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1 绪论1

1.1 水体污染的主要来源1

1.1.1 工业废水的排放1

1.1.2 生活污水的排放2

1.1.3 农业污水的排放3

1.2 水体污染的主要类型3

1.2.1 有机污染物3

1.2.2 重金属污染4

1.2.3 酸、碱污染4

1.2.4 植物营养物污染4

1.3 水体富营养化的危害及状况5

1.4 水体富营养化的氮、磷来源6

1.5 水体富营养化的治理方法8

1.5.1 控制外源性氮、磷输入8

1.5.2 减少内源性氮、磷富集8

1.6 生态修复技术治理水体富营养化9

1.6.1 生态修复技术的原则9

1.6.2 几种常见的生态修复技术11

1.7 北方气候特点及水体修复存在的问题14

参考文献15

2 生态护坡建设17

2.1 传统护坡与生态护坡17

2.1.1 传统护坡的类型18

2.1.2 生态护坡的类型18

2.1.3 传统护坡和生态护坡的联系和区别21

2.2 河岸带生态系统的恢复与重建21

2.2.1 植被护坡的生态功能21

2.2.2 河岸带生态系统退化的原因23

2.2.3 植物对退化河岸带的修复24

2.2.4 植被对河岸带污染土壤的修复原理25

2.3 植被护坡的机理及其景观效应27

2.3.1 植物根系的加筋理论27

2.3.2 植物根系固土的锚固理论27

2.3.3 护坡植物的水文效应28

2.4 护坡植物的选择和筛选方法28

2.4.1 护坡植物的选择28

2.4.2 富集植物30

2.4.3 富集植物的筛选31

2.5 生态护坡的植物群落32

2.5.1 护坡生物的多样性32

2.5.2 植物群落的选择32

2.5.3 护坡植物的组合搭配33

2.5.4 北方干涸河流生态治理35

2.6 植物-微生物联合修复技术36

2.6.1 植物与根际微生物的关系37

2.6.2 根际微生物的多样性37

2.6.3 植物与微生物的相互作用37

参考文献37

3 北方常见的水体修复植物40

3.1 水生植物净水特点及机理41

3.1.1 植物吸收作用42

3.1.2 微生物降解作用42

3.1.3 吸附、过滤、沉淀作用43

3.1.4 抑藻作用43

3.1.5 对生态系统的作用43

3.2 水生植物净水研究进展43

3.3 北方常见的富营养化水体修复植物45

3.3.1 挺水植物45

3.3.2 浮叶植物52

3.3.3 漂浮植物54

3.3.4 沉水植物55

3.4 水生植物修复水体原则58

参考文献59

4 代表植物适应修复条件的实验研究62

4.1 浮萍适合修复水体的磷浓度范围63

4.1.1 水体中磷浓度对浮萍宏观生长的影响63

4.1.2 水体中磷浓度对浮萍保护酶活性的影响64

4.1.3 水体中磷浓度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响67

4.1.4 水体中磷浓度对浮萍细胞超微结构的影响68

4.2 氨氮浓度对利用浮萍修复的影响70

4.2.1 水体中氨氮浓度对浮萍宏观生长的影响70

4.2.2 水体中氨氮浓度对浮萍保护酶活性的影响71

4.2.3 水体中氨氮浓度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响74

4.2.4 水体中氨氮浓度对浮萍细胞超微结构的影响75

4.3 浮萍适合修复的pH条件76

4.3.1 pH对浮萍宏观生长的影响76

4.3.2 pH对浮萍保护酶活性的影响77

4.3.3 pH对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响80

4.3.4 pH对浮萍细胞超微结构的影响81

4.4 温度对利用浮萍修复的影响82

4.4.1 温度对浮萍宏观生长的影响82

4.4.2 温度对浮萍保护酶活性的影响83

4.4.3 温度对浮萍叶绿体色素和可溶性蛋白含量的影响85

4.4.4 温度对浮萍细胞超微结构的影响86

4.5 重金属对浮萍修复影响的探讨86

4.5.1 三种重金属对青萍保护酶活性的影响87

4.5.2 三种重金属对青萍蛋白和叶绿体色素含量的影响88

参考文献90

5 人工湿地与浮床技术92

5.1 建立人工湿地系统92

5.1.1 人工湿地及其类型92

5.1.2 人工湿地中的生物及作用93

5.1.3 人工湿地中的基质94

5.1.4 人工湿地中存在的问题及成功案例95

5.1.5 人工湿地的设计原则96

5.1.6 北方气候人工湿地植物越冬通常的处理方法97

5.1.7 原有天然湿地的生态恢复98

5.2 建立人工浮床技术100

5.2.1 人工浮床的类型100

5.2.2 人工浮床的修复机制101

5.2.3 北方人工浮床常用的修复植物102

5.2.4 人工浮床研究及应用的成功案例102

5.2.5 人工浮床技术存在的问题及在北方应用的限制103

参考文献104

6 微生物修复水体富营养化技术107

6.1 微生物修复的概念和研究进展107

6.1.1 微生物修复的概念107

6.1.2 国内外研究进展107

6.2 微生物修复水体富营养化的原理和过程108

6.2.1 水体微生物修复过程108

6.2.2 微生物修复剂脱氮机理108

6.2.3 微生物修复剂脱磷机理108

6.3 水体富营养化早期传统理化修复方法109

6.3.1 稀释和冲刷109

6.3.2 底部引流110

6.3.3 人工造流110

6.3.4 沉积物覆盖110

6.3.5 沉积物疏浚111

6.3.6 铝、铁和钙的絮凝方法111

6.4 微生物修复水体富营养化技术112

6.4.1 直接投加法112

6.4.2 吸附投菌法112

6.4.3 固定化微生物113

6.4.4 根系附着法113

6.4.5 固定化菌藻技术113

6.5 微生物修复水体富营养化的影响因素114

6.5.1 修复地点的温度114

6.5.2 河流的pH115

6.5.3 河流中的优势植物115

6.5.4 河流中的氮磷比值116

6.5.5 选择土著微生物进行修复116

6.6 菌种的培养、富集和强化117

6.6.1 主要EM微生物介绍117

6.6.2 EM菌群的作用机理120

6.6.3 常见EM菌的筛选和富集121

6.7 微生物强化技术122

6.7.1 细胞强化技术122

6.7.2 基因强化技术123

6.8 修复效果检测方法124

6.8.1 评价指标的选取124

6.8.2 各指标的检测方法124

6.9 微生物修复技术应用原则124

6.9.1 不同水体的修复原则124

6.9.2 微生物筛选的原则125

6.9.3 投放修复剂的注意事项126

参考文献126

7 底栖动物构建129

7.1 底栖动物129

7.1.1 底栖动物的定义及生态学作用129

7.1.2 底栖动物的生活习性130

7.1.3 底栖动物的简单分类131

7.2 常见指示生物与水质生物评价关系132

7.3 大型底栖动物在水生态系统健康评价中的应用133

7.3.1 河流水生态系统健康评价指标体系134

7.3.2 水环境质量评价中常用底栖动物指数134

7.4 环境因子对底栖动物群落的影响135

7.4.1 物理因子135

7.4.2 化学因子138

7.4.3 生物因子140

7.4.4 人为干扰141

7.5 利用底栖动物进行水体富营养化生物修复141

7.5.1 放养滤食性底栖动物142

7.5.2 滤食性底栖动物-菌藻组合142

7.5.3 滤食性底栖动物与化学物质综合治理143

7.5.4 放养软体动物143

7.6 北方河流底栖动物的采样和鉴定方法144

7.6.1 采样方法144

7.6.2 采样点的选择145

7.6.3 样品的采集、处理与保存145

7.6.4 鉴定方法及定性定量146

7.7 底栖动物修复污染水体研究的展望147

参考文献147