作用强度动态变化145

6.2.5 不同原材料的仿生植物附着生物膜硝化作用强度的对比分析147

6.3 仿生植物附着生物膜的反硝化作用强度动态变化分析149

6.3.1 以立体弹性填料为原材料的仿生植物附着生物膜反硝化作用强度分析149

6.3.2 以组合填料为原材料的仿生植物附着生物膜反硝化作用强度的动态变化151

6.3.3 以半软性填料为原材料的仿生植物附着生物膜反硝化作用强度的动态变化153

6.3.4 以悬浮填料为原材料的仿生植物附着生物膜反硝化作用强度的动态变化156

6.3.5 不同原材料的仿生植物附着生物膜反硝化作用强度的对比分析158

6.4 仿生植物附着生物膜的氮循环细菌数量分析159

6.4.1 仿生植物附着生物膜的氨化细菌变化特征159

6.4.2 仿生植物附着生物膜的硝化细菌的变化161

6.4.3 仿生植物附着生物膜的反硝化细菌的变化163

6.5 仿生植物附着生物膜差异的影响因素分析164

6.6 仿生植物附着生物膜对水体净化机制分析167

6.7 本章小结168

第7章 仿生植物的管理与维护169

7.1 仿生植物原材质的选择169

7.2 仿生植物辅助单元的制作169

7.3 仿生植物的管理维护170

第8章 结论与展望171

8.1 结论171

8.2 展望171