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李氏禾人工湿地对模拟生活污水的净化修复



全 文 :水科学与工程技术2013 年第 1 期
样品A:0.015±0.0007mg/L;样品B:0.020±0.0008mg/L。
可以看出, 其测量结果不确定度由多个分量组
成,这些分量基本上考虑了测量过程中随机效应和系
统效应导致的测量结果不确定度。 本次不确定度评定
从计算到合成,直观、过程清楚,考虑因素全面、明确。
各不确定度分量中,对最终不确定度结果影响较大
的是标准曲线拟合和样品重复测定过程,所以增加标准
曲线的拟合点和样品重复测定次数可以降低石墨炉原
子吸收法测定水中钼的相对标准不确定度。
参考文献:
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[7]JJG196—2006,中华人民共和国国家计量检定规程[S].
Studies on Purification and Repair on Artificial Analog Sewage
of Constructed Wetland by Leersia Hexandra Swartz
GU Chen, LI Kai, WANG Wen-ping, LU Yuan-yuan
(School of Environmental Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)
Abstract: Constructed wetland has andvantages of less investment, good effect and so on,and so to get extensive attention
at home and abroad. This paper mainly research from the use of Leersia Hexandra Swartz as artificial wetland plant, zeolite
and red soil as artificial wetland matrix, studies on the artificial wetland of ammonia nitrogen and total phosphorus removal
effects. Using the way of continuous, get the conclusion of the ammonia nitrogen and total phosphorus removal at approxi-
mately 80%, Leersia Hexandra Swartz as the artificial wetland plant is feasible, and that may provide certain of valuable
theoretical support on research and application on the wetland for treating pollutions.
Key words: Leersia Hexandra Swartz; constructed wetland; ammonia nitrogen; total phosphorus; matrix
李氏禾人工湿地对模拟生活污水的净化修复
顾 晨,李 恺,王文萍,卢媛媛
(桂林理工大学 环境科学与工程学院,广西 桂林 541004)
摘 要:人工湿地具有投资少、效果好等优点,得到国内外广泛的关注。 从利用李氏禾作为人工湿地植物,沸石和红壤
作为人工湿地基质,对人工湿地中氨氮及总磷的去除效果进行研究。 采用连续进水的方式,得到结论为人工湿地中氨
氮和总磷的去除率在 80%左右,采用李氏禾作为人工湿地的植物是可行的,为我国人工湿地治理污染物的研究及实
际工程应用提供有价值的理论参考。
关键词:李氏禾;人工湿地;氨氮;总磷;基质
中图分类号:X529 文献标识码:A 文章编号:1672-9900(2013)01-0027-03
[收稿日期]2012-11-25
[基金项目]国家自然科学基金项目:草酸在超富集植物李氏禾铬耐性中的作用及其代谢调控(41063004)
[作者简介]顾 晨(1987-),男(汉族),辽宁台安人,硕士,主要从事水污染控制工程研究,(Tel)15078347521。
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20世纪60年代末,Kiekuthl与Seidel合作于1972年
提出了“根区理论”,该理论极大地促进了人工湿地的
研究与应用,从此人工湿地作为一类独具特色的新型
污水处理技术正式进入污水处理领域[1]。 人工湿地具
有投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高等优
点,因此人工湿地的研究在国内外得到了迅速发展[2]。
李氏禾,禾本科,多年生草本植物,是铬超富集植物[3]。
本文利用铬超富集植物李氏禾组建的人工湿地
系统,采用人工模拟的生活污水,探讨其对生活污水
的净化和修复, 从而对其人工湿地净化污水的修复
效率进行总结。
1 材料与方法
1.1 人工湿地的基质和植物
人工湿地的基质是植物生长的重要载体,是湿地
·27·
水科学与工程技术 2013 年第 1 期
内所有生物和非生物的储存库。 它把发生在湿地内部
的过滤、沉淀和吸附污染物等作用连接成一个整体[4]。
本试验基质采用沸石和红壤土作为人工湿地基
质,其投放比例为沸石∶红壤土=1∶1。沸石采用人造沸
石,红壤土取自桂林市南郊。 植物采用铬超富集植物
李氏禾。 人工湿地运行之前,将在温室内预培养的李
氏禾采用1/2 Hoagland营养液 (成分见表1) 进行水
培,15d后选取大小均匀一致的禾苗移栽, 移栽至密
度10cm×10cm的基质上种植李氏禾50~60株。
1.2 人工湿地的启动
实验装置采用以PVC板材粘合而成的水平潜流
人工湿地,面积为0.78m2(其中长×宽×高=1.3m×0.6m×
0.2m)。 实验装置于2012年7月10日建成,7月15日完成
填料敷设及植物栽种,进水采用60~100mm的砾石。 7
月16日向湿地内引入清水, 水位控制在填料以上5~
10mm。 至8月8日湿地植物达到较高的成活率,开始正
式启动。 启动期间,采用连续进水的方式,水力负荷控
制在0.04m3/(m2·d)。 实验废水采用人工模拟生活污
水[5],其中氨氮控制在30mg/L,总磷控制在10mg/L。
1.3 测定方法和数据分析
试验期间,上午11点取样一次。 氨氮采用钠氏试
剂分光光度法,总磷采用钼酸铵分光光度法。 数据分
析采用Excel软件。
2 实验过程
2012年8月9日至2012年8月14日以3d为单位,逐
渐增加水力负荷,将水力负荷由原来的0.04m3/(m2·d)
逐渐过渡到0.10m3/(m2·d)。 每日测定进出水氨氮及
总磷的浓度。 试验期间8月至10月30日,历时3个月,
其氨氮及总磷浓度见图1、图2。
由图1和图2可以看出, 人工湿地启动期间(8
月), 人工湿地对氨氮及总磷的去除率一直出现波
动。 氨氮和总磷的去除率都在50%左右。 9月中旬开
始, 人工湿地的出水中总磷和氨氮的去除率呈明显
上升稳定趋势。 说明人工湿地去除效果进入稳定成
熟阶段,前期人工湿地的启动完成,历时40d。
10月份时, 人工湿地中氨氮的去除率在98%左
右,总磷的去除率在90%左右。 说明人工湿地已经处
于最佳生长状态。 随着时间的推移, 人工湿地中植
物、基质和微生物的对污染物的去除效果降低。
3 讨论
人工湿地启动是指其由最初的进水直至达到所要
求的运行负荷时的过程,是湿地内的微生物、微型动物
及植物等逐步适应新的环境, 伴随着参与水质净化的
微生物的种群特征的变化,以及植物的生长、根系的发
展而建立起新的生态系统的过程[6-7]。在实验期间,人工
湿地从启动到稳定期,历时40d左右。 氮和磷是植物生
长所必需元素,生活污水中含有大量的氮和磷,本实验
证明李氏禾对氨氮和总磷有明显的去除作用。
一般情况下, 污水中大部分有机氮被微生物分
解为氨氮,氨氮一部分挥发到空气中,一部分被微生
物通过硝化和反硝化作用去除[8]。本文采用李氏禾作
为人工湿地植物,其数据结果表明,李氏禾对于氨氮
有明显的去除效果。 有资料表明[9-10],人工湿地对磷
的去除主要是通过填料的过滤、离子交换、吸附、共
沉淀等作用、 微生物的分解作用及植物的吸收作用
共同完成。 李氏禾对总磷的去除效果并没有氨氮的
去除效果高,但对于总磷的去除效果也很明显。
4 结语
李氏禾人工湿地处理人工模拟生活污水, 采用
时间/月-日
8 -5 8 -19 9 -12 9 -16 9 -30 10 -14 10 -28




/(
m
g/
L)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-5



/%
100
80
60
40
20
0
进水
出水
去除率
图1 人工湿地氨氮变化情况
图2 人工湿地总磷变化情况
时间/月-日
8 -5 8 -19 9 -2 9 -16 9 -30 10 -14 10 -28




/(
m
g/
L)
12
10
8
6
4
2
0



/%
90
80
70
60
50
40
30
20
10进水 出水 去除率
表1 Hoagland完全营养液配方
试剂 浓度/(μmol/L) 试剂 浓度/(μmol/L)
Ca(NO3)2·4H2O 0.5×103 H3BO3 45.0
KNO3 0.5×103 MnCl2·H2O 10.0
MgSO4·4H2O 0.2×103 Na-EDTA 20.0
KH2PO4 0.1×103 ZnSO4 0.8
FeSO4·7H2O 0.20 CuSO4·5H2O 0.3
NaMoO4·2H2O 00.0.1
顾 晨,李 恺,王文萍,等:李氏禾人 湿地对模拟生活污水的净化修复·28·
水科学与工程技术2013 年第 1 期
1 流域概况
拒马河是大清河系北支一条重要支流,发源于河
北省涞源县西北太行山脉,张坊水文站以上流域面积
为4820km2。 在张坊出山口后,向南遇到山崖阻挡,因
自然地理条件分成南、北拒马河,北拒马河下游纳琉
璃河和小清河后汇入白沟河。南拒马河在北河店纳易
水河后至白沟镇与白沟河汇合。由于拒马河上游未建
大型水库,且河畔两侧多山峦,遇暴雨天气,极易发生
洪水,来势凶猛,威胁下游居民的生产生活。
2 “7·21”洪水中大清河系北支暴露的主要问题
2012年7月21~22日,大清河系北支迎来一次大范
引入原水自然启动的方式, 渐渐增大水力负荷的方
式来培养李氏禾、 增强湿地微生物的适应能力及其
生长速度。 经过了40d的启动时间,湿地植物生长茂
盛,并未发现毒死症状,湿地出水达到稳定。 其中李
氏禾人工湿地系统对氨氮的去除率在80%~90%,对
总磷的去除率在80%左右。 因此,李氏禾可以作为人
工湿地处理生活污水的选用植物。
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水利规划
Analysis of Daqing-he North Branch
Exposure Problem in “7·21” Storm Flood
WU Xin-ling
(Hebei Province Daqing River Management Office, Baoding 071051,China)
Abstract: On july 21~22,2012,a heavy rain in the Hebei Province Taihang mountain causing a local flood in the north
branch of Daqing-he. the peak height of the flood process is small and short, but the free of Juma-he basin is not and
having a big loss. at the same time exposed the problems of Daqing -he north branch management on the illegal
construction,flood season construction and mining and so on. Analyzing the problems and puts forward some opinions
Key words: “7·21” heavy rains and flooding;Daqing-he;North branch; problems
“7·21”暴雨洪水大清河系北支暴露的管理问题
吴新玲
(河北省大清河河务管理处,河北 保定 071051)
摘 要:2012 年 7 月 21~22 日在河北省保定太行山东麓的一场大暴雨,引发了大清河系北支局部洪水,此次洪水过程
峰高量小、历时短,却下泄不畅,拒马河流域损失极大,同时暴露出河系北支管理中存在着违法建筑、汛期施工、非法
采砂等几个有待解决的问题,现对其进行分析,并提出意见及建议。
关键词:“7.21”暴雨洪水;大清河系;北支;问题
中图分类号:TV122+.1 文献标识码:A 文章编号:1672-9900(2013)01-0029-03
[收稿日期]2012-11-19
[作者简介]吴新玲(1973-),女(汉族),河北清苑人,高级工程师,主要从事河务管理工作,(Tel)13832231759。
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