论文部分内容阅读
洱海是我国典型的富营养化初期湖泊,入湖污染物主要来源于流域西部和北部。大理州以农业为主,农业种植模式以大蒜-水稻、蚕豆-水稻、蔬菜-蔬菜为主,化肥的大量施用导致农田残留氮磷较多,在雨水冲刷下,农田中大量氮磷流失,成为洱海流域污染物的主要来源。本课题以洱海流域农田低污染水及降雨径流为研究对象,探究进水硝酸盐氮浓度(Nitrate Concentration,ρ(NO3--N))分别为1、5和10 mg/L时,海菜花湿地对低污染水的处理效率及海菜花生长情况。并通过改变冲击过程湿地出水水位,建立4组海菜花调蓄湿地,研究非调蓄湿地(Non-Regulated Ottelia Acuminata Constructed Wetlands,NROCWs)和调蓄湿地(Regulated Ottelia Acuminata Constructed Wetlands,ROCWs)在水力冲击负荷分别为0.50、0.75和1.00 m3/(m2·d)时,模拟低污染水、降雨初期径流及降雨径流冲击后NROCWs和ROCWs对污水中氮磷的去除效果。主要结论如下:(1)进水ρ(NO3--N)(平均值±方差)为1.52±0.48、5.62±0.41和9.78±0.24mg/L时,湿地运行稳定后出水ρ(NO3--N)分别为0.24、0.30和0.55 mg/L,去除率分别为87.26%、94.98%和94.48%,海菜花湿地能有效去除低污染水中的硝氮;(2)进水ρ(NO3--N)为1.52±0.48 mg/L和5.62±0.41 mg/L时,海菜花在湿地中可正常生长;海菜花对硝氮有一定的耐受性,但ρ(NO3--N)较高(9.78±0.24mg/L)时对海菜花生长具有明显抑制作用。洱海流域为低污染水,其ρ(NO3--N)低于5 mg/L,上述结果表明:海菜花可作为湿地植物处理洱海低污染水;(3)冲击负荷为0.50 m3/(m2·d)时,ROCWs出水氮磷在10天内达稳定状态,稳定时间均小于NROCWs,冲击负荷为0.75 m3/(m2·d)和1.00 m3/(m2·d)时,ROCWs和NROCWs后期恢复时间均大于10天;(4)冲击负荷为0.50 m3/(m2·d)和0.75 m3/(m2·d),冲击时间为1天时,ROCWs对氮磷的截留率分别达50%和57%以上,比NROCWs高328%;冲击结束后10天内ROCWs对氮磷的去除量均高于NROCWs。综合考虑,调蓄体积为湿地有效体积1/3,降雨径流量产生的冲击负荷小于0.75 m3/(m2·d),且冲击时间小于1天时,ROCWs对径流中氮磷去除可达50%以上;(5)湿地在试验期间产生的经济收益为3.95×104元/(hm2·a),经济效益较好,降雨冲击过程对海菜花生长影响较小,湿地在处理低污染水时可以选用海菜花作为湿地植物,但湿地运行期间需对海菜花进行维护,使海菜花在湿地中占绝对优势。