人工湿地对农田排水净化效果的研究

摘要

农田排水是造成农业非点源污染的一个重要来源，由于其具有分散性而难以人为控制。作为一种新兴的污水处理技术的人工湿地系统，可以利用基质的吸附、植物吸收和微生物转化等途径对污水中的营养物质进行吸收、降解，从而对农田排水达到净化的效果。 本研究中建立了人工湿地试验模型，通过试验研究了不同的运行条件对模拟农田排水的人工污水净化效果的影响，从污染物净化机理上分析了结果，并考虑了湿地环境条件变化、土壤有机质含量变化对湿地净化效果的影响： 1. 湿地运行时，整个系统呈厌氧状态，弱碱性污水在流经湿地时，pH值明显降低，但仍呈碱性。 2. 人工污水中的的污染物NH4＋－N、TN、TP进入湿地之后，浓度均有明显的降低，在各种不同的运行情况下，对NH4＋－N、TP的净化效果较好，去除率分别为 42.2～84.6﹪、46.2～88.4﹪；但对TN的净化效果欠佳，去除率为35.9～63.7﹪。 3. 较长或较短的水力停留时间均对氮、磷污染物的去除不利，最佳的停留时间为3d。水深较大时有利于氮、磷污染物的去除。进水浓度对系统的净化效果影响不大。垂直流型湿地对氮、磷净化效果好于水平流型湿地。 4. 经过几个月的运行，湿地基质的有机质含量减少，是水流冲击、微生物生命活动和好氧分解共同作用的结果。 5. 建立了湿地反应动力学方程用以描述湿地反应过程。 研究表明，本人工湿地系统对非点源污染物有一定的截留和净化作用，且抗冲击能力强。但要取得较好的TN净化效果，需要改善湿地系统的好氧环境，为湿地除氮反应提供条件。