生態(tài)溝渠處理農(nóng)田氮磷污水的實驗與模擬研究.pdf

1、近年來，農(nóng)業(yè)非點源污染日益嚴重，對水體質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要威脅。溝渠系統(tǒng)中氮、磷的遷移轉(zhuǎn)化是農(nóng)業(yè)非點源污染控制和管理的關(guān)鍵。因此，探討生態(tài)溝渠中氮、磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、分析生態(tài)溝渠脫氮除磷的顯著影響因子，對有效控制和攔截農(nóng)業(yè)氮、磷污染具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種階梯式潛流透水壩生態(tài)溝渠，并依此搭建中試反應(yīng)溝渠模型裝置，通過植物篩選試驗和填料篩選試驗確定了溝渠中所需植物和填料。首先，對比分析了

2、空白溝渠、植物溝渠以及帶有潛流透水壩的填料生態(tài)溝渠對氮、磷污染物的截留效應(yīng)；其次，通過動靜態(tài)試驗就生態(tài)溝渠在水生生物-水力協(xié)同下對農(nóng)田排水中氮磷的截留去除機理進行研究，探討不同進水濃度、進水流量和水位等環(huán)境因子對生態(tài)溝渠脫氮除磷的影響；然后，采用正交試驗，以氮素的去除效果為考察指標，分析了生態(tài)溝渠進水氮素濃度、懸浮顆粒濃度、進水流量、水位4個影響因子對溝渠中氮素去除的影響，尋求溝渠除氮的顯著影響因子及優(yōu)選條件；最后，利用三維水質(zhì)數(shù)學(xué)模型

3、軟件EFDC構(gòu)建了實驗室植物生態(tài)溝渠裝置的計算模型，實現(xiàn)了動靜態(tài)條件下氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的輸移模擬，并將模擬值與實測值進行對比，驗證模型的可靠性。
　　結(jié)果表明，生態(tài)溝渠對氮、磷污染物具有一定的截留效應(yīng)，不同斷面的總氮、總磷濃度隨水力停留時間的增加而下降，且?guī)в袧摿魍杆畨蔚臏锨Φ?、磷污染物的攔截效果明顯優(yōu)于空白溝渠和植物溝渠。生態(tài)溝渠中氮素主要以氨氮和硝態(tài)氮形式存在，兩者濃度沿生態(tài)溝渠水流方向整體上呈下降趨勢。在本試驗過程中，生態(tài)溝