刘芳[1]2004年在《芦苇湿地对污水中氮磷的净化能力研究》文中指出本文采用原状土柱和人工湿地控制试验与野外典型调查相结合的方法深入系统地研究了白洋淀芦苇湿地对污水中氮磷的净化能力及芦苇地下根茎系统的时空分布和动态变化，并对湿地净化污水的机理进行了探讨。结果表明： 1．芦苇湿地对污水中的氮、磷的净化效果十分明显，在一个月内对污水中铵氮的平均去除率可达到94％，TN的平均去除率可达74％，TP的平均去除率可达97％。芦苇湿地中芦苇的密度越大及灌入湿地中污水的氮、磷的浓度越大，其净化能力越强。芦苇的不同部分对污水中氮磷的净化能力不同，芦苇地上部分单位干重对氮的净化能力大于地下部分单位干重，地上部分单位干重对氮的吸收量大约是地下部分单位干重的2.34倍；而地下部分单位干重对磷的净化能力大于地上部分单位干重，地下部分单位干重对磷的吸收量大约是地上部分单位干重的1.74倍。 2．芦苇地下茎仅分布于地表以下0～80cm，随着土壤深度的增加，节间长度增加，节间着生的不定根数减少。地下茎的生物量主要分布在20～40cm。地下茎径级研究表明，直径＜1cm的地下茎主要分布于0～20cm；直径1～2cm的地下茎则主要分布在20～40cm；而直径＞2cm的地下茎主要分布于20～60cm。和正常苇地的芦苇相比，退化苇地芦苇的地下茎表现为生物量降低，节间缩短，节处着生不定根数减少，直径＜1cm的地下茎总长度所占比例增加，而直径＞2cm的地下茎总长度所占比例减少。 3．芦苇根系分布于0～100cm的土层内，随着土壤深度的增加，根量和根长均减少。根系径级研究表明，芦苇根系以直径＜1mm的最多，其主要分布于0～40cm；直径1～2mm的根系在0～80cm的剖面上均有分布，直径＞2mm的根系则主要分布在40～60cm，即随着土壤深度增加，粗根在土壤剖面中的比例增加。和正常苇地的芦苇相比，退化芦苇根系表现在生物量降低，其生物量和根长分别为正常芦苇的57.95％和65.02％，根系分布的深度变浅。直径＜1mm的细根所占比例减少，直径1～2mm和直径＞2mm的粗根数量增加；在一个生长季里，芦苇根系和地上部分生物量的变化均为单峰形，其中根系的峰值在8月份左右，而地上生物量的峰值在10月份左右。 4．芦苇对土壤理化性质产生影响，使苇地土壤容重减轻，孔隙度增加，有机质、全氮、全磷含量提高。回归分析表明，土壤孔隙度、有机质、全氮、全磷的含量均和芦苇根重、根长之间有显着的正相关关系。
高亮[2]2011年在《辽河口芦苇湿地对营养物质和有机污染物的净化能力研究》文中进行了进一步梳理湿地是全球重要的生态系统,具有丰富的自然资源,对人类的生产生活具有巨大的作用。随着经济的发展,全国多数湿地不断面临被开发、利用的境地。因此,如何在有效保护的前提下,合理利用好现有湿地资源成为当前研究的一个重要方向。辽河口自然湿地以芦苇为主要植物种群,对氮、磷具有较强的吸收和净化能力。本文通过对2008年10月至2009年9月辽河口芦苇湿地系统苇田积水中不同形态氮、磷和COD、石油类,土壤总氮、总磷、有机碳和石油类,以及不同生长期芦苇不同器官氮、磷含量的时空变化研究,认识营养物质和有机污染物在湿地系统中的行为特征,评估该系统对上述污染物质的去除能力,为湿地的合理管理和利用提供数据支持,对保护好该湿地资源具有重要的意义。对芦苇生长期内苇田积水中各营养物质和有机污染物的监测结果表明:苇田积水中氮的组成和含量在芦苇生长期内不断变化,其含量随着芦苇的生长而逐渐降低,最后维持在一个较低的水平;有机氮始终是氮的主要组分,其含量约是无机氮的1.64~90.74倍;无机氮在芦苇生长初期以硝酸氮为主(占80.22%),之后以氨氮成为主要组分(占76.46~85.95%);湿地对无机氮的净化快于对有机氮的净化。磷的变化规律与氮不同,有机磷和无机磷均能得到较快的降解,有机磷和无机磷的含量交替升降;5月份时有机磷和无机磷的含量相当,7月份有机磷占绝对优势(87.4%),之后以无机磷为主(>70%)。苇田积水中石油类的含量随着芦苇的生长逐渐降低,5月至6月其含量降低幅度最高(75.26%),之后变化不明显,8月份之后其含量维持在一个较低的水平(0.168 mg/L)。COD的含量随时间的变化较为复杂,总体上呈先上升后降低的变化特征;7月份之前受两次进水的影响,水体中COD的含量较高,之后其含量才有所降低,8月份至9月份时水体中COD含量降低了55.87%。苇田积水中污染物质的组成和变化特征,短期内受进水的影响较大。5月至9月,辽河口芦苇湿地对总氮、总磷、COD和石油类去除量分别为2365 mg/m~2、126.4 mg/m~2、21390 mg/m~2和550.5 mg/m~2,净化效果分别达到97.4%、84.3%、72.6%和94.0%,湿地对污染物质具有很好的去除能力。通过对辽河口芦苇湿地土壤中氮、磷、有机碳和石油类的分布特征研究发现:辽河口芦苇湿地土壤中总氮、总磷和有机碳含量均呈从表层向深层逐渐减少的趋势,并且表层氮、磷和有机碳含量(TN为0.67%,TP为0.088%,TOC为6.5%)显着大于下层土壤(TN为0.045%~0.26%,TP为0.034%~0.06%,TOC为0.33%~2.4%),其中总氮和有机碳含量具有很好的相关性(相关性系数为0.9980)。土壤中石油类的含量为2.39~747 mg/kg,其在土壤中的垂直分布没有明显的变化规律,且底层石油类含量有较大值出现,石油类在湿地土壤中可能发生了迁移。辽河口芦苇湿地土壤中总氮、总磷、有机碳和石油类的水平和垂直表异性均表现为中等变异或强变异性。总体上,总磷在湿地土壤中的水平和垂直分布比总氮均匀;有机碳在土壤中的水平分布相对均匀,而其垂直分布的均匀性较差;石油类在土壤中的水平和垂直分布均匀性均较差。对不同生长期芦苇根、茎、叶、花等器官氮、磷含量的变化特征分析表明:芦苇各器官氮、磷含量随时间的变化特征不同,各器官含氮量总体上要大于含磷量,芦苇对氮素的吸收要强于磷素。芦苇不同器官氮磷含量的变化特征与芦苇的生长特性之间存在着密切的关系。10月份通过收割芦苇从湿地系统中迁出的氮、磷总量分别为2.14 mg/m~2和0.11 mg/m~2,分别占湿地总净化能力的90.6%和84.7%,芦苇吸收是本研究系统净化氮、磷的主要方式。
孙宇[3]2005年在《太湖地区芦苇湿地对非点源污染的控制》文中研究表明农业非点源污染物是引起地表水富营养化的主要因素。国内外许多研究表明,自然湿地能有效地控制非点源污染。太湖地区有着丰富的芦苇湿地资源,对于控制该地区严重的非点源污染有重要作用。但以往的研究更多的是侧重于净化机理这一方面,对于净化效果所作的一些研究也没有考虑湿地控制农业非点源污染的具体过程。 本文结合科技部863计划环境污染防治技术子课题—太湖面源污染强化净化前置库技术中沉降系统部分的研究,通过实验室小试研究和野外中试研究相结合的途径,研究了以下内容: 1.芦苇湿地对氮磷净化能力的静态分析 研究发现:芦苇对总氮和总磷的吸收均与时间成线性关系,在一定范围内,氮磷浓度越高,芦苇吸收能力越强。芦苇湿地深层底泥中累积了比农田更高的总氮和总磷。总磷在湿地各层底泥中含量均匀,有很强的迁移能力。芦苇冬季死亡分解会造成底泥中总氮含量的增加。 2.芦苇湿地对降雨径流中氮的去除效果的研究 通过水文计算方法得出了湿地对降雨径流的截留率计算方法,然后通过对产流产污关系的分析,得出了湿地对降雨径流中氮的截留率计算方法。通过试验得出了芦苇生长旺盛期、非生长期和生长初期湿地对氮的静态去除率计算公式中去除系数K_(aT)的变化范围为0.00214～0.01114 m/d。最后得出了芦苇湿地对降雨径流中氮的去除率的计算方法。 3.芦苇湿地对磷的去除效果的研究 通过试验得出了试验区芦苇湿地在50mm、25mm和10mm叁个典型雨强下的k值分别为0.474m/d、0.106m/d和0.046m/d,从而得出了芦苇湿地对降
律琳琳[4]2010年在《白洋淀芦苇对鸭养殖废水的处理效果研究》文中研究说明畜禽养殖产生的粪尿、污水对水体的污染负荷,已经或正在成为比工业废水和生活污水更大的污染源。白洋淀地区由于畜禽粪便无害化处理和资源化利用严重落后,沿湖畜禽粪便等废弃物污染是水体氮磷污染的主要来源之一。而芦苇湿地可通俗的理解为一个内部过程长期为水所控制的生态系统,其对污染物的去除尤为明显。因此,研究白洋淀芦苇对养鸭废水的去除规律具有十分重要的实践意义。本研究主要采用室内模拟试验的方法,探讨了白洋淀芦苇湿地生态系统对鸭粪废水的净化规律。并结合野外试验研究了不同收割期白洋淀芦苇地上部生物量及氮磷含量的变化规律,探讨了芦苇的最适宜收割期,为保护白洋淀生态系统提供理论依据。主要结果如下:1.在低、中、高浓度鸭粪废水灌溉条件下芦苇地上部的生物量及株高均优于对照组,且生物量增重均显着。生物量分别增长36.1%、24.4%、24.3%,株高分别增长24.3%、8.3%、5.0%。2.不同时期的芦苇生态系统对鸭粪废水中总磷的平均去除率达到了98.79%。芦苇生态系统对废水总磷的吸收遵从乘幂函数方程Y = C 0X ?b;当温度T=23℃时,芦苇生态系统对鸭粪废水总磷的吸收效果最好。根据试验结果和当地自然条件估算出白洋淀芦苇生态系统的磷最大环境容量约为171.71t/a。3.芦苇生态系统对鸭粪废水中COD的去除率以及去除量都随着鸭粪废水浓度的增大而增加,净化效果是高浓度>中浓度>低浓度。芦苇生态系统对鸭粪废水中COD的净化均可以用一级动力学方程表示。其中:在中浓度处理条件下,T=27.2℃时k值达到最大,此时芦苇生态系统对鸭粪废水的净化效果最佳。以此为依据估算出白洋淀芦苇生态系统COD最大环境容量约为1655.22t/a。4.芦苇生态系统对鸭粪废水中氨氮的净化较为复杂,不同时期不同浓度处理条件下,生态系统净化废水中氨氮的拟合方程虽然具有很好的相关性,但并不能够用综合净化模型表示出来。5.灌溉鸭粪废水对芦苇湿地土壤全氮含量产生的影响主要集中在0-20cm的土壤表层,低、中、高浓度处理条件下,0-20cm土壤中的全氮含量分别比对照组高出7.87%、18.64%、29.66%;芦苇中的全氮含量在灌溉鸭粪废水条件下变化不大。芦苇地上部的全磷含量随着灌溉鸭粪废水浓度的升高逐渐增高,中浓度、高浓度条件下芦苇全磷含量差异均显着,分别比对照组高出28.79%和40.91%。6.选择合适的刈割时间可以促使芦苇长出新的幼苗。不同时期的单茬刈割和多茬刈割会给芦苇的生物量及全氮全磷含量带来不同影响。
王小娟[5]2016年在《几种污水处理湿地脱氮效果研究》文中进行了进一步梳理植物在污水处理湿地脱氮过程中具有重要直接作用,同时也为湿地微生物脱氮提供了良好的条件。污水处理湿地各种脱氮过程的活性受植物种类和季节性温度的影响,但对植物在污水处理湿地氮去除中的贡献还存在不同认识。研究植物在不同季节对污水处理湿地脱氮的影响,对污水处理湿地构建及脱氮效果提高有重要意义。本研究以菖蒲、香蒲、芦苇3种挺水植物为材料构建潜流型污水处理湿地系统,以同形式无植物湿地为对照(CK),通过春-夏、夏-秋两季间歇式均匀布水条件下的室外试验,研究不同季节植物的生长变化及植物、基质和微生物对污水中氮的去除效应,以进一步明确植物湿地的脱氮效果。取得以下结果:1、两季试验中,植物生物量及氮素吸收量随生长时间而增大。植物氮素吸收量与生物量及氮素含量显着正相关。春-夏季平均生物量积累大于夏-秋季,香蒲生物量及氮素积累量显着高于菖蒲和芦苇。芦苇生物量和累积量对季节变化的响应明显大于菖蒲和香蒲。2、两个试验季节,污水处理湿地湿地溶解氧(DO)含量波动变化,不同湿地系统出水DO浓度为春-夏季CK>菖蒲湿地>香蒲湿地>芦苇湿地,夏-秋季CK>菖蒲湿地>芦苇湿地>香蒲湿地;春-夏季湿地水体pH值先迅速上升后缓慢下降。夏-秋季,pH值先下降后上升。春-夏季,湿地系统出水DO和水体pH值均高于夏-秋季,说明温度越低,微生物活动耗氧量越少。3、污水处理湿地夏-秋季总氮(TN)去除率(90%以上)高于春-夏季,不同植物湿地TN去除率大小为春-夏季:芦苇湿地>香蒲湿地>菖蒲湿地>CK,夏-秋季:香蒲湿地>菖蒲湿地>芦苇湿地>CK。两个试验季节,污水处理湿地氨氮及总氮去除率与湿地水体pH、DO、NH4+-N、NO3--N、TN浓度极显着负相关;NH4+-N去除率与TN去除率极显着正相关,表明本试验的湿地设计可以满足不同温度下硝化和反硝化细菌的脱氮条件。4、各湿地系统夏-秋季基质TN含量略高于春-夏季,基质氮素吸附量为CK〉菖蒲湿地〉香蒲湿地〉芦苇湿地。春-夏季,湿地基质NH4+-N和NO3--N含量随时间呈先升高后降低的趋势,TN含量先波动后趋稳,夏-秋季,基质NH4+-N含量先升高后降低,NO3--N和TN含量无规律波动。5、两季试验中,湿地基质氨化细菌数量显着大于硝化和反硝化细菌,表明氨化细菌为污水处理湿地及植中的优势菌。但氨化细菌数量与TN去除率负相关,而亚硝化和反硝化细菌与NH4+-N及TN去除率正相关,表明硝化和反硝化过程对以氨态氮形态存在的氮的去除起重要作用。6、春-夏季,菖蒲、香蒲、芦苇及CK湿地系统总氮去除总量分别为3.44 g、3.67g、3.76g和3.19g,其中基质吸附分别占36.74%%、26.11%、24.15%和42.57%,植物直接吸收分别占15.26%、41.30%、33.98%和0.00%,微生物分解的贡献分别为48.00%、32.65%、41.87%、57.43%。夏-秋生长季,菖蒲、香蒲、芦苇及CK系统总氮去除总量分别为3.79 g、3.84g、3.70g和3.50g,其中基质吸附分别占28.50%、20.03%、20.76%和55.42%,植物直接吸收占6.96%、23.17%、8.15%和0.00%,微生物分解的贡献分别为65.54%、56.81%、71.09%和44.58%。整体来看,植物湿地的脱氮效率明显高于对照湿地,各脱氮途径对污水处理湿地氮去除的贡献率以微生物分解为最大,基质吸附其次,植物吸收的贡献最小,但春-夏试验季香蒲湿地以植物吸收为主要脱氮途径,对照系统夏秋试验季基质吸附脱氮超过微生物分解脱氮。
王学东[6]2005年在《湿地土壤对污水中苯酚的净化能力及其影响因素研究》文中研究说明当前,水资源短缺成为制约我国社会经济发展的关键因素,除资源性淡水不足外,水体污染也是重要的一个环节,因此污水控制与治理已是当务之急。研究和应用合理、有效的废水处理方法和手段就成为普遍关注的焦点。本文采用动态土柱和静态降解试验相结合的方法对湿地土壤净化污水中苯酚的能力进行了深入系统地研究,并进一步探讨了影响湿地土壤净化苯酚能力的因素。试验结果表明:①不同处理下的湿地土壤在动态条件下对苯酚的净化能力有着明显的差别,当苯酚浓度分别为40 mg/L、100 mg/L、200 mg/L时,不同土柱处理下的湿地土壤对每个浓度的苯酚净化能力都呈现出以下特点:填充模拟土柱>原状不生长芦苇土柱>原状生长芦苇土柱。填充模拟土柱对叁个浓度苯酚的净化率均大于99%,平均净化率为99.70%,随着浓度的增大净化率逐渐减小。和另外两个土柱相比,随时间的变化填充模拟土柱对同一浓度苯酚的净化率变化不明显;原状不生长芦苇土柱对叁个浓度苯酚平均净化率为95.57%,净化率随时间的变化整体呈下降趋势;原状生长芦苇土柱对苯酚的平均净化率最低,仅为84.75%,随时间的变化,净化率有一定的变化,尤其对高浓度苯酚的净化,净化率随时间变化较为明显。叁个土柱处理下湿地土壤对苯酚的净化率受苯酚挥发及自然净化的影响相对较小,土柱进出水pH值和其净化率的比较从侧面反映了芦苇根呼吸及根分泌物可能是影响湿地土壤净化苯酚能力的关键因素。②不同处理下的湿地土壤在静态条件下对苯酚的净化能力有着明显的差别,未生长芦苇的试验池对苯酚的去除效果十分明显,在试验开始后一天内净化率达到97.75%,随后净化能力变小,五天后对试验池内苯酚的总净化率为99.42%;生长芦苇的试验池试验开始后一天内苯酚浓度只降低了35.4 mg/L,净化率为26.42%,五天后对污水中苯酚的总净化率为69.72%,五天的净化率变化不大,五天内的净化能力远远低于未生长芦苇的试验池。③湿地土壤对苯酚的吸附能力受多种因素的影响,在本试验条件下,苯酚浓度在6.9 mg/L～46.37 mg/L范围内随着浓度的增高,湿地土壤对其吸附能力也逐渐增大;苯酚在土壤中滞留的时间越长,土壤对其吸附效果越好;同林地相比,芦苇能明显增大湿地土壤的入渗率,从而影响湿地土壤对苯酚的净化效果;非根际土壤较根际土壤对苯酚具有更强的吸附能力,这可能和芦苇能使水体及根际土壤pH值减小有关;经过四次吸附以后,非根际土壤比根际土壤多吸附6.7 mg/kg土苯酚;在土壤粒径分别为0.25～0.5 mm、0.5～1mm、1～2 mm、2～5 mm、5～7 mm时,粒径为0.5～1 mm土壤对苯酚的吸附效果最好。
严弋[7]2008年在《人工湿地系统处理干旱区农村生活污水的应用研究》文中认为本以乌鲁木齐县域为典型干旱区农村,研究构建适合干旱区农村生活污水净化处理的人工湿地系统,力求达成人工湿地污水净化系统在干旱区农村的推广和应用的最终目标。论文的主要研究内容和成果如下:(1)干旱区人工湿地介质填料的研究与开发在实验室内从人工湿地介质填料的材料微观特征、矿物组分、吸附性能、解析效果、经济性等方面对人工湿地介质填料的性能进行综合评价,通过研究探求适合在干旱区生态条件下适合处理净化农村生活污水的介质填料。综合考虑,总体性能好的填料为灰棕漠土、高炉渣。(2)干旱区人工湿地植物水生植物系统构建研究以乌鲁木齐周边常见的水生植物芦苇、美人蕉、菖蒲、香蒲、灯心草等进行研究,通过实验了解这些植物对污染物的去除能力、对氮、磷的去除作用。综合考虑建议在干旱区人工湿地技术净化处理系统中,以芦苇为主要的水生植物,辅以一定的美人蕉和菖蒲。(3)潜流式人工湿地在干旱区运行的中试研究2005年7月-2006年10月,在选择典型干旱区农村乌鲁木齐县平西梁村建立潜流人工湿地的中试模拟装置,对潜流式人工湿地系统进行了15个月的现场监测试验,研究了在干旱地区特殊气候环境的条件下潜流式人工湿地系统全年运行的特点和规律,并分析了在干旱地区水力停留时间和植物收割对于人工湿地污水净化效果的影响规律。
马井泉[8]2006年在《人工湿地脱氮关键过程的作用机理研究》文中进行了进一步梳理通过构建茭草、香蒲和芦苇等叁种挺水植物湿地以及沉水植物苦草湿地，研究了人工湿地在低水力负荷、低污染负荷运行条件下植物生长特性以及对污染物的净化效果。整个实验期间，茭草湿地的总氮平均负荷为0.126～0.252g／m~2.d；香蒲湿地的总氮平均负荷为0.141～0.34g／m~2.d；苦草湿地的总氮平均负荷为0.142～0.24g／m~2.d；芦苇湿地的总氮平均负荷为0.181～0.346g／m~2.d，各湿地的平均水力停留时间为10～15天。实验结果表明，在此运行条件下，水生植物生长状况良好，对污染物有着良好的净化效果。在植物生长旺盛的夏季，人工湿地对叁种形态的氮的去除率都达到了80％以上。在温度较低的秋季，植物处于生长停滞期，茭草、香蒲、苦草和芦苇湿地对总氮的去除率也超过了60％。人工湿地的水生植物不同，湿地的净化效果也不一样，在植物生长旺盛的夏季，各湿地净化能力大小的顺序为：苦草＞芦苇＞茭草＞香蒲。在非植物生长期的秋季，各湿地净化能力大小的顺序为：芦苇＞茭草＞苦草＞香蒲。 实验期间，通过定期地取水生植物样，分析了植物组织器官中全氮含量，结果表明，不同植物根、茎和叶中全氮含量的大小顺序为：叶＞根＞茎。通过估算实验起始以及结束时水生植物的生物量，明确整个实验期间由水生植物对氮的直接吸收占总氮的去除量；通过测定湿地土壤中的全氮含量的变化，明确湿地土壤对全氮的吸收情况。在茭草、香蒲、苦草和芦苇湿地中，由植物吸收去除的氮分别占45.8％、25.31％和18.76％和46.37％，湿地土壤的截留作用分别占29.03％、39.55％和36.07％和15.83％，其它相关的除氮过程占总氮的去除量分别为25.17％，35.14％和45.17％和37.8％。 N_2O是一种重要的温室气体，同时也是反硝化的最主要的产物之一。实验观测了湿地N_2O的释放通量，表明人工湿地反硝化作用的存在。通过分析表明，N_2O的释放通量与湿地水体中的TN、NH_4~+-N、NO_3~--N浓度具有一定的线性正相关关系，湿地水位、水体COD_(Mn)对N_2O的释放通量具有非常显着的影响。湿地水体的干湿交替循环及投加一定的有机碳源可大大地提高湿地的反硝化反应。湿地水体的DO、pH越高，越不利于湿地的反硝化反应。
吴义福[9]2017年在《经济性潜流人工湿地氮磷资源化利用优化研究》文中进行了进一步梳理潜流人工湿地处理系统在“生物+生态”组合工艺中作为深度处理环节,其目的就是利用湿地中的植物及其构成的生态系统脱氮除磷,进一步提升出水水质,实现氮磷资源化。为了提高污水中氮磷的资源利用率并获得更好的经济效益,采用水生蔬菜代替传统湿地中种植的一般景观植物。湿地对污水中氮磷的去除主要还是通过微生物的硝化-反硝化和湿地基质的吸附沉淀作用,植物吸收所占比重较低。研究构造多组经济植物湿地,提出改善植物吸收对湿地脱氮除磷贡献的诸多措施,从而提高氮磷的资源利用率。通过分析不同植物配置在其生长周期内的净化效果以及运行条件对湿地氮磷去除效率的影响,并利用一级反应动力学模型对湿地氮磷去除效果进行预测,得出以下主要结论:(1)从全年运行结果来看,不同植物配置人工湿地对氮磷的去除效果随季节变化较为显着。夏秋季,各组湿地氮磷去除效率最高主要集中在7～9月份,在水力负荷为0.24 m3/(m2·d)的条件下,除却植物种植初期的短期时间,各组湿地出水NH4+-N、TN、TP浓度基本可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。与夏秋季相比,冬春季各组湿地氮磷去除效率明显降低并出现一定程度的波动,从出水平均浓度看,NH4+-N可达到一级A标准,而大部分湿地TN和TP能达到一级B标准。冬季温室大棚对湿地保护具有一定的效果,而在气温大幅回暖的3月份之后,室内外处理效果差距逐渐缩小。(2)浸润线深度条件对湿地NH4+-N、TN、TP去除效率的影响因所种植物不同也有所差异。低浸润线深度(20cm)条件下水体复氧速率快,湿地溶解浓度高,有利于NH4+-N的去除,但由于相对水力停留时间较短以及缺氧环境的破坏,TN去除率不高,增加浸润线深度到30cm,TN去除率明显升高,而高浸润线深度下却有所降低,这是由于溶解氧不足限制了微生物硝化作用的进行。TP的去除效率随着浸润线深度增加而升高,这是因为在水力负荷条件不变的前提下,有效接触时间得到相对延长,有利于基质吸附更加充分。(3)采用“同端持续进水5天-停运两天-切换进水点”的双向进水方式,与单向进水湿地相比,双向进水湿地NH4+-N、TN、TP去除效率略低但差距并不明显,尤其是在夏秋季,出水仍能达到一级A标准,但两种进水方式的湿地中植物生长状况明显不同,双向进水湿地植物的植株高度、根系长度以及单位面积产量均有所提高,这表明双向进水对改善湿地前后段植物因营养不均衡导致长势差异的情况具有一定效果。(4)采用“瞬时进水—运行48h-瞬时排空—闲置6h”的间歇运行方式,与连续运行湿地相比,间歇运行湿地NH4+-N、TN、TP去除效率略高,间歇运行能有效改善湿地内部溶解氧环境,这对氮的去除十分有利,而闲置时间湿地基质重新充氧利于基质对磷的吸附。(5)对全年湿地植物生长状况及收割之后的全氮、全磷含量的分析,计算湿地在不同试验期内的氮磷去除总量,考察植物吸收在整个湿地氮磷去除中的贡献。结果表明,对于各种植物来说,氮、磷含量最高的部位均是叶片,夏秋季氮磷积累量最多的是空心菜,最少的是油麦菜,而冬春季最多的是水芹,最少的是香菜,夏秋季植物吸收对湿地TN、TP去除贡献率分别为9.74%和21.85%,冬春季则是6.56%和21.62%。(6)运用一级反应动力学模型对湿地氮磷去除过程进行模拟预测,以空心菜湿地和水芹湿地为研究对象,通过对比出水TN、TP浓度预测值与实测值,其相对误差均方根(RRMSE)较为接近于零值,表明一级动力学模型适宜用来模拟和预测湿地污染物的去除过程。而Arrhenius方程对氮、磷去除过程中面积去除速率常数K的拟合由于干扰因素的存在出现一定偏差,导致线性拟合相关系数不高,但能看出K值随温度升高而增大,说明温度对湿地氮磷去除具有重要影响。研究结果表明,控制浸润线深度、改变湿地进水方式与运行方式能有效改善湿地处理效果及植物生长状况,从而提高植物吸收的脱氮除磷贡献率。
白雪梅[10]2009年在《叁种生态方法去除晋阳湖中氮磷的实验研究》文中研究说明水体富营养化是现在我国面临的一大棘手的环境问题,如今我国各大中城市80%以上河流湖泊都有不同程度的富营养现象,并且有范围扩大、程度加深的趋势。水体富营养化极大的危害人们的生活和生产,并造成了巨大的经济损失。1956年正式开建的晋阳湖是我国建国以来开挖最大的内陆人工湖,也是太原市最大的湖泊,位于太原市区西南方向的晋源区,湖面约5.26平方公里,占太原市湖泊面积的76%。晋阳湖主要作为太原第一热电厂工业用水水源储水和锅炉冷却用水,同时又是太原市主要水产养殖基地和城市备用水源地。近年来,随着工农业的发展,由于不合理开发、灭绝性捕捞、无序养殖等原因,晋阳湖生态环境遭到严重破环,湖体富营养过程加剧,清水美景早已成为过去,代之而来映入眼帘的不是黄汤黑水就是浮萍杂物,并呈恶化之势。2007年,太原市环保局监测数据显示,晋阳湖水质为劣五类,属重度污染。晋阳湖水体质量状况直接关系到附近居民的居住环境以及太原市居民的健康,以致影响太原市经济发展战略目标的实现。鉴于晋阳湖对于太原市工农业生产和人民生活的重要性,现已被列为国家城市综合整治定量考核点位。所以保护和改善晋阳湖水质,治理富营养化,实施晋阳湖生态修复已迫在眉睫。目前,利用水生植物净化水质是一种成本低廉,节约能源、效益较高的简便易行方法,是国内外正在广泛应用的净化水质生物处理措施。对晋阳湖拟采用阿科蔓生态基、人工生态浮床、芦苇香蒲湿地来进行综合治理。尽早恢复湖水清澈、鹭鸟成群、鱼儿欢跃的优美环境。本文对晋阳湖污染湖水分别运用阿科蔓生态基、人工生态浮床、芦苇香蒲湿地进行中试试验,观察不同方法对氮磷污染物净化效果的影响规律。通过试验数据相关性分析,观察了各种方法对晋阳湖污染湖水的处理效果。通过对晋阳湖的湖水调查分析与试验研究得出,人工湿地技术、生态浮床和阿科蔓生态基技术均具有很好的水质净化效果,采用这叁种方法治理晋阳湖是可行且有效的。但是我们也要清醒地认识到,水体富营养化治理是一项长期的大工程,因为非生物环境的改变需要数年,而生态环境的恢复还需要更长的时间,不可能在短期内就看到消除富营养的效果,必须长期治理、长期监控。而且目前的富营养化治理措施仍处在不断探索当中,有些治理措施在短时间看不出明显效果;有些治理措施虽然目前成效显着,但治理效果的稳定性仍有待时间的检验;有些治理措施还停留在理论水平。我国在富营养化治理方面投入了大量的精力和财力,如滇池的治理,但富营养化问题仍未解决,有些地方还有恶化倾向。所以目前晋阳湖富营养化的防治措施要在控源的基础上,加强监测,进一步对水生植物及湿地生态系统对水质的净化能力及原理进行研究,从生态观点进行综合防治。
参考文献：
[1]. 芦苇湿地对污水中氮磷的净化能力研究[D]. 刘芳. 河北农业大学. 2004
[2]. 辽河口芦苇湿地对营养物质和有机污染物的净化能力研究[D]. 高亮. 中国海洋大学. 2011
[3]. 太湖地区芦苇湿地对非点源污染的控制[D]. 孙宇. 扬州大学. 2005
[4]. 白洋淀芦苇对鸭养殖废水的处理效果研究[D]. 律琳琳. 河北农业大学. 2010
[5]. 几种污水处理湿地脱氮效果研究[D]. 王小娟. 甘肃农业大学. 2016
[6]. 湿地土壤对污水中苯酚的净化能力及其影响因素研究[D]. 王学东. 河北农业大学. 2005
[7]. 人工湿地系统处理干旱区农村生活污水的应用研究[D]. 严弋. 北京化工大学. 2008
[8]. 人工湿地脱氮关键过程的作用机理研究[D]. 马井泉. 中国水利水电科学研究院. 2006
[9]. 经济性潜流人工湿地氮磷资源化利用优化研究[D]. 吴义福. 东南大学. 2017
[10]. 叁种生态方法去除晋阳湖中氮磷的实验研究[D]. 白雪梅. 太原理工大学. 2009
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