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近年来,水体富营养化导致水环境恶化,水体透明度下降。目前水质净化技术中净化效果好、运行成本低且无二次污染的方法是沉水植物水质净化技术。本文旨在解决水体透明度过低对沉水植物水质净化技术产生影响的问题。研发一种新型沉床,改善已有技术中存在的选材不理想、结构不合理及水位调节方式过于麻烦等问题。研究不同种类沉水植物的水质净化效果,及沉床与生态浮床、人工水草相结合技术的改进,为沉水植物水质净化技术提供理论依据及技术支持。主要结论如下:采用耐腐蚀性、强度高、成本低、无二次污染的未增塑聚氯乙烯管(UPVC管)制作框架,自主研发了一套双定位生态沉床设备。该设备借助浮力的作用,在光补偿深度垂直空间调节沉水植物在水中的生态位,解决沉水植物水体修复过程中透明度低等因素对沉水植物生长的限制,同时避免光抑制现象。以此为基础,自主研发了一套生态沉床-浮床耦合水质净化设备,并与人工水草覆膜技术相结合,最大限度地模拟了天然水体环境,更有利于净化水体生态群落的恢复。与浮床组合后,沉床的布设空间和应用范围被大幅度地拓宽了,更有利于生态沉床-浮床耦合水质净化技术在城市河道中的推广。筛选出细绳状人工水草进行为期近3个月的海泰南北河道围隔试验,对金鱼藻、狐尾藻和篦齿眼子菜三种沉水植物进行筛选。试验期间狐尾藻和篦齿眼子菜长势良好,而金鱼藻出现衰亡。狐尾藻对水中总氮去除效果最好,为42.9%。各处理组对水中总磷的去除率都超过了70.0%。对叶绿素a去除率都在88.9%以上,其中克藻效应最强的是金鱼藻。与单独人工水草相比,金鱼藻与人工水草相结合使人工水草覆膜速度更快,膜生物量更大。选择沉水植物(金鱼藻、狐尾藻和篦齿眼子菜)、挺水植物(美人蕉、菖蒲和千屈菜)及细绳状人工水草,将生态沉床-浮床耦合设备应用于纪庄子示范河道,于7月份种植水生植物,一个月后植物长势良好。监测纪庄子示范河水水质变化(6月~10月)。河水处于中度~重度富营养化状态。非雨季时,河道水中氮磷以颗粒态为主;雨季时水质较差,溶解性总氮和溶解性总磷占比较高。中石油桥涵洞(1400 m处)倒灌是河道的主要污染来源之一。稳定运行期间各指标从河道1400 m向600 m处浓度逐渐降低,总氮、硝氮、总磷和溶解性正磷酸盐含量分别下降了39.4%、72.1%、34.4%和52.7%。9月初集中降雨达203.4 mm,雨污口黑臭淤泥排放致使各项水质指标恶化;由于淤泥粘附叶片导致沉水植物无法光合而大量死亡。因此,实际工程中生态沉床需要前置过滤环节。