全 文 ：书模拟白洋淀芦苇湿地系统对鸭粪
废水中磷的净化研究
刘超１，律琳琳２，谢建治１，田在峰３，胡晓波３
（１．河北农业大学，河北 保定０７１００１；２．首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山０６３２００；
３．河北省环境科学研究院，河北 石家庄０５００００）
摘要：通过原状芦苇土柱灌溉鸭粪废水的室内模拟试验，探讨了芦苇湿地系统对废水中总磷的净化规律，并估算了
芦苇湿地系统的磷环境容量，结果表明，在低、中、高浓度的鸭粪废水处理下，芦苇生物量分别比对照增加３６．１％，
２４．４％，２４．３％。不同时期的芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的去除效果均十分明显，去除率达到９８％左右；水力
停留时间达到３ｄ后，芦苇湿地系统对废水中总磷的净化过程趋于缓慢。不同时期的芦苇湿地系统对废水总磷的
净化均遵从乘幂函数方程，当温度Ｔ＝２３℃时，芦苇湿地系统对废水中总磷的净化效果最佳，在高浓度处理条件下
所需水力停留时间最短，参与净化苇地面积最小，方案最佳，以此为依据核算出芦苇湿地系统的磷环境容量约为
１７１．７１ｔ／ａ。
关键词：芦苇湿地系统；鸭粪废水；总磷；净化方程；环境容量
中图分类号：Ｑ９４８．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１２）０３０３１４０５
有关研究表明，大约８０％的湖泊富营养化受磷元素的制约，１０％与氮元素有关，其余１０％与其他因素有
关［１］。作为华北地区最大的淡水湖泊白洋淀近些年来污染尤为明显，据保定市环境监测站监测资料，２０００－２００５
年，除２００１年丰水期淀内大部分水质达到《地表水环境质量标准》（ＧＨＺＢ１９９９）Ⅲ类标准外，其余时段皆达不
到Ⅲ类标准。白洋淀区１３个断面水质监测评价结果为：Ⅲ类，Ⅳ类，Ⅴ类水质面积分别占总面积的２３．０％，
３８．５％和３８．５％。水中主要污染物为化学需氧量（ＣＯＤＣｒ）、高锰酸钾指数（ＣＯＤＭｎ）、总磷等，特别是总磷超标严
重，水体富营养化现象严重［２］。
白洋淀沿湖的安新、任丘、雄县、容城、高阳五县市的畜禽养殖业十分发达，养鸭作为白洋淀的传统产业，是周
边近百万人的重要经济收入来源。由于畜禽粪便无害化处理和资源化利用严重落后，白洋淀沿湖畜禽粪便等废
弃物污染是水体氮磷污染的主要来源之一，若白洋淀周边废水得不到合理的治理，白洋淀的水质状况将严重制约
当地经济的发展，所以开展畜禽废水中磷的去除研究就显得尤为重要。
国内外以往研究主要集中在湿地土壤／沉积物对磷的固定或释放［３，４］以及磷在水体－土壤／沉积物中的迁移
转化过程［３，５］等方面，如金相灿等［６］通过不同季节沉积物对磷的吸附／解吸实验，发现可溶性无机磷的吸附／解吸
平衡浓度随温度的升高而增加，随沉积物磷含量的增加而减小；肖蓉等［７］研究了封闭性和开放性沼泽湿地土壤全
磷的季节变化特征。本研究以室内模拟试验数据为基础，探讨芦苇（犘犺狉犪犵犿犻狋犲狊犪狌狊狋狉犪犾犻狊）湿地系统对鸭粪废水
中总磷的净化规律，并对芦苇湿地系统的磷环境容量进行了估算，为白洋淀地区的小规模分散式鸭鹅养殖废弃物
减排、沿湖地区芦苇种植与面源污染防控提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 供试材料
供试植物为芦苇变种———白洋淀苇。
供试污水为根据畜禽养殖排污系数表，采用人工模拟养鸭废水的方法，用鸭粪配制高、中、低浓度的废水，鸭
粪添加量分别为２．１６，１０．８０，２１．６０ｇ／Ｌ，试验前为保证数据准确性实际测定废水的总磷含量记为Ｃ０′。
３１４－３１８
２０１２年６月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第２１卷 第３期
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．３
收稿日期：２０１１０４２７；改回日期：２０１１０８２３
基金项目：国家水专项子课题（Ｎｏ．２００８ＺＸ０７２０９００７０５，Ｎｏ．２００８ＺＸ０７２０９００８０５）资助。
作者简介：刘超（１９８６），女，河北保定人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｌｃ４２９５６６６２５＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｘｊｉａｎｚｈｉ＠１２６．ｃｏｍ
犆初＝犆０′×犞废／犞柱＋犆背 （１）
式中，犆０′为配好鸭粪水的实测总磷（ＴＰ）浓度；犞废＝４Ｌ；犞柱＝π狉柱２犺柱＝３．１４×１５２×４０／１０００＝２８．２６Ｌ；犆背 为
对照组第１天的实测总磷值。
供试土壤为采自白洋淀王家寨芦苇地，属粘质冲积湿潮土［８］。苇地土壤的基本理化性质见表１。
表１ 供试土壤的基本理化性质
犜犪犫犾犲１ 犜犺犲狆犺狔狊犻犮狅犮犺犲犿犻犮犪犾狆狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳狊狅犻犾犳狅狉犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋
土壤深度
Ｓｏｉｌｄｅｐｔｈ（ｃｍ）
质地
Ｓｏｉｌｔｅｘｔｕｒｅ
容重
Ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ（ｇ／ｃｍ３）
ｐＨ 总氮
ＴｏｔａｌＮ（ｇ／ｋｇ）
总磷
ＴｏｔａｌＰ（ｇ／ｋｇ）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ（ｇ／ｋｇ）
０～２０ 粘壤土Ｃｌａｙｌｏａｍ ０．９９ ７．８４ ５．０１ ０．５４ ３０．２７
２０～４０ 粘壤土Ｃｌａｙｌｏａｍ １．０１ ７．９６ ３．０６ ０．５５ １５．９３
供试容器：白铁皮桶（内径及高度分别为３０和５０ｃｍ），桶底部设可控外出水口（桶内出口处用０．０４８ｍｍ筛
网密封），出水口内径１２ｍｍ。
１．２ 试验设计和测定分析
２００９年４月于白洋淀苇地挖取直径３０ｃｍ，高４０ｃｍ的芦苇原状土柱，装入供试容器内，共挖取原状土柱１２
个，运回后将其置于室外自然条件下，以保证芦苇生长所需要的充足光照和温度条件，待芦苇生长稳定后，每桶定
苗６株，开始试验。试验设置在芦苇生长期、抽穗期和开花期３个不同生长时期，分别在２００９年７月８日－１４
日，２００９年８月２３日－２９日，２００９年９月２２日－２８日进行。试验设置低、中、高３个浓度的废水处理，每个处
理重复３次，并设１个对照（为清水灌溉），随机排列，每次试验向各个处理土柱内注入４Ｌ鸭粪废水，每次监测１
周。１周内每天测定１次从原状土柱流出水样的总磷含量，每次采样都在上午进行，采样同时记录温度。取样量
根据试验实际所需确定，如有剩余则将余液倒回原状土柱，每日依据蒸发量及采样量补充自来水到鸭粪水加入时
的水位。
水样总磷含量采用过硫酸钾消解－钼酸铵比色法测定［９］。
１．３ 统计分析
所有试验数据都为平行样的平均值，采用ＳＰＳＳ１１．５统计软件对数据进行统计分析。
２ 结果与分析
２．１ 不同浓度鸭粪废水对芦苇生长发育和生物量的影响
试验期间各处理的芦苇均长势良好，生物量增加明显，收获时芦苇均已抽穗开花。不同浓度的养鸭废水对芦
苇生物量的影响不同。在灌溉条件下，芦苇的生物量均优于对照组，杨治平等［１０］研究表明，施磷肥显著提高柠条
（犆犪狉犪犵犪狀犪）的株高与干物质产量，方子森等［１１］的研究也表明宽叶羌活（犖狅狋狅狆狋犲狉狔犵犻狌犿犳狅狉犫犲狊犻犻）的产量随施磷
量的增加而增加，本研究低、中、高浓度处理下，芦苇干重分别为９６．０２，８７．７７，８７．６８ｇ，分别比对照的７０．５５ｇ增
长３６．１％，２４．４％，２４．３％。
２．２ 不同时期芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的净化规律
２．２．１ 不同时期芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的净化效果 不同时期的芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的
去除效果均十分明显（表２）。生长期（２００９年７月８日－１４日）芦苇对低、中、高浓度鸭粪废水中总磷的去除率
分别达到了９７．８８％，９７．５５％，９７．７１％，在经过１周的净化后，废水中总磷含量分别减少了１．８５，８．３６，１４．４８
ｍｇ／Ｌ；抽穗期（２００９年８月２３日－２９日）总磷的去除率分别达到了９９．１３％，９９．４９％，９９．８４％，总磷含量分别
减少了１．１４，３．９２，６．２０ｍｇ／Ｌ；开花期（２００９年９月２２日－２８日）总磷的去除率分别达到了９８．６６％，９９．２０％，
９９．６７％，总磷含量分别减少了１．４７，４．９６，９．０６ｍｇ／Ｌ。由此可见，不同时期的芦苇湿地系统对废水中总磷的去
除率均达到了９８％左右。第３天后，各个时期不同浓度的废水总磷含量变化趋于平缓，这主要是因为土壤对磷
的化学及物理化学吸附作用以及植物对磷的吸收作用都较为缓慢。
５１３第２１卷第３期 草业学报２０１２年
表２ 不同时期芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的净化效果
犜犪犫犾犲２ 犚犲犿狅狏犪犾犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犜犘狅狀犱狌犮犽狑犪狊狋犲狑犪狋犲狉犪狋犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犲狉犻狅犱狊 ｍｇ／Ｌ
时间Ｔｉｍｅ
（月日 Ｍｏｎｔｈｄａｙ）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
时间Ｔｉｍｅ（ｄ）
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
７８－７１４ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ １．８９ ０．０９ ０．１１ ０．１０ ０．１０ ０．０８ ０．０２ ０．０４
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ８．５７ ０．６４ ０．４０ ０．３７ ０．２０ ０．２０ ０．１９ ０．２１
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ １４．８２ ０．９５ ０．７４ ０．４２ ０．３８ ０．３５ ０．３１ ０．３４
对照ＣＫ ０．０７ ０．１０ ０．０６ ０．０８ ０．０８ ０．０２ ０．０５
８２３－８２９ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ １．１５ ０．１０ ０．０８ ０．０５ ０．０１ ０．０１ ０．０２ ０．０１
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ３．９４ ０．２５ ０．１７ ０．１０ ０．０１ ０．０２ ０．０２ ０．０２
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ６．２１ １．０１ ０．２３ ０．１５ ０．０１ ０．０２ ０．０２ ０．０１
对照ＣＫ ０．０６ ０．０４ ０．０２ ０．０１ ０．０１ ０．０１ ０．０１
９２２－９２８ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ １．４９ ０．１３ ０．０３ ０．０２ ０．０２ ０．０２ ０．０５ ０．０２
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ５．００ ０．１７ ０．１１ ０．０８ ０．０７ ０．０７ ０．０６ ０．０４
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ９．０９ ０．６９ ０．１５ ０．０７ ０．０４ ０．０３ ０．０４ ０．０３
对照ＣＫ ０．０４ ０．０２ ０．０２ ０．０１ ０．０１ ０．０２ ０．０１
２．２．２ 芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的净化方程 不同时期的芦苇湿地系统对废水中总磷的净化均遵从乘
幂函数方程，而且相关性极显著（犘＜０．０１）（表３）。芦苇湿地系统不同时期净化废水总磷的拟合方程可以表示
为：
犢＝犆０×犡－犫 （２）
式中，犢 为第犡 天的总磷浓度（ｍｇ／Ｌ）；犆０ 为芦苇湿地系统中总磷的初始浓度犆初（ｍｇ／Ｌ）；犡 为废水停留时间
（ｄ）；犫为不同时期净化参数。
净化参数与芦苇的生长期、鸭粪废水的初始浓度、环境温度等密切相关。试验用鸭粪废水各个处理的初始浓
度在式（２）中以Ｃ０ 体现，此处主要考虑温度对净化参数的影响。根据不同时期的温度对犫值进行校正，参数犫值
与温度的关系符合一元二次多项式（表４），将参数犫的校正方程代入（２）式得芦苇湿地系统对不同浓度鸭粪废水
中总磷的净化方程（表５）。
不同水力停留时间下鸭粪废水中的总磷浓度与鸭粪废水的初始浓度以及温度密切相关（表５）。低、中、高浓
度处理条件下，当温度Ｔ＝２３℃时，参数犫值均为最大，此时芦苇湿地系统对鸭粪废水总磷的净化效果最好。
表３ 芦苇湿地系统不同时期净化废水总磷的拟合方程
犜犪犫犾犲３ 犉犻狋狋犻狀犵犲狇狌犪狋犻狅狀狊狅犳狋狅狋犪犾狆犺狅狊狆犺狅狉狌狊狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狉犲犲犱犲犮狅狊狔狊狋犲犿狆犲狉犻狅犱狊
时间Ｔｉｍｅ
（月日 Ｍｏｎｔｈｄａｙ）
平均温度
Ａｖｅｒａｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
拟合方程
Ｆｉｔｔｅｄｅｑｕａｔｉｏｎ
犚（狀＝８）
７８－７１４ ２５．８ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝０．８８７１犡－１．６２９７ ０．８７０６
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝４．０５９１犡－１．６８３８ ０．９２４４
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝６．５７２５犡－１．６８４７ ０．９１５４
８２３－８２９ ２２．８ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝０．７８１３犡－２．２１６２ ０．９５１２
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝２．６１６４犡－２．６５２２ ０．９４６６
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝７．２４７５犡－３．２４４８ ０．９６６５
９２２－９２８ ２１．２ 低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝０．５９６８犡－１．８５４２ ０．８６１３
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝１．７９３１犡－１．９７２５ ０．９０６３
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝５．２４３７犡－２．７７５０ ０．９７０７
：显著性水平犘＜０．０１Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ犘＜０．０１．
６１３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．３
２．３ 芦苇湿地系统总磷环境容量估算
环境容量反映污染物在环境中迁移和转化
积存规律，也反映在特定的环境功能条件下，环
境对污染物的承受能力。白洋淀芦苇湿地系统
磷环境容量的估算研究为白洋淀污染物总量控
制提供技术支撑。
犆０－犆狋＝犕鸭×０．６２％／犛淀／犎台 （３）
式中，犆０ 为芦苇湿地系统中 ＴＰ的初始浓度
犆初（ｍｇ／Ｌ）；犆狋为苇地系统的平均总磷背景值
（ｍｇ／Ｌ）；犕鸭 为鸭粪重量（ｋｇ），根据调查资料
养鸭户养鸭数量一般为每户１５００只左右，每
只鸭在陆地上每天产鸭粪量为０．０４ｋｇ，生产
周期以２１０ｄ计算，则每年每户产鸭粪量 犕鸭
＝１２６００ｋｇ。犛淀 为白洋淀苇地面积（ｈｍ２）；
犎台 为白洋淀的苇地台地高度（ｍ），犎台 ＝４０
ｃｍ；０．６２％为鸭粪中的总磷含量。
从理论上估算当芦苇湿地系统的鸭粪废水
总磷浓度降低到系统背景值时所需水力停留时
间为犡，犡由犆狋＝犢 求得；由式（３）可知，犛淀＝
１９．５３／（犆０－犆狋），结果如表６。
在最佳温度２３℃时，中、高浓度处理条件
下芦苇湿地系统净化总磷所需水力停留时间相
差不多，但高浓度处理条件下所需苇地面积较
小更加理想。因此，在考虑芦苇湿地系统对养
鸭废水总磷的净化过程中要充分考虑水力停留
时间以及所需的苇地面积以寻求最佳的净化方
案。
在高浓度处理条件下，估算白洋淀芦苇湿
地系统的磷环境容量，表达式如下：
表４ 参数犫校正方程
犜犪犫犾犲４ 犆狅狉狉犲犮狋犲狇狌犪狋犻狅狀狊狅犳狆犪狉犪犿犲狋犲狉犫
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
校正方程
Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎ
低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犫＝－０．０９１７犜２＋４．２６０４犜－４７．２５９
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犫＝－０．１６２５犜２＋７．５７５９犜－８５．５９１
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犫＝－０．１７６９犜２＋８．０７６４犜－８８．９４８
Ｔ代表温度Ｓｔａｎｄｓｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）．
表５ 芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的净化方程
犜犪犫犾犲５ 犜狅狋犪犾狆犺狅狊狆犺狅狉狌狊狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀犲狇狌犪狋犻狅狀
狅犳狉犲犲犱犲犮狅狊狔狊狋犲犿狆犲狉犻狅犱狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
芦苇湿地系统净化废水中总磷的方程
ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆＴＰｉｎｒｅｅｄｗｅｔｌａｎｄｓｙｓｔｅｍ
低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝犆０犡（０．０９１７犜
２－４．２６０４犜＋４７．２５９）
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝犆０犡（０．１６２５犜
２－７．５７５９犜＋８５．５９１）
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝犆０犡（０．１７６９犜
２－８．０７６４犜＋８８．９４８）
犢：第Ｘ天的总磷浓度Ｔｈｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅ犡ｄａｙ；犆０：
鸭粪废水的初始浓度Ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｄｕｃｋｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；犡：废水停
留时间Ｔｈｅｒｅｓｉｄｅｎｃｅｔｉｍｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．
表６ 芦苇湿地系统净化的相关系数值
犜犪犫犾犲６ 犘狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狅犳
狉犲犲犱犲犮狅狊狔狊狋犲犿（犜＝２３℃）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
犆狋
（ｍｇ／Ｌ）
净化方程
Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎ
犡
（ｄ）
犛淀
（ｈｍ２）
低浓度Ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ０．０４ 犢＝０．７６犡－２．２２ ３．８ ２７．１３
中浓度 Ｍｅｄｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝２．８２犡－２．６９ ４．９ ７．０３
高浓度 Ｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 犢＝６．３５犡－３．２３ ４．８ ３．１０
犆狋：平均总磷背景值Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｖａｌｕｅ；犛淀：
所需苇地面积Ｔｈｅｄｅｓｉｒｅｄａｒｅａ．
犠狆＝（犆０－犆狋）×犜周×犛淀×犎台 （４）
式中，犠狆 为白洋淀芦苇湿地系统的磷环境容量；Ｔ周 为白洋淀芦苇湿地系统的循环周期。
其中，白洋淀芦苇地面积为６０００ｈｍ２［１２］，年平均气温１２℃，芦苇生长周期以６个月计算。
犜周＝６×３０／犡 （５）
６．３５犡－犫′＝０．０４ （６）
由温度校正表达式得：犫＝犫２３℃＝犫２０℃θ（２３－２０）＝３．２３ （７）
犫′＝犫１２℃＝犫２０℃θ（１２－２０） （８）
式中，θ为温度校正系数。当温度在４～２０℃时，θ＝１．１３５；当温度在２０～３０℃时，θ＝１．０５６。
根据式（４）～（８）可以估算出芦苇湿地系统的磷环境容量约为１７１．７１ｔ／ａ。
３ 结论
１）在低、中、高浓度的鸭粪废水处理下，芦苇生物量分别比对照增加３６．１％，２４．４％，２４．３％。２）不同时期的
芦苇湿地系统对鸭粪废水中总磷的去除效果均十分明显，去除率达到了９８％左右。水力停留时间达到３ｄ后，湿
７１３第２１卷第３期 草业学报２０１２年
地系统对总磷的净化过程趋于缓慢。３）不同时期的芦苇湿地系统对废水总磷的净化均遵从乘幂函数方程，当温
度Ｔ＝２３℃时，湿地系统对总磷的净化效果最佳。４）不同时期的芦苇湿地系统在高浓度处理条件下（Ｔ＝２３℃）
净化废水总磷所需水力停留时间最短，所需芦苇面积最小，方案最为理想。在高浓度处理条件下，估算白洋淀芦
苇湿地系统的总磷环境容量为１７１．７１ｔ／ａ。
参考文献：
［１］ 郝红艳，单爱琴，纪振，等．徐州市云龙湖富营养化特征分析与评价［Ｊ］．资源开发与市场，２００６，２２（２）：１２１１２２，１８３．
［２］ 张素珍，田建文，李贵宝．白洋淀湿地面临的生态问题及生态恢复措施［Ｊ］．水土保持通报，２００７，２７（３）：１４６１５０
［３］ ＲｅｄｄｙＫＲ，ＤｅｌａｕｎｅＲＤ．ＢｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＷｅｔｌａｎｄｓ：ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．ＢｏｃａＲａｔｏｎ：ＣＲＣＰｒｅｓｓ，２００８．
［４］ ＦｏｒｓｔｎｅｒＵ，ＷｉｔｔｍａｎｎＧＴＷ．Ｍｅｔａ１ＰｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅＡｑｕａｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｂｅｒｌｉｎ：ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ，１９７９．
［５］ ＭｉｔｓｃｈＷＪ，ＧｏｓｓｅｌｉｎｋＪＧ．Ｗｅｔｌａｎｄｓ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＶａｎＮｏｓｔｒａｎｄＲｅｉｎｈｏｌｄＣｏｍｐａｎｙＩｎｃ，２０００．
［６］ 金相灿，姜霞，王琦，等．太湖梅梁湾沉积物中磷吸附／解吸平衡特征的季节性变化［Ｊ］．环境科学学报，２００８，２８（１）：２４
３０．
［７］ 肖蓉，白军红，高海峰，等．封闭性和开放性沼泽湿地土壤全磷的季节变化特征［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（３）：８８９３．
［８］ 安新县地方志办公室．白洋淀志［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９３．
［９］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法（第四版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００２：２４３２４４．
［１０］ 杨治平，张强，周怀平，等．不同施磷水平对饲用柠条营养和产量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（２）：１０３１０８．
［１１］ 方子森，高凌花，张恩和，等．人工施用氮肥、磷肥对宽叶羌活产量和质量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（４）：５４６０
［１２］ 李建国，李贵宝，刘芳，等．白洋淀芦苇资源及其生态功能与利用［Ｊ］．南水北调与水利科技，２００４，２（５）：３７３９．
犘犺狅狊狆犺狅狉狌狊狆狌狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳犱狌犮犽狑犪狊狋犲狑犪狋犲狉犻狀犅犪犻狔犪狀犵犱犻犪狀犔犪犽犲犫犪狊犻狀犵
狅狀犪狊犻犿狌犾犪狋犲犱狉犲犲犱狑犲狋犾犪狀犱狊狔狊狋犲犿
ＬＩＵＣｈａｏ１，ＬＶＬｉｎｌｉｎ２，ＸＩＥＪｉａｎｚｈｉ１，ＴＩＡＮＺａｉｆｅｎｇ３，ＨＵＸｉａｏｂｏ３
（１．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨｅｂｅｉ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｏｕｇａｎｇＪｉｎｇｔａｎｇＵｎｉｔｅｄ
ＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．Ｌｔｄ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３２００，Ｃｈｉｎａ；３．ＨｅｂｅｉＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００００，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｎｉｎｄｏｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｕｓｉｎｇｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄｓｏｉｌｃｏｌｕｍｎｓｆｒｏｍＢａｉｙａｎｇｄｉａｎＬａｋｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｅｌｕｃｉ
ｄａｔｅｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（ＴＰ）ｉｎａｒｅｅｄｇｒｏｗｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔａｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆＴＰ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｒｅｅｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｄｕｃｋｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ３６．１％，
２４．４％，ａｎｄ２４．３％，ｉｎｔｈｅｌｏｗ，ｍｅｄｉｕｍ，ａｎｄｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｏｆＴＰ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｅｄｗｅｔ
ｌａｎｄｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅＴＰｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｔｈｅｄｕｃｋｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓｖｅｒｙｏｂｖｉｏｕｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓａｎｄｔｈｅｒｅ
ｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｒｅａｃｈｅｄｕｐｔｏ９８％．ＴｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＴＰｔｅｎｄｅｄｔｏｄｅｃｌｉｎｅｗｈｅｎｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｅｔｅｎ
ｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓｏｖｅｒ３ｄａｙｓ．ＴｈｅＴＰｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｅｃｏｓｙｓｔｅｍｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｉｏｄｓｆｉｔｔｅｄａｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ２３℃．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ
ｂｅｓｔｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｅｃｔａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｈｏｒｔｅｓｔｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｅｔｅｎｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｓｍａｌｅｓｔａｒｅａｍａｙｂｅａｃｈｉｅｖｅｄ
ｗｈｅｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｕｓｅｄｔｏｐｕｒｉｆｙｈｉｇｈＰｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｔｈｕｓａｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆ１７１．７１ｔ／ａｆｏｒＴＰ
ｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｅｅｄｇｒｏｗｔｈｓｙｓｔｅｍ；ｄｕｃｋ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｆｕｎｃｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｃａｐａｃｉｔｙ
８１３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．３