處理低污染河水濕地內(nèi)氮遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程模擬分析.pdf

1、隨著洱海流域人口的大幅增加和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，洱海受農(nóng)村面源污染的危害也日趨嚴(yán)重，洱海正處于中營(yíng)養(yǎng)向輕度富營(yíng)養(yǎng)過(guò)渡狀態(tài)。洱海流域水體富營(yíng)養(yǎng)化控制的重點(diǎn)已經(jīng)不再是集中建設(shè)農(nóng)村污水處理工程，而是著重于綜合治理入湖氮，磷負(fù)荷偏大但濃度較低的低污染河水。生態(tài)工程技術(shù)尤其是人工濕地技術(shù)在處理低污染河道水中的應(yīng)用已日趨廣泛。運(yùn)用數(shù)學(xué)模型定量化分析人工濕地中氮素的降解與遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律可以對(duì)人工濕地中脫氮的主要機(jī)制以及各環(huán)境因素對(duì)脫氮過(guò)程的影響有更深層

2、次的認(rèn)識(shí)，同時(shí)可以為人工濕地的建構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化管理提供理論指導(dǎo)。
　　本研究以處理原水為低污染河水的鄧北橋濕地一期示范工程為研究對(duì)象，利用Stella系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件，根據(jù)濕地脫氮機(jī)理，濕地氮素質(zhì)量平衡方程以及各反應(yīng)過(guò)程的速率公式建立了鄧北橋濕地脫氮生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，利用敏感性分析方法，優(yōu)化了模型相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)以及模型效率的計(jì)算，結(jié)果顯示模型基本上能反映鄧北橋濕地出水ρ(NH4+-N)、ρ(NO3--N)、

3、ρ(ON)的變化趨勢(shì)，模型模擬NH4+-N、NO3--N、ON的效率系數(shù)R值分別為50.2％、67.6%、81.2%。該研究?jī)?nèi)容給以處理原水為低污染水的濕地脫氮模型的建立提供了一定借鑒。
　　其次，本研究應(yīng)用模型模擬并定量化分析人工濕地低污染水處理系統(tǒng)內(nèi)各氮素的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，確定了人工濕地低污染水處理系統(tǒng)除氮的主要機(jī)制為硝化，反硝化，植物吸收。反硝化可以去除進(jìn)水中50%的TN，是TN去除的最主要途徑。植物吸收可以去除進(jìn)水中11%的

4、TN，底泥則可以吸附進(jìn)水中3.5%的TN。模型模擬得到鄧北橋濕地系統(tǒng)中反硝化速率均值為0.438 g/m3/d，硝化速率均值為0.234 g/m3/d，植物吸收氮速率在0.030~0.070 g/m3/d之間小幅變化，同時(shí)反硝化速率與硝化速率的變化規(guī)律趨于一致，導(dǎo)致濕地水體中硝酸鹽氮的濃度變化速率長(zhǎng)期處于0.250 g/m3/d左右。
　　最后，本研究應(yīng)用模型模擬并定量化分析了水溫和溶解氧對(duì)低污染水濕地處理系統(tǒng)脫氮效果的影響，研究