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《北京林业大学》 2019年
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河岸过滤带对农田面源污染的处理效果研究

宋健  
【摘要】:农业面源污染是造成我国河流污染的主要原因之一,需对其加以控制以保障河流水质安全。河岸带能够有效阻滞面源污染物进入河流,因此,本文设计了一种河岸过滤带,研究了过滤带填料对化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)和硝氮(NO3--N)的吸附动力学特性;通过模拟实验研究了过滤带对模拟径流中污染物的去除效果;进而针对密云水库上游河道河岸带实际情况,提出了河岸带面源污染控制示范工程设计方案。本文研究了过滤带三种填料的吸附动力学,结果表明:无烟煤、陶粒和沸石对COD和氨氮的吸附主要受扩散影响。无烟煤对TP的吸附效果最好,吸附容量为0.065 mg/g;沸石对氨氮和TN的吸附效果最好,吸附容量分别为0.095和0.106 mg/g;陶粒对COD的吸附效果最好,吸附容量为0.871 mg/g。本文研究了过滤带对农田面源污染物的净化效果,结果表明:流量对净化效果有一定影响,大流量下对硝氮、TN的削减率最高,中流量下对COD、氨氮的削减率最高,小流量下对TP的削减率最高。进水浓度高时,过滤带对COD、TP、硝氮和TN的削减效果较好,浓度低时对氨氮的削减效果较好。填料配比也影响了过滤带对污染物的削减率,无烟煤:陶粒:沸石为3:5:2时,对TP、氨氮和TN的削减率最高,无烟煤:陶粒:沸石为5:12:3时,对COD和硝氮的削减率最高。不同填料配比下,过滤带对COD、TP、氨氮、硝氮和TN的浓度削减率分别为26%~28%、82%~95%、72%~90%、2%~12%、25%~38%。针对密云水库上游河道河岸带实际情况,本文在分析示范区西口外小流域基本情况和水质修复目标的基础上,设计了西口外小流域河岸过滤带示范工程,共设计9处一级过滤带,总长3000m,设计2处三级过滤带,总长400m。通过过滤带对农田面源污染及径流污染的阻滞作用可为河道水质安全提供保障。
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