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《昆明理工大学》 2010年
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复合人工湿地处理污染河水和湿地植物筛选研究

范云爽  
【摘要】:近年来,我国地表水污染依然十分严重,七大水系水质总体为中度污染,湖泊营养化问题突出。洱海是云南第二大淡水湖,也是中国第七大淡水湖,正在由贫中营养状态向富营养化状态过渡,主要污染物有总悬浮物、耗氧有机物、氮、磷、挥发性酸、硫化物等。弥苴河是洱海重要的来水河,占洱海流域面积的60%,占洱海总入水量的51%。弥苴河水质的好坏,决定了洱海的水质。工业发展和农村面源污染的加重导致弥苴河水质一度降为Ⅳ类,经过整治后,水质已有所好转。 人工湿地由于其在污水处理方面的处理效果比较好且稳定,管理和运行的费用低廉等特点,被广泛地应用于控制非点源污染、各类工业污水和市政生活湖水治理、净化与修复受损害污染河流和湖库等方面。本研究针对弥苴河的不同季节来水情况,选择了由沉淀池-生物氧化塘-一级表流湿地-二级表流湿地组成的复合人工湿地来处理弥苴河河水。结果表明:当湿地运行一段时间趋于稳定后,温度就成为影响人工湿地去除效率的重要因素之一。复合人工湿地对污染物的去除率,由于湿地刚建成,5、6月份最低,最高的为9、10月份,11月和12月的去除率比较稳定,说明湿地运行已基本平稳,但是去除率有所下降,这可能跟温度的降低有关系。 通过对流量控制模拟高、中、低三种不同的水力负荷下的复合人工湿地去污效率研究,发现在不同的水力负荷下,复合湿地对污染物的去除效率存在着明显的差异,总的来说,当水力负荷较小时,去除率较高。最佳的水力负荷应该为0.16 m·d-1。 通过对污染物沿程浓度变化的研究,发现沉淀池和氧化塘在去污方面发挥作用较小,但是对于消减污染负荷和总的高去除率,也起到了一定的作用。复合湿地去除效率好于任何一个单独的处理单元。 湿地挺水植物作为复合人工湿地的一个重要组成部分,本文对湿地植物进行了初步研究,结果表明:对植物泌氧能力对DO的影响研究可以看出,白天太阳光照逐渐变强时,实验水中的溶解氧浓度迅速上升,说明这段时间挺水植物光合作用较强,释放了比较多的氧气。而当太阳光照较弱或没有光照时,溶解氧浓度开始迅速下降,说明这段时间挺水植物光合作用较弱,消耗了大量的氧气。六种挺水植物的根系泌氧能力差异不是特别显著,以累计泌氧浓度(DO)来衡量六种挺水植物泌氧能力大小茭白芦苇梭鱼草再力花美人蕉(Canna glauca)水葱。 对六种挺水植物的去污效果实验结果来看,六种挺水植物对总氮、总磷、CODcr、氨氮的去除效果较为明显,并且对总氮、CODcr、氨氮有植物的去除效果都要明显好于无植物系统,而总磷的去除,植物系统和无植物系统没有明显差异,说明植物在总氮、CODcr、氨氮的去除方面发挥了主导的作用,而对总磷的去除则是辅助作用。从实验结果来看,去污效果较好的植物有芦苇、茭白、梭鱼草,而再力花、美人蕉、水葱的去污效率则相对较差。 对六种挺水植物在水中腐烂分解时的营养物质释放强度进行了研究,六种植物释放有机质和TN在第4天左右就达到了最高值,而对TP的释放则在第10天才达到最高值,说明植物磷的释放比较缓慢,和植物体内磷含量进行相关性分析,表明磷的释放和植物体内的磷含量密切相关。综合不同营养物质的累计释放强度,可以看出,梭鱼草、美人蕉、茭白释放强度较强,再力花和芦苇释放强度较弱,在选择湿地植物时综合考虑植物吸收污染物能力的情况下,可以优先考虑再力花、芦苇等这些释放强度较弱的植物,避免植物腐烂对水质产生影响。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703

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