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不同基质及植物组合的表面流湿地水质净化试验研究

作　者: 苏刘选
导　师: 陈建中
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 表面流人工湿地基质水生植物净化效果去除机理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

人工湿地是新发展的一种生态污水处理技术,因具有良好的净化效果、基建和运行费低、维护管理方便及耐冲击负荷强等优点被广泛应用于湖泊富营养化的治理。本文采用稻田菜地土壤、鱼塘底泥和二者等体积混合物为湿地基质,搭配(茨菰、美人蕉和旱伞草)、(马蹄莲、菖蒲和水芹)和(水芋、水葱和鸢尾)3种植物组合构建不同基质/植物组合的表面流模拟湿地系统进行白鱼河水质净化试验。采用静态试验的方式研究各无植物空白对照基质系统及各基质/植物组合系统对水体中污染物的净化效果和各系统净化效率的差异,分析各系统对污染物的净化机理和研究影响系统运行的关键因素,筛选出较优的基质、植物组合及基质/植物组合系统,为滇池湖滨带湿地恢复提供科学参考和试验数据。通过试验研究得出以下几点结论：(1)无植物空白对照基质试验中,三组系统对NH3-N、TN、TP和COD的去除效果间有一定的差别,在前3种污染物去除方面各系统的去除能力顺序均为：混合基质系统>土壤基质系统>底泥基质系统；在COD去除方面,各系统的去除能力顺序与前面研究不一致,以混合基质净化效果最好,土壤基质最差。(2)种有植物组合的构建系统对各类污染物的净化效率均高于其无植物空白对照基质系统。(3)在对NH3-N、TN和TP的净化过程中,三种基质中任一基质条件下,均以种有茨菰、旱伞草和马蹄莲的组合系统净化效率最高,水葱、菖蒲和鸢尾系统次之,水芹、美人蕉和水芋系统最低。整个试验过程中去除率最高的是种有茨菰、旱伞草和马蹄莲的混合基质系统,其NH3-N的去除率为48.95%～78.65%,平均去除率为63.57%；TN的去除率为38.01%～66.81%,平均去除率为54.26%；TP的去除率为38.82%～87.13%,平均去除率为60.61%。而对COD去除时,土壤条件下的植物组合去除能力顺序与前面研究一致,但在底泥和混合基质条件下,表现出不一致的顺序,以种植水芹、美人蕉和水芋系统的混合基质系统净化效果最好,其系统COD的去除率为24.47%～68.51%,平均去除率为43.03%；茨菰、马蹄莲和旱伞草系统次之,水葱、菖蒲和鸢尾系统最差。(4)在同种植物组合条件下,3种基质搭配植物组合系统对NH3-N、TN和TP净化时,以混合基质搭配植物组合后表现出较高的净化效果和较强的稳定性,土壤基质组合系统次之,底泥基质组合系统最低。在对COD的净化中除了在种有茨菰、马蹄莲和旱伞草植物条件下表现出与前面的研究一致。在水芹、美人蕉和水芋以及水葱、菖蒲和鸢尾植物组合条件下,以混合基质/植物组合系统最高,底泥基质/植物组合系统次之,土壤基质/植物组合系统最差。

全文目录

摘要 4-6ABSTRACT 6-10第一章绪论 10-19 1.1 概述 10 1.2 人工湿地定义 10-17 1.2.1 人工湿地的类型 11-12 1.2.2 人工湿地的组成要素 12-13 1.2.3 人工湿地国内外发展及研究现状 13-17 1.3 研究背景及意义 17-19 1.3.1 课题来源 17 1.3.2 课题研究目的、意义 17-18 1.3.3 课题研究内容 18-19第二章试验方案、材料与方法 19-31 2.1 总体试验方案的确定 19-28 2.1.1 试验位置及现场概况 20-21 2.1.2 试验装置 21 2.1.3 试验基质 21-22 2.1.4 试验植物 22-26 2.1.5 试验基质、植物组合搭配及试验运行 26-27 2.1.6 原水水质 27-28 2.2 分析方法 28-31 2.2.1 水质分析方法 28-30 2.2.2 数据分析方法 30-31第三章各无植物空白对照基质系统的净化效果研究 31-38 3.1 试验结果与讨论 31-36 3.1.1 各系统NH_3-N的净化效果 31-32 3.1.2 各系统TN的净化效果 32-33 3.1.3 各系统TP的净化效果 33-35 3.1.4 各系统COD的净化效果 35-36 3.3 本章小结 36-38第四章不同基质及植物组合系统的净化效果研究 38-62 4.1 试验结果与讨论 38-60 4.1.1 各系统NH_3-N的净化效果 38-43 4.1.2 各系统TN的净化效果 43-49 4.1.3 各系统TP的净化效果 49-54 4.1.4 各系统COD的净化效果 54-60 4.2 本章小结 60-62第五章研究结论、创新点、存在问题及建议 62-64 5.1 研究结论 62-63 5.2 创新点 63 5.3 问题及建议 63-64致谢 64-65参考文献 65-71附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录 71-72附录B 主要试验仪器设备图片 72-73附录C 试验现场照片 73-74

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