新薛河人工濕地運行效果和主要影響因素研究.pdf

1、南四湖流域由于多年來圍墾圈圩等人類無序活動的干擾以及流域污染物排放，導(dǎo)致流域內(nèi)結(jié)構(gòu)性污染嚴重，湖水水質(zhì)污染嚴重。點源、面源污染使南四湖的自然生態(tài)環(huán)境受到了嚴重破壞，湖濱濕地面積大大減少，湖泊的生態(tài)功能退化。隨著南水北調(diào)東線工程調(diào)水日期的日益臨近，南四湖面臨著嚴峻而緊迫的輸水工程水質(zhì)保障任務(wù)，國家對南水北調(diào)東線工程的水質(zhì)要求是：2010年輸水干線全線持續(xù)穩(wěn)定達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類水質(zhì)標準的要求。經(jīng)過幾年

2、來的綜合治理，南四湖湖泊水質(zhì)已經(jīng)得到了一定的改善，但距國家調(diào)水水質(zhì)目標要求仍有一定的距離。
　　 本課題來源于國家水體污染控制重大專項“南四湖退化濕地生態(tài)修復(fù)及水質(zhì)改善技術(shù)與示范課題”(編號2009ZX07210-009)。以新薛河人工濕地為研究對象，通過近一年的現(xiàn)場調(diào)查和實驗，研究新薛河人工濕地自構(gòu)建以來對河水中污染物的處理效果，以及因素的變化對處理效果的影響，并通過人工濕地模型的構(gòu)建，對濕地的運行參數(shù)進行優(yōu)化，為人工濕地的優(yōu)

3、化運行從而使?jié)竦剡_到更好的出水水質(zhì)打下基礎(chǔ)。
　　 本文的研究成果如下：
　　 1.通過近一年的新薛河人工濕地的現(xiàn)場調(diào)查和實驗，分析了微山縣環(huán)保局歷年的監(jiān)測數(shù)據(jù)和本次實驗的監(jiān)測數(shù)據(jù)。分析結(jié)果表明，新薛河人工濕地對污染河水有較好的凈化效果，COD(5月份除外)和氨氮(10、11月份除外)的出水濃度基本達到了地表Ⅲ類水質(zhì)標準；污染物的濃度沿著工藝流程逐漸降低，由于基質(zhì)釋放磷的原因，導(dǎo)致五級濕地總磷的出水濃度高于四級濕地的出水

4、濃度；隨著溫度的升高COD的去除率波動較大、氨氮的去除率明顯提高、總氮的去除率緩慢提高、總磷的去除率有緩慢提高的趨勢，隨著進水濃度的增大COD的去除率增大、氨氮的去除率有增大的趨勢、總氮的去除率先平穩(wěn)后小幅度降低；人工濕地中COD和氨氮的進水濃度逐年降低，污染物的去除率也逐年降低。DO沿工藝流程變化并不明顯，其值比較穩(wěn)定，濕地中水體的pH值是中性略偏堿性。
　　 2.人工濕地污染物的去除率受很多因素的影響，運用回歸分析理論建立數(shù)

5、學(xué)模型模擬人工濕地的去污過程，確定污染物去除率與進水濃度、水溫、進水流量間以及去除率與濕地面積間的相關(guān)關(guān)系。研究結(jié)果表明，氨氮的去除率與水溫呈顯著的正相關(guān)，與進水流量呈顯著的負相關(guān)，總氮的去除率與水溫呈顯著的正相關(guān)，COD的去除率與COD進水濃度呈顯著的正相關(guān)，COD、氨氮、總氮的去除率分別與濕地面積的回歸關(guān)系符合二次曲線的關(guān)系，即與氣溫較低的春冬季節(jié)相比，人工濕地在夏秋季節(jié)更適合處理氨氮濃度和總氮濃度較高的污染河水，適當(dāng)?shù)臏p少濕地的進

6、水流量是提高氨氮去除率的有效方法，減少人工濕地進水COD濃度是降低人工濕地的出水COD濃度一種有效方法。應(yīng)用本文得到的回歸方程，通過簡單的計算即可對給定條件下人工濕地系統(tǒng)的凈化效果進行預(yù)測。
　　 3.針對新薛河人工濕地的進出水?dāng)?shù)據(jù)建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，模型采用一個輸入層、一個隱含層、一個輸出層的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，隱含層包括17個節(jié)點，輸入層選取進水端具有代表性的5個參數(shù)組成，輸出層由3個主要出水指標組成。模型建立后，把經(jīng)過篩選的