潜流人工湿地处理地下水TCE污染试验研究

发布时间：2019-10-10 07:22

【摘要】：地下水作为水资源的重要组成部分,对社会经济发展具有十分重要的意义。但是,随着国家的发展和人口的日益增加,地下水的开采量逐年增加,同时地下水也面临着严重的污染问题。三氯乙烯(TCE)作为地下水中常见的氯代有机污染物之一,由于其具有的环境毒性较强而受到研究人员的关注。本文针对潜流人工湿地系统去除地下水TCE污染的主要影响因素,以2014年7月~2014年11月为研究期,构建无植物、宽叶香蒲和芦苇3组潜流人工湿地系统,通过试验得出主要结论如下:(1)p H值在湿地系统的不同深度变化不大,而DO浓度在湿地系统的不同深度差异较大。湿地系统上层的p H值和DO浓度主要受到外界环境的影响而变化,因而没有规律性。湿地系统的中层和下层p H值和DO浓度随着水流方向减小,并且DO浓度在湿地床的前1/3(20~40cm)处有大幅度地下降。湿地床的土壤氧化还原电位随着水流方向没有明显变化,但是随着季节却有明显的变化。(2)在3组湿地系统中,微生物总数随着季节的变化都有较为显著的变化,微生物总数夏季秋季冬季;微生物群落的组成结构是相同的,细菌放线菌真菌;有植物湿地系统的微生物数量明显多于无植物湿地系统。(3)潜流人工湿地系统对地下水中的TCE具有一定的去除能力。无植物湿地系统和芦苇湿地系统出水TCE去除率波动较大,无植物湿地系统的出水TCE平均去除率为75.0%,最大去除率为84.0%,最小去除率为61.3%,芦苇湿地系统的出水TCE平均去除率为75.0%,最大值去除率为87.1%最小去除率为63.1%;香蒲湿地系统出水TCE去除率相对稳定,其出水TCE平均去除率为77.7%,最大去除率为87.5%,最小去除率为70.7%。总体而言,香蒲湿地运行稳定,对TCE去除效果较好。(4)在人工湿地试验系统中,随着水流的方向TCE浓度在不断减小。在无植物湿地系统中,不同深的TCE去除率相差较大,而该差异在香蒲和芦苇湿地系统中并不明显。当进水浓度较高时,TCE在湿地床前1/3的浓度有较为明显的下降。
【图文】：

试验装置图,试验装置,河沙,长宽比

2. 研究设计与方法2 Research Design and Methods2.1 潜流人工湿地系统的构建(The Formation of the SSFCWSystem)（1）装置设计：本研究采用潜流人工湿地，湿地系统前设置 300L 塑料桶用于配制含 TCE 污染的地下水。人工湿地模型采用塑料板焊接，箱体容积为0.3m3（1.5m 0.5m 0.4m），长宽比接近 1:3，文献表明在此长宽比条件下潜流湿地对污染物的处理效果最好[96]，前段设置一个 15cm 长的 PVC 管用于均匀布水。实验装置见图 2-1。（2）基质的选取：本研究选取的基质为砾石、河沙和土壤。砾石购自河南郑州，粒径为 5~8cm；河沙购自江苏徐州，过筛去除其中的较大颗粒；土壤取自中国矿业大学南湖校区河畔。（3）植物的选取：本研究选取挺水植物芦苇和宽叶香蒲作为试验植物。

试验运行,情况,数据分析方法

18e.2014 年 11 月冬（实验结束） f.2014 年 11 月植物收割后图 2-6 试验运行情况Figure2-6 The situation of experiment2.4 数据分析方法（Data Analysis Methods）由于实验装置放在室外，周围环境，尤其是雨水可能会引起试验系统不能正常运行，，导致部分数据出现异常。本实验所得数据使用 Microsoft Excel 2010 录入整理，所有统计分析均采用 origin8.5 软件完成。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X523

【参考文献】