表面流人工濕地處理北方污染河水的長(zhǎng)期凈化效果及相關(guān)機(jī)理研究.pdf

1、水資源短缺和水環(huán)境污染是中國(guó)北方的主要環(huán)境問(wèn)題之一,南水北調(diào)工程是改善水環(huán)境質(zhì)量、保障飲水安全的重要措施。表面流人工濕地技術(shù)適合于深度凈化污染河水,是保障南水北調(diào)工程輸水水質(zhì)的有效措施。本研究以工程沿線典型河流——新薛河為研究對(duì)象,通過(guò)表面流人工濕地小試試驗(yàn)和工程應(yīng)用,研究了該技術(shù)對(duì)污染河水的長(zhǎng)期水質(zhì)凈化效果、影響因素及去除機(jī)理,為表面流人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)廣泛應(yīng)用于污染河流的水質(zhì)凈化提供技術(shù)支持。
　　 表面流人工濕地系統(tǒng)的長(zhǎng)

2、期運(yùn)行效果良好,對(duì)COD、氨氮的平均去除率穩(wěn)定在70％以上;不同月份濕地系統(tǒng)出水COD、氨氮平均濃度分別在10.72～19.34mg/L和0.18～0.90mg/L之間,基本達(dá)到了地表三類水標(biāo)準(zhǔn)。人工濕地系統(tǒng)對(duì)TN、TP的平均去除率穩(wěn)定在30～70％之間。植物、水力停留時(shí)間、季節(jié)變化和植物收割對(duì)人工濕地系統(tǒng)的水質(zhì)凈化效果有一定的影響。植物對(duì)系統(tǒng)TN和TP的去除有促進(jìn)作用,但植物間差異不大;水力停留時(shí)間的延長(zhǎng)有利提高系統(tǒng)的凈化效果。春、夏

3、季人工濕地系統(tǒng)凈化效果好于秋、冬季;不同季節(jié)人工濕地系統(tǒng)COD、氨氮一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的去除速率常數(shù)分別為0.07～0.90d-1和0.03～0.30d-1。
　　 不同植物其生物量差異較大,11月份植物生物量達(dá)到最大值,在0.5459～1.6841kg/m2之間,其中,鳶尾＞水蔥＞香蒲＞蘆葦。四種植物的氮最大吸收量在8.46～30.98 g/m2之間;磷最大吸收量在0.46～2.13g/m2之間。不同植物對(duì)氮、磷去除的貢獻(xiàn)率也有所

4、不同,且差異較大。不同植物對(duì)系統(tǒng)中氮、磷去除的貢獻(xiàn)率分別為在14.29～51.89％和10.76～34.17％,其中,鳶尾＞水蔥＞香蒲＞蘆葦。
　　 在試驗(yàn)條件下,基質(zhì)吸附和植物吸收作用是濕地脫氮的主要途徑,其次是微生物的硝化反硝化作用。其中,植物吸收約占系統(tǒng)進(jìn)水氮負(fù)荷的8.40～34.33％,基質(zhì)蓄積約占20.59～34.47％,硝化反硝化釋放的N2O約占0.6～1.94％,其他形式約占2.0～23.57％。而基質(zhì)吸附、蓄積作