滨岸缓冲带对农业面源污染物的去除效果研究

发布时间：2017-06-30 12:13

  本文关键词：滨岸缓冲带对农业面源污染物的去除效果研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是一个农业大国,农业面源污染对水体的危害十分严重,因此,农业面源污染防治工作十分必要。滨岸缓冲带依靠土壤——植物生态系统对农业面源污染物进行截留,不仅能减少面源污染对水体的危害,还能增加绿化面积、美化环境,具有天然优势。本论文开展了利用滨岸缓冲带去除主要农业面源污染物的研究,主要考察各控制因素对缓冲带防治面源污染的影响,主要包括植物、坡度、流量等,以期为滨岸缓冲带防治农业面源污染的建设提供借鉴和依据。土壤作为滨岸缓冲带的一个必要条件,选择的实验土壤与缓冲带建设区土壤成分相似或相近可以最大程度地模拟研究区域的环境条件。该实验通过控制土壤机械组成、有机质和pH等指标,选择与研究区域相近的土壤。植物是滨岸缓冲带的重要控制因素之一,植物的选择关系到滨岸缓冲带防治面源污染效果的好坏。实验采用盆栽法,种植四种常见植物:白花三叶草、台湾青、美国四季青及狗牙根,观察四种植物对不同浓度污水截留效果。通过比较发现白花三叶草对渗流出水综合截留效果最佳,对污染物COD、TN、TP的最高去除率分别为25.3%、26.9%和24.8%,因此后续滨岸缓冲带模拟实验选用白花三叶草。实验其它条件不变,分别对1%、3%和5%三种坡度缓冲带进行模拟实验,结果发现,渗流出水污染物去除率高于径流出水,且污染物的去除率都随着坡度的增大而减小。1%坡度时缓冲带对径流末端SS去除率为66.7%,对渗流末端出水COD、TN、TP去除率分别为62.7%、48.8%和51.8%。通过滨岸缓冲带的流量增大时,缓冲带对污染物的去除率下降;在1%坡度条件下,流量从200L/s上升到400L/s时,缓冲带对径流SS和渗流TN、TP的去除率分别下降了19.5%、16.7%和16.4%。滨岸缓冲带沿程各点深度不同,污染物的去除率也不同,随着深度的增加,去除率明显升高。缓冲带坡度为1%时,0.4m深处末端出水TN、TP的去除率比0.2m深处高,分别高12.1%和13.8%,且渗流水远高于表面径流的去除率。本实验采用曲线拟合的方法确定滨岸缓冲带的最佳宽度。通过对实验数据拟合,发现最佳宽度随着坡度的升高而增长。当径流SS去除率为80%时,坡度为1%的缓冲带最佳宽度为12.2m,比5%坡度的最佳宽度减少16.7m;渗流出水TN浓度达到Ⅳ级水质标准时,1%坡度缓冲带最佳宽度为20.1m,比5%坡度最佳宽度减少14.8m。
【关键词】：农业面源污染 滨岸缓冲带 坡度 流量 最佳宽度
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;X71
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 农业面源污染现状12
• 1.1.2 农业面源污染成因12-13
• 1.1.3 农业面源污染的危害与防治13-14
• 1.2 滨岸缓冲带研究概述14-19
• 1.2.1 滨岸缓冲带的定义和结构14-15
• 1.2.2 国内外研究进展15-19
• 1.3 研究意义19
• 1.4 研究内容19-21
• 1.4.1 主要研究内容19-20
• 1.4.2 研究技术路线20-21
• 第2章 实验土壤选择21-28
• 2.1 引言21
• 2.2 实验材料与方法21-23
• 2.2.1 实验材料21-23
• 2.2.2 实验方法23
• 2.3 结果与讨论23-27
• 2.3.1 土壤机械组成23-24
• 2.3.2 土壤pH24-25
• 2.3.3 土壤有机质含量25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 缓冲带植被筛选实验28-38
• 3.1 引言28-29
• 3.2 植物筛选的材料与方法29-32
• 3.2.1 实验材料29-30
• 3.2.2 实验方法30-32
• 3.3 结果与讨论32-37
• 3.3.1 COD截留效果与讨论32-34
• 3.3.2 TN的截留效果与讨论34-35
• 3.3.3 TP的截留效果与讨论35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 滨岸缓冲带模拟实验38-61
• 4.1 引言38-39
• 4.2 实验材料与方法39-41
• 4.2.1 实验材料39-40
• 4.2.2 实验方法40-41
• 4.3 结果与讨论41-59
• 4.3.1 不同坡度滨岸缓冲带截留径流污染物的效应41-45
• 4.3.2 不同坡度滨岸缓冲带截留渗流污染物的效应45-49
• 4.3.3 不同径流量条件下缓冲带截留污染物的效应49-52
• 4.3.4 滨岸缓冲带不同深度渗流污染物的截留效应52-56
• 4.3.5 滨岸缓冲带最佳宽度的确定56-59
• 4.4 本章小结59-61
• 结论61-64
• 参考文献64-69
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文69-70
• 致谢70

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本文编号：501880