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自然湿地去除农田排水中氮磷的试验研究

作　者: 高蕊
导　师: 李绪谦；章光新
学　校: 吉林大学
专　业: 环境工程
关键词: 湿地系统脱氮除磷浓度 pH值水深
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

农田排水已成为扎龙湿地水环境污染的重要来源之一。本文通过采集扎龙湿地芦苇沼泽区土壤和植物样品展开室内模拟试验,研究不同进水浓度、不同pH值、不同水深对氮、磷的去除效果的影响。研究结果显示,进水NH₄⁺ -N浓度为2、4、6、8、10和12 mg/L时,湿地系统对TN的平均去除率分别为41.4%、44.6%、48.2%、33.6%、29.6%和31.6%;对PO43--P的平均去除率为42.5%、68.4%、77.8%、49.4%、67.0%和55.0%。这表明进水浓度过高或过低时都不利于湿地脱氮除磷,当进水NH₄⁺ -N浓度为6 mg/L时,氮磷去除效果同时达到最大;氮磷去除率随停留时间增加而增大,停留时间6⁹ d时去除效果较好。由此可见,控制进水NH₄⁺-N浓度和停留时间是提高湿地净化效果的有效措施。进水pH值为6.5、7.0、7.5、8.0、8.5和9.0时,不同pH值下氮、磷的去除效果有较大区别,说明pH值是湿地系统净化水质的一个主要影响因素。各个pH值下总氮的平均去除率为:45.7%、49.2%、59.0%、73.9%、67.6%和67.3%,磷的平均去除率为:32.1%、31.4%、39.2%、62.0%、45.5%和39.1%。从数据结果可以看出pH值为弱碱性的时候氮磷去除效果较好,pH值为弱酸性时氮、磷去除效果较差,氮、磷去除效果最佳pH值都在8.0左右,但是氮的去除效果大于磷的去除效果,且磷的去除效果受到pH值的影响更显著,且随着时间的增加去处效果增加。但是无论是弱酸性还是弱碱性条件下,随着时间的变化,最终的pH值都接近湿地基质pH值,这说明湿地系统对水体pH值具有缓冲作用。不同水位对湿地净化功能也具有较大影响,水深分别为:5cm、10cm、15cm、20cm和25cm时,总氮的去除率为:58.5%、71.3%、65.5%、51.5%和43.8%,磷的去除率分别为:49.3%、51.2%、69.8%、60.5%和46.3%,总氮去除效果最佳的水深为10cm,磷的去除效果最佳水深15cm,这说明水深为10¹5cm时候湿地对氮、磷去除效果较好。

全文目录

前言  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章绪论  12-21
  1.1 研究的背景及意义  12-14
  1.2 国内外研究现状  14-19
    1.2.1 农业非点源污染的危害  14
    1.2.2 湿地应用国外研究现状  14-17
    1.2.3 湿地对氮、磷净化的研究状况  17-19
  1.3 研究内容及主要技术路线  19-21
    1.3.1 研究主要内容  19
    1.3.2 研究技术路线  19-21
第2章模拟湿地的系统设计及实验设计  21-28
  2.1 模拟自然湿地系统设计  21
    2.1.1 实验工艺设计  21
    2.1.2 系统装置的设计  21
  2.2 实验过程的设计  21-22
    2.2.1 实验准备阶段——取样  21-22
    2.2.2 模拟湿地研究影响因素的确定  22
  2.3 实验装置的设计  22-24
    2.3.1 实验装置床体尺寸的设计  22
    2.3.2 试验装置其它要素设计  22-23
    2.3.3 试验装置的平面装置图  23-24
  2.4 实验条件及水质  24-25
  2.5 实验分析项目、仪器及试剂  25-27
    2.5.1 实验分析项目及分析方法  25-26
    2.5.2 实验设备及药品  26-27
  2.6 实验处理方法  27-28
第3章湿地系统在不同影响因素下去除效果分析  28-53
  3.1 不同进水浓度对污染物去除效果的分析  28-34
    3.1.1 进水浓度对TN 去除率的影响  28-29
    3.1.2 不同浓度对N0_3~--N 去除率的影响  29-30
    3.1.3 不同浓度对NH_4~+-N 去除率的影响  30-31
    3.1.4 不同浓度对N0_2~--N 去除率的影响  31-32
    3.1.5 不同浓度对P0_4~(3-)-P 去除率的影响  32-33
    3.1.6 小结  33-34
  3.2 PH 对污染物去除效果的分析  34-42
    3.2.1 pH 值的变化  34-35
    3.2.2 pH 对TN 去除率的影响  35-36
    3.2.3 pH 对N0_3~--N 去除率的影响  36-37
    3.2.4 pH 对NH_4~+-N 去除率的影响  37-38
    3.2.5 pH 值对N0_2~--N 去除率的影响  38-40
    3.2.6 pH 值对P0_4~(3-)-P 去除率的影响  40-41
    3.2.7 小结  41-42
  3.3 水深对污染物去除效果的分析  42-50
    3.3.1 水深对TN 去除率的影响  43-44
    3.3.2 水深对N0_3~--N 去除率的影响  44-45
    3.3.3 水深对NH_4~+-N 去除率的影响  45-46
    3.3.4 水深对N0_2~--N 去除率的影响  46-47
    3.3.5 水深对 PO_4~(3-)-P 去除率的影响  47-48
    3.3.6 小结  48-50
  3.4 氮磷去除机理的分析  50-53
    3.4.1 氮去除机理的分析  50-51
    3.4.2 磷去除结果的分析  51-53
第4章结论与建议  53-57
  4.1 实验总结  53-55
  4.2 问题及对策  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
作者简介  62

自然湿地去除农田排水中氮磷的试验研究

内容摘要

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