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景观水体生态修复技术由于成本低、效果持久、符合生态环境可持续发展理念且具有美景功能成为近些年的研究和应用热点,而相关的数学模型能够将理论与实践有机结合起来,并具体应用到污染水体治理中,指导生态修复技术的设计,模拟动态变化过程,预测修复效果。国内外学者用获得的大量的实验数据开展了相关的生态修复数学模型的研究。20世纪60年代末,Vollenweider通过建立简单的磷变化模型,预测湖泊水体的营养状态。Imboden和Lorenzen等人对此模型进行改进,使其能够更加准确模拟湖泊中的磷变化。Joregensen运用了一个富营养化模型对16种不同类型的湖泊进行了模拟,表明只要改进的模型与所要模拟的湖泊生态系统特征吻合性较高,且考虑了所必须的元素的循环,模型的模拟值和实测值之间的偏差较小。国内刘玉生等通过研究滇池氮、磷和碳时空分布,浮游动物、藻类动力学以及沉积营养盐释放的基础上,与箱型以及二维水动力学模型结合,建立了符合滇池特定环境的富营养化模型。模型的运用起到了对河流湖泊的较准确的模拟预测,这种预测在环境和生态学上都具有重要的意义,可以科学地指导生态修复技术的实际实施。相对于大规模实施的生态修复技术,相关的数学模型的研究和应用还太少,特别是国内,相应的工作还刚刚起步,不利于科学地,从生态学原理高度指导生态修复的实施。论文利用生态浮床技术处理丽娃河景观水体,建立了磷的衰减拟合方程,通过Metlab编程建立了氮循环动力学模型,并重点利用Stella软件模拟了过程中氮的去除过程,以上模型的建立为指导生态浮床技术的应用提供研究基础。主要研究结论如下:(1)生态浮床技术对丽娃河水水质有较好的净化效果,在不同水力负荷和氮磷负荷条件下,各种浮床植物对NH4+-N.TP.CODMn、TSS和Chk-a等污染指标都有明显去除作用。最高去除率分别达到91%、92%、36%、83%和60%。其中种植多种植物的混合池的综合处理效果最好。(2)通过实验数据拟合了8个反应池中总磷的衰减方程,分别为:y=0.397e-0.0795x;y=0.3945e-0.0335x;y=0.3158e-0.0806x;y=0.3713e-0.053x;y=0.3309e-0.0954x;y=0.3645e-0.0798x;y=0.4115e-0.1071x;y=0.3015e-0.0123x。通过拟合的衰减方程得出各反应池对总磷的去处能力排序为:混合池>黄菖蒲>空心菜>水葫芦>千屈菜>水芹菜>菖蒲>再力花。(3)通过Metlab编程建立了氮循环动力学模型,采用四阶龙格库塔解法求解模型。在经验值的基础上,对模型进行拟合和校正。经计算模型的效率系数约为73.2%,该模型的模拟灵敏度一般。(4)利用Stella软件建立了氮的去除模型,通过模型运行,分别得到了7天,90天和150天的模拟曲线,通过模型预测值和实际值分析得到两者相关性较高。