人工湿地处理论文：人工湿地处理农业径流研究.doc

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1、人工湿地处理论文：人工湿地处理农业径流研究摘要：为了处理农业径流的污染，采用水平潜流人工湿地对农业径流进行处理试验，以减轻河流污染。结果表明，进水流量2.5m3/天运行条件下，水平潜流人工湿地有较好的处理效果。潜流人工湿地CODcr，TN，NH4+-N，TP的平均去除率均分别达到49.65%，51.37%，56.24%和59.12%；潜流人工湿地系统的出水CODcr，TN，NH4+-N，TP平均含量分别达到Ⅱ类水质的含量，Ⅴ类水质的含量，Ⅱ类水质的含和Ⅳ类水质的含量。通过对人工湿地处理系统影响因素分析表明：进水流量的控制非常关键，适宜的进水流量处理效果最佳。关键词：人工湿地；农

2、业径流；处理0引言9/9随着农业生产的快速发展，农业径流对环境的污染愈来愈受到人们的关注。由于含有大量的污染物的农业径流进入湖泊河流，引起了严重的河流面源污染问题。这不仅危及人体健康，严重影响到了渔业和农业生产，也增加了清洁水供应的支出。因此，治理农业径流环境污染已成为当前广大科研工作者亟待解决的难题。目前，农业径流造成的污染涉及范围广（主要包括农田排水、灌溉余水、村落污水、畜禽养殖污水和部分雨水径流）发生机制复杂，治理难度大，至今，还没有经济有效的治理技术。若采用常规二级污水处理技术来处理这些污染，由于污染源的高度分散性，污水收集系统系统建设费用过高，而且运行维护费用也很高。

3、因此，需要需求一种污染物处理效果好，运行维护费用低的水处理技术来进行处理。人工湿地作为一种生态工程水处理技术，由于其土建施工比较简单，而且，湿地系统稳定以后几乎不需要能耗和维护费用，在污水处理中，其造价和运行费用无疑要比传统的二级生物处理工艺省的多。国外资料报道人工湿地的工程造价和运行费用仅为传统工艺的10%~50%。对中国已建成或正在建的常规二级污水处理厂的投资进行分析，也表明人工湿地的投资远远低于常规二级污水处理设施[1]。人工湿地吨水处理费用仅为相近地区的鼓风曝气型处理技术投资的16%~20%，为同一地区氧化沟技术投资的34%。投资低的技术符合中国现阶段国情需要。而且，人

4、工湿地运行费用低，维护上只要清除杂草及管理作物，基本上不需要机电费用，采用人工湿地技术进行水处理在经济上是可行的。目前，国内外在水处理过程中，人工湿地处理技术已经被广泛应用[2-3]，但目前，国内采用人工湿地处理农业径流的研究较少，为此，构建了潜流人工湿地，以哈尔滨市松北开发区周边村镇的农业径流监测平均值为系统进水标准进行配水，进行处理实验研究。1材料与方法1.1人工湿地系统设计采用水平潜流人工湿地系统进行处理试验，试验装置由PVC板制成，尺寸为长为2.09/9m，宽为0.8m。湿地中的填料由砾石和土壤组成。砾石分两层，底层粒径较大（平均粒径35mm，高度300mm），顶层粒径

5、较小（平均粒径10mm，高度300mm），最上层铺设15cm耕地土壤。进水处设置1个集水池，尺寸均为长0.2m，宽0.2m，高为0.5m。进水采用穿孔花墙均匀布水。出水采用直径为DN20的PVC穿孔集水管。2008年4月在哈尔滨市松北开发区附近的自然湿地选择壮实的芦苇植物，把芦苇根部带土移植到湿地系统。初始种植密度为30株/m2。栽完后立即充水，保持根部浸泡在水中，半个月后芦苇适应新的环境后开始进行试验。试验用水首先进入人工湿地前端的预处理池中进行稀释，然后用计量泵注入到人工湿地中，本系统采用连续式进水方式，进水流量为0.25m3/天。运行期间的人工湿地进中CODcr，TN，N

6、H4+-N和TP平均值分别为16.72，3.45，1.11和0.19mg/L。按照国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），进水CODcr平均含量为Ⅲ类水质的含量。进水TP平均含量为Ⅴ类水质的含量，进水TN平均含量为劣Ⅴ类水质的含量，进水NH4+-N平均含量为Ⅳ类水质的含量。1.2取样与检测2008年5月下旬，系统处理效果趋于稳定。开始对系统进行监测，分析进水出水指标，每次取样都在9:00，取样测试频率为4~5次/月。水样监测指标主要包括：CODcr，TP，TN，NH4+9/9-N。CODcr采用重铬酸钾法测定；TP采用钼酸盐分光光度法测定；TN采用碱性过硫酸钾消解

7、分光光度法测定；NH4+-N采用纳氏试剂分光光度法测定；SS采用2100P便携式浊度仪测定。2结果与讨论2.1人工湿地系统对CODcr的去除效果分析人工湿地具有较强的有机物去除能力。人工湿地基质表面附着大量生物膜，这些生物膜可以为微生物提供了良好的生长表面。生物膜具有大的表面积，能够大量吸附水中呈多种状态的有机物，并具有非常强的氧化能力。不溶性的有机物通过在湿地中的沉积、过滤作用可以很快地被截留，进而被分解或利用；可溶性有机物则可通过植物根系与基质的生物膜的吸附、吸收及生物代谢作用而被降解去