環(huán)境污染是造成全球水資源匱乏的重要因素之一,但近年來農田面源污染導致地表水體富營養(yǎng)化,受到越來愈多的關注和重視。植物修復技術是利用特定的水生或陸生植物對水體污染物如氮素等進行原位的吸收、降解和固定,具有耗能低、效果好的特點,逐漸被用到污水治理中。但相關研究表明,植物修復技術對氮磯等污染物有很好的去除效果,但由于研究時間較短,對其影響因素的認識不夠全面,相關動力學研究少,很多模型的準確性不夠,反應參數(shù)的選取都不統(tǒng)一。本文以表面流人工濕地、垂直流人工濕地以及水平流人工濕地這三種植物修復人工濕地為研究對象,通過對實驗的設計、運行實地以及取樣分析,對比三種人工濕地氮素去除效果,并在結合氮素轉化原理模型的基礎上,建立植物修復農田退水氮循環(huán)生態(tài)動力學概念模型,并用遺傳算法結合最小二乘法的非線性最優(yōu)化方法利用MATLAB獨立編程對模型中的未知參數(shù)進行率定,然后利用STELLA軟件對濕地系統(tǒng)內的氮素變化過程進行模擬,并用實測數(shù)據對模型進行驗證。金錢草、菱角與黃菖蒲能夠凈化農田退水,其凈化能力排序為:黃菖蒲>菱角>金錢草;在三種人工濕地的對比中,垂直潛流人工濕地2號池對TN的去除效果最佳;溫... 

【文章來源】：中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

浮游水生植物廢水處理系統(tǒng)的示意圖

圖 1- 2 沉水水生植物廢水處理系統(tǒng)的示意圖挺水水生植物人工濕地按照流動方式又可分為三類：水平潛流人工濕地HSF）、垂直潛流人工濕地（VSF）和表面流人工濕地（FWS）。（1）表面流人工濕地：類似于一個淺水盆地，包括開闊的水域、植被、土或沙子，地下有屏障以防止?jié)B漏，待處理的污水經過水渠或者管道水平流動進濕地系統(tǒng)。水體暴露在自然條件下，通過土壤、植物、微生物之間的物理化學物作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、蘆葦?shù)取Ｔ擃愋偷娜斯窠洕杀镜�，運行維護簡單，但夏季可能會導致蚊蠅滋生，受環(huán)境影響因素較。

圖 1- 2 沉水水生植物廢水處理系統(tǒng)的示意圖挺水水生植物人工濕地按照流動方式又可分為三類：水平潛流人工濕地SF）、垂直潛流人工濕地（VSF）和表面流人工濕地（FWS）。（1）表面流人工濕地：類似于一個淺水盆地，包括開闊的水域、植被、土沙子，地下有屏障以防止?jié)B漏，待處理的污水經過水渠或者管道水平流動進地系統(tǒng)。水體暴露在自然條件下，通過土壤、植物、微生物之間的物理化學作用，使氮素得以去除。常用的植物包括：香蒲、蘆葦?shù)�。該類型的人工濕濟成本低，運行維護簡單，但夏季可能會導致蚊蠅滋生，受環(huán)境影響因素較

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Effects of vegetations on the removal of contaminants in aquatic environments: A review[J]. 王超,鄭莎莎,王沛芳,錢進.  Journal of Hydrodynamics. 2014(04)
[2]生態(tài)溝渠植物對農田排水中氮磷的截留和去除效應[J]. 陸宏鑫,呂偉婭,嚴成銀.  江蘇農業(yè)學報. 2013(04)
[3]治理環(huán)境污染的綠色植物修復技術[J]. 王慶海,卻曉娥.  中國生態(tài)農業(yè)學報. 2013(02)
[4]農村面源污染治理的“4R”理論與工程實踐——總體思路與“4R”治理技術[J]. 楊林章,施衛(wèi)明,薛利紅,宋祥甫,王慎強,常志州.  農業(yè)環(huán)境科學學報. 2013(01)
[5]人工濕地除氮機理模型的研究進展[J]. 劉明輝.  北方環(huán)境. 2011(06)
[6]太湖流域稻田不同氮肥管理模式下的氮素平衡特征及環(huán)境效應評價[J]. 薛利紅,俞映倞,楊林章.  環(huán)境科學. 2011(04)
[7]青銅峽灌區(qū)水稻田化肥氮去向研究[J]. 張晴雯,張惠,易軍,羅良國,張愛平,王芳,劉洳亮,楊正禮.  環(huán)境科學學報. 2010(08)
[8]用于農田非點源污染控制的生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng)及其效果[J]. 楊林章,周小平,王建國,王德建,施衛(wèi)明,史龍新.  生態(tài)學雜志. 2005(11)
[9]浮床植物系統(tǒng)對富營養(yǎng)化水體中氮、磷凈化特征的初步研究[J]. 周小平,王建國,薛利紅,徐曉峰,楊林章.  應用生態(tài)學報. 2005(11)
[10]人工濕地污染物去除的數(shù)學模型[J]. 張軍,周琪,何蓉.  韶關學院學報(社會科學版). 2003(12)

博士論文
[1]溝渠濕地對農業(yè)非點源污染物的截留和去除效應[D]. 姜翠玲.河海大學 2004

碩士論文
[1]廣西有機稻產業(yè)化發(fā)展研究[D]. 董心普.廣西大學 2013
[2]農田排水溝渠對流失氮、磷的截留和去除效應[D]. 徐紅燈.北京化工大學 2007



本文編號：2950903