表面流湿地去除农业径流污染物的性能研究及应用

发布时间：2020-03-28 11:21

【摘要】：本研究针对洱海缓冲带内农业面源污染严重,缓冲带内生态结构缺失等问题,基于对洱海农业面源的调查,选取洱海流域白鹤溪到梅溪之间构建洱海西区典型缓冲带,区内农田为主要用地方式,通过研究表面流湿地的净化作用来控制入湖农业径流,研究洱海缓冲湿地的结构参数和湿地的微生物响应,研究结论如下:(1)径流管采样调查发现,农业径流中氮污染负荷较重,且集中于村落处和菜地,尤以初期暴雨径流浓度最高,总氮、氨氮、总磷平均值分别为5.11、2.42、0.48mg/L,属劣Ⅴ类水质,不可直接排入洱海。(2)表面流湿地研究结果表明:(1)各湿地系统内氮的浓度沿程逐渐降低,在12月-翌年2月期间各系统内氮浓度会高于其他月份,各植物湿地系统COD浓度沿程呈上升趋势,黑藻湿地植物湿地系统在夏季沿程磷浓度逐渐升高。(2)有植物的湿地系统对于总氮和硝氮的去除效果好于空白系统,荇菜湿地系统对于氮的去除最为稳定,全年总氮、氨氮、硝氮平均去除率83.1%、79.29%和78.57%;芦苇次之,全年总氮、氨氮、硝氮平均去除率73.9%、77.97%和68.85%;黑藻湿地系统在夏季和秋季具有更好的去除效果;各植物湿地系统出水氨氮浓度差异不显著。芦苇湿地系统去除磷的效果最好,年平均去除率为47.71%;荇菜湿地系统在9月至翌年4月磷的去除效果较好,平均去除率为46.4%,各湿地系统COD浓度沿程浓度不断上升。(3)对各系统去除率与沿程宽度进行模拟,发现植物湿地系统可以满足洱海入湖水要求,空白湿地系统不满足要求,荇菜、黑藻、空白、芦苇湿地系统最佳宽度分别为7.04m、8.64m、11.65m、6.92m。(4)荇菜、黑藻、芦苇生物量增量分别为3591.75g、1477.55g、9054.55g。荇菜含氮量在9.22-17.72g/kg之间,含磷量为1.32-2.59g/kg之间。黑藻含氮量在6.52-24.79g/kg之间,含磷量为1.65-2.69g/kg之间。芦苇含氮量在10.42-20.50g/kg之间,含磷量为1.33-2.23g/kg之间。芦苇对于氮磷去除贡献率最大,氮磷总贡献率分别为28.26%和21.12%,黑藻和荇菜对于氮磷去除总贡献率5.88%和11.36%、3.23%和5.81%,荇菜、黑藻、芦苇湿地系统脱氮量是空白湿地系统的1.3、1.14、1.14倍。(5)对微生物群落结构分析发现:微生物的总数目与水质氮磷负相关。氮的去除与硝化螺旋菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉状菌门、疣微菌门和厚壁菌门微生物数目有关。植物能够显著增加湿地内微生物的数量与种类,夏季微生物对水质的影响强于冬季。(3)根据洱海西部缓冲带西高东低的特征,将预处理池与处理系统分开,利用势能提供动力,改造区域内现有水塘、鱼塘等,分片区处理农业径流,逐渐降低洱海入湖水负荷。设计湿地1总容积为3275m~3,湿地2总容积4750m~3。日处理量分别为为162.5m~3和250m~3。湿地植物选择芦苇,填料选择脱磷填料为主。
【图文】：

技术路线图

表面流湿地去除农业径流污染物的性能研究及应用

洱海西区典型缓冲带状况图
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X71;X52

【参考文献】