植物根部对高有机质沉积物的削减作用案例.doc

学号：　20141226557 南京信息工程大学 研究生学位论文开题报告 及论文工作实施计划 所在院（所） 应用气象学院 学 科 专 业 生态学 研 究 生 周茂飞 学 位 级 别 硕士 导 师 郑建伟 开题报告日期 2015.12.23 入 学 年 月 2014年9月 南京信息工程大学研究生院 2015 年 12 月 23 日  说 明 论文开题报告由研究生向院（所）报告后，听取意见并整理成文后填写； 论文工作实施计划由指导教师填写； 博士生在第六学期结束前完成，硕士生在第三学期结束前完成； 本表一式一份，提交研究生院审核盖章后，由学院留存整理归档。 一、论文开题报告 论文题目 植物根部对高有机质沉积物的削减作用 研究方向 水生植物根部放氧促进微生物菌剂对高有机质沉积物的降解 题目来源 国家 部委 省 市 厂、矿 自选 有无合同 经费数 水专项 题目类型 工程技术 应用研究 理论研究 跨学科研究 其它 应用研究 √ 开题报告内容： 一、研究背景 河流在城市发展过程中有着十分重要的意义。河流为城市提供着水源，同时也是城市对外交通的重要渠道，对城市居民的工作、生活都有着重要而深远的影响。然而，经济的迅速发展和人口的快速膨胀导致城市河道受到越来越多的污染。河流本身的自净作用无法承受各类污染物的大量涌入，从而导致城市河道水质恶化严重，并呈现严重的黑臭现象，对居民工作、生活和城市的发展造成不利影响，对城市景观和城市形象造成恶劣影响。 无论发展中国家还是发达国家都有受到城市内河黑臭污染的困扰，如英国的泰晤士河早在19世纪便遭到严重的人为污染，经过长期的修复有所好转，成为一个成功的河道整治案例。根据检测，泰国Thachin河、美国上特拉华河、欧洲多瑙河等诸多河流都存在不同程度的污染现象，备受世界各国的关注，治理城市内河污染问题成为研究热点。我国城市当前水体污染也相当严重，在我国沿海经济发达地区，如上海苏州河、宁波内河、南京秦淮河、苏州外城河、常州大通河、无锡冷读港、广州白海面等，几乎也面临改善河涌污染状况的难题，鱼待治理、解决水环境问题。 河流“黑臭”是水体中的有机物被厌氧分解的一种生物化学现象。城市黑臭河道形 成的原因很多，主要因素可以归结为以下几点:（1）水体有机污染负荷过大；(2)底泥污染及底质的再悬浮作用；(3)水体重金属污染；（4）城市河流热污染；(5)城市河道建设不完善。 高效微生物在对受污染底泥的原位修复中应用广泛，例如光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、复合细菌等可以有效去除氮、磷等营养盐，消耗大量有机污染物，恢复增加水体溶解氧，从而净化一上覆水水质。其中，反硝化细菌(Denitrifying bacteria)是一类兼性厌氧微生物，多为异养，可利用一系列还原酶将硝酸盐氮或亚硝酸盐氮转变成N20或N2。其具有繁殖快、环境适应性好、反硝化能力强等优势，在反硝化过程中以硝态氮和亚硝态氮为氮源，消耗水体和底泥中的有机质(包括碳水化合物、醇类、有机酸类等)，用以作为电子供体及碳源，进而实现降低水体黑臭风险的目的。自然界中普遍存在的反硝化细菌有无色杆菌属(Achromobacter)、不动杆菌属(Acinetobaeter )、产碱杆菌属(Alcal igenes )、芽抱杆菌属(Baci llus )、假单胞菌属(Pseudomonas)等55个属。另外，还有许多放线菌也具有一定反硝化能力，包括链霉菌属(Streptomyces ) ,费兰克氏菌属(Frankia)等。 国内外研究进展 我国的大部分湖泊都属于内陆湖泊。而氮素加快了湖泊富营养化的进程。磷素被认为是引起湖泊富营养化的限制性因因此，理论上讲，通过减少磷素的输入(包括内源和外源的输入)来控制富营养化是更有道理的。但在我国的大部分湖泊，无论是磷素水平还是氮素水平都己经远远超出了使其达到富营养化状态的临界值。单纯通过减少任何一种营养欲的量都很难达到降低富营养化水平的良好效果。 氮、磷进入湖泊水体有两种途径，一种是通过工厂和农田等输入的，称之为外源污染;另外一种就是湖泊底泥中氮、磷的内源释放。湖泊底泥作为氮、磷的库和源，在一定的条件下会向水体释放氮素和磷素。外源污染相对易于控制—只需要切断进入水体的污染源并合理使用肥料就可以在很大程度上控制进入湖泊水体的营养.量;但控制内源氮、磷的输入则较难。研究表明，即便在截断外源污染的前提下，内源污染也足以维持湖泊的富营养化状态。湖泊反硝化作用大多发生在底泥，而且氮素循环 相对磷素循环更为活跃，因此对湖泊底泥中氮素反硝化作用的研究可能为