洱海缓冲带对农业径流中氮磷的去除效果及机理分析

发布时间：2017-12-29 15:15

本文关键词：洱海缓冲带对农业径流中氮磷的去除效果及机理分析　出处：《北京科技大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本研究针对目前洱海缓冲带内农业面源污染严重,缓冲带生态结构完整性缺乏与屏障功能不足等问题,运用野外调查和模拟试验相结合的方式,对缓冲带水生植物和草本植物的优选、缓冲带宽度和坡度结构参数的优化等方面进行了研究,分析了缓冲带对农业径流中氮、磷的去除机理。通过对洱海18条入湖河流缓冲段水质、沉积物污染状况和土壤特性空间分布的调查研究表明：入湖河流缓冲段河水中ρ(TN)和ρ(TP)的平均值分别为2.12mg/L和0.24mg/L,TN以DTN为主,p(SRP)占ρ(TP)的54.2%,氮、磷均为影响洱海缓冲带内水质的主要污染因子：入湖河流缓冲段沉积物中w(TN)和w(TP)的平均值分别为141.66mg/kg和611.43mg/kg, TN的存在形式以ON为主,较高的C/N值表明沉积物主要受径流、人为活动和农肥等外源因素的影响;土壤中w(NH3-N)在缓冲带外圈较高,内圈相对较低,而w(NO3--N)的变化规律恰好相反,土壤中N03--N高流失风险是缓冲带污染控制的重点。基于不同水生植物系统对氮、磷的吸收与去除性能及植物长势,优选了用于构建水生植物带的植物。在农田型农业径流进水,水力负荷1cm/d的条件下,研究了不同水生植物—河砂系统连续运行35d对氮、磷的去除率,结果表明：挺水植物首选芦苇,该系统对农业径流中TN和TP的最高去除率分别为74.0%和96.6%;沉水植物系统对氮、磷去除率并不存在显著差异,海菜花具有更好的经济性,该系统对农业径流中TN和TP的最高去除率分别为62.2%和90.2%;浮水植物优选荇菜,该系统对农业径流中TN和TP的最高去除率分别为78.4%和92.3%。由三叶草和土壤构成的草本植物缓冲带对生活型农业径流中氮、磷的去除效果优于高羊茅缓冲带和百慕大缓冲带,在1.0L/s进水流量下,3m处对渗流水中TN和TP的去除率显著高于径流水。缓冲带坡度以i=0%为宜。此外,三叶草显著提高了土壤中微生物群落磷脂脂肪酸含量,其中细菌、真菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的磷脂脂肪酸含量与TN去除率呈显著正相关。根据前期模拟试验确定的植物种类和结构参数,在洱海流域首次人工构建了包含乔木、灌木、草本植物和水生植物的全系列植物缓冲带,对农业径流的处理效果好。
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【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X524;X71

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