水污染和水资源短缺问题已经成为全人类在21世纪将面临的全球资源环境的首要问题。由于污水土地处理法和污水土地处理系统对水环境保护和水资源循环利用所显示的独特优势,近年来,它们在理论和实际应用中都得到了迅速发展。 污水土地处理法是利用土壤及生存于该环境中的植物、动物、尤其是微生物的相互依赖共同作用的生态学方法,以同时实现对污水中污染物“处理”与“利用”的两大个功能,达到污水的充分净化以及水、肥资源的循环再生和有效利用。近年来,土地处理作为污水处理工艺的二级处理或三级处理的代用技术得到了迅速发展。 土地处理系统则是以土地处理法为核心,把多种符合生态、环保要求的技术整合成一个系统,以实现一个区域污水的循环处理和资源化利用。实践中,它是将土地处理法作为整个工程的一个重要环节,作为整个系统的二级处理或者是深度处理,追求的是整个系统的匹配性、协调性和完整性,需要的是对整个系统精心的设计、运行和管理。 因此,深入研究污水土地处理系统及其相关机理,进一步开展土地处理系统综合技术的开发及推广应用,将具有重大战略意义。 目前土地处理法在技术上已渐近成熟,对土地处理的作用机理、土壤微生物的作用以及重金属迁移转化和毒害影响都有较多的研究,污水土地处理系统的设计和工程应用已有不少成功的实例。但对于有机物及氮等污染因子在土地处理系统中迁移规律还缺乏系统的实验研究;土地处理系统的拓展构建和实际应用的领域还有待进一步拓展。 本论文针对土壤—植物—微生物系统的特点,研究了氮在该系统中的迁移规律。通过土地处理系统小试,考察了氨氮去除途径和提高实验系统脱氮效率的有效措施。系统中微生物菌群数量的监测表明处理单元均存在好氧、缺氧和厌氧的微环境。 通过设计室内试验,测定了土壤氨氮吸附量,并对一维饱和土柱和非饱和土柱土壤中氮素迁移规律进行了试验。表明土壤中NH₄⁺的浓度随NH₄⁺-N的浓度增大而增大,在一维饱和土壤中,随着渗透距离的增加土壤中出现了NH₄⁺-N弥散