植物修复农田退水氮循环生态动力学模型研究
发布时间：2021-01-01 03:53
环境污染是造成全球水资源匮乏的重要因素之一,但近年来农田面源污染导致地表水体富营养化,受到越来愈多的关注和重视。植物修复技术是利用特定的水生或陆生植物对水体污染物如氮素等进行原位的吸收、降解和固定,具有耗能低、效果好的特点,逐渐被用到污水治理中。但相关研究表明,植物修复技术对氮磯等污染物有很好的去除效果,但由于研究时间较短,对其影响因素的认识不够全面,相关动力学研究少,很多模型的准确性不够,反应参数的选取都不统一。本文以表面流人工湿地、垂直流人工湿地以及水平流人工湿地这三种植物修复人工湿地为研究对象,通过对实验的设计、运行实地以及取样分析,对比三种人工湿地氮素去除效果,并在结合氮素转化原理模型的基础上,建立植物修复农田退水氮循环生态动力学概念模型,并用遗传算法结合最小二乘法的非线性最优化方法利用MATLAB独立编程对模型中的未知参数进行率定,然后利用STELLA软件对湿地系统内的氮素变化过程进行模拟,并用实测数据对模型进行验证。金钱草、菱角与黄菖蒲能够净化农田退水,其净化能力排序为:黄菖蒲>菱角>金钱草;在三种人工湿地的对比中,垂直潜流人工湿地2号池对TN的去除效果最佳;温...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浮游水生植物废水处理系统的示意图
图 1- 2 沉水水生植物废水处理系统的示意图挺水水生植物人工湿地按照流动方式又可分为三类：水平潜流人工湿地HSF）、垂直潜流人工湿地（VSF）和表面流人工湿地（FWS）。（1）表面流人工湿地：类似于一个浅水盆地，包括开阔的水域、植被、土或沙子，地下有屏障以防止渗漏，待处理的污水经过水渠或者管道水平流动进湿地系统。水体暴露在自然条件下，通过土壤、植物、微生物之间的物理化学物作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、芦苇等。该类型的人工湿经济成本低，运行维护简单，但夏季可能会导致蚊蝇滋生，受环境影响因素较。
图 1- 2 沉水水生植物废水处理系统的示意图挺水水生植物人工湿地按照流动方式又可分为三类：水平潜流人工湿地SF）、垂直潜流人工湿地（VSF）和表面流人工湿地（FWS）。（1）表面流人工湿地：类似于一个浅水盆地，包括开阔的水域、植被、土沙子，地下有屏障以防止渗漏，待处理的污水经过水渠或者管道水平流动进地系统。水体暴露在自然条件下，通过土壤、植物、微生物之间的物理化学作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、芦苇等。该类型的人工湿济成本低，运行维护简单，但夏季可能会导致蚊蝇滋生，受环境影响因素较
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of vegetations on the removal of contaminants in aquatic environments: A review[J]. 王超,郑莎莎,王沛芳,钱进. Journal of Hydrodynamics. 2014(04)
[2]生态沟渠植物对农田排水中氮磷的截留和去除效应[J]. 陆宏鑫,吕伟娅,严成银. 江苏农业学报. 2013(04)
[3]治理环境污染的绿色植物修复技术[J]. 王庆海,却晓娥. 中国生态农业学报. 2013(02)
[4]农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——总体思路与“4R”治理技术[J]. 杨林章,施卫明,薛利红,宋祥甫,王慎强,常志州. 农业环境科学学报. 2013(01)
[5]人工湿地除氮机理模型的研究进展[J]. 刘明辉. 北方环境. 2011(06)
[6]太湖流域稻田不同氮肥管理模式下的氮素平衡特征及环境效应评价[J]. 薛利红,俞映倞,杨林章. 环境科学. 2011(04)
[7]青铜峡灌区水稻田化肥氮去向研究[J]. 张晴雯,张惠,易军,罗良国,张爱平,王芳,刘洳亮,杨正礼. 环境科学学报. 2010(08)
[8]用于农田非点源污染控制的生态拦截型沟渠系统及其效果[J]. 杨林章,周小平,王建国,王德建,施卫明,史龙新. 生态学杂志. 2005(11)
[9]浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究[J]. 周小平,王建国,薛利红,徐晓峰,杨林章. 应用生态学报. 2005(11)
[10]人工湿地污染物去除的数学模型[J]. 张军,周琪,何蓉. 韶关学院学报(社会科学版). 2003(12)
博士论文
[1]沟渠湿地对农业非点源污染物的截留和去除效应[D]. 姜翠玲.河海大学 2004
硕士论文
[1]广西有机稻产业化发展研究[D]. 董心普.广西大学 2013
[2]农田排水沟渠对流失氮、磷的截留和去除效应[D]. 徐红灯.北京化工大学 2007
本文编号：2950903
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浮游水生植物废水处理系统的示意图
图 1- 2 沉水水生植物废水处理系统的示意图挺水水生植物人工湿地按照流动方式又可分为三类：水平潜流人工湿地HSF）、垂直潜流人工湿地（VSF）和表面流人工湿地（FWS）。（1）表面流人工湿地：类似于一个浅水盆地，包括开阔的水域、植被、土或沙子，地下有屏障以防止渗漏，待处理的污水经过水渠或者管道水平流动进湿地系统。水体暴露在自然条件下，通过土壤、植物、微生物之间的物理化学物作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、芦苇等。该类型的人工湿经济成本低，运行维护简单，但夏季可能会导致蚊蝇滋生，受环境影响因素较。
图 1- 2 沉水水生植物废水处理系统的示意图挺水水生植物人工湿地按照流动方式又可分为三类：水平潜流人工湿地SF）、垂直潜流人工湿地（VSF）和表面流人工湿地（FWS）。（1）表面流人工湿地：类似于一个浅水盆地，包括开阔的水域、植被、土沙子，地下有屏障以防止渗漏，待处理的污水经过水渠或者管道水平流动进地系统。水体暴露在自然条件下，通过土壤、植物、微生物之间的物理化学作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、芦苇等。该类型的人工湿济成本低，运行维护简单，但夏季可能会导致蚊蝇滋生，受环境影响因素较
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of vegetations on the removal of contaminants in aquatic environments: A review[J]. 王超,郑莎莎,王沛芳,钱进. Journal of Hydrodynamics. 2014(04)
[2]生态沟渠植物对农田排水中氮磷的截留和去除效应[J]. 陆宏鑫,吕伟娅,严成银. 江苏农业学报. 2013(04)
[3]治理环境污染的绿色植物修复技术[J]. 王庆海,却晓娥. 中国生态农业学报. 2013(02)
[4]农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——总体思路与“4R”治理技术[J]. 杨林章,施卫明,薛利红,宋祥甫,王慎强,常志州. 农业环境科学学报. 2013(01)
[5]人工湿地除氮机理模型的研究进展[J]. 刘明辉. 北方环境. 2011(06)
[6]太湖流域稻田不同氮肥管理模式下的氮素平衡特征及环境效应评价[J]. 薛利红,俞映倞,杨林章. 环境科学. 2011(04)
[7]青铜峡灌区水稻田化肥氮去向研究[J]. 张晴雯,张惠,易军,罗良国,张爱平,王芳,刘洳亮,杨正礼. 环境科学学报. 2010(08)
[8]用于农田非点源污染控制的生态拦截型沟渠系统及其效果[J]. 杨林章,周小平,王建国,王德建,施卫明,史龙新. 生态学杂志. 2005(11)
[9]浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究[J]. 周小平,王建国,薛利红,徐晓峰,杨林章. 应用生态学报. 2005(11)
[10]人工湿地污染物去除的数学模型[J]. 张军,周琪,何蓉. 韶关学院学报(社会科学版). 2003(12)
博士论文
[1]沟渠湿地对农业非点源污染物的截留和去除效应[D]. 姜翠玲.河海大学 2004
硕士论文
[1]广西有机稻产业化发展研究[D]. 董心普.广西大学 2013
[2]农田排水沟渠对流失氮、磷的截留和去除效应[D]. 徐红灯.北京化工大学 2007
本文编号：2950903
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/2950903.html
