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Study on Agricultural Non-point Source Pollution Controlby Pond-Wetland Combined System

塘渠—湿地复合系统治理农业面源污染研究



全 文 :林业科学研究摇 圆园员员袁圆源渊员冤院员员远 员圆圆云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员员冤园员鄄园员员远鄄园苑
塘渠要湿地复合系统治理农业面源污染研究
张摇 玮员袁 方敏瑜员鄢袁 张建锋员袁 李雪涛圆袁 陈光才员袁 潘春霞圆
渊员援中国林业科学研究院亚热带林业研究所袁浙江 富阳摇 猿员员源园园曰 圆援浙江省安吉县林业局袁浙江 安吉摇 猿员猿猿园园冤
关键词院农业面源污染曰塘渠曰湿地曰治理
中图分类号院载缘猿 文献标识码院粤
收稿日期院 圆园园怨鄄园远鄄园员
基金项目院 浙江省科技计划项目野村镇农业面源污染综合控制技术的研究与示范冶渊圆园园缘悦员猿园园猿冤
作者简介院 张摇 玮渊员怨愿员要冤袁男袁山西大同人袁研究实习员袁硕士袁主要从事竹类资源利用与生态学研究援
鄢通讯作者院枣赠枣葬灶早皂蚤灶赠怎岳 员圆远援 糟燥皂
杂贼怎凿赠 燥灶 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 晕燥灶鄄责燥蚤灶贼 杂燥怎则糟藻 孕燥造造怎贼蚤燥灶 悦燥灶贼则燥造
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在匀粤晕郧 宰藻蚤 员袁 云粤晕郧 酝蚤灶鄄赠怎员袁 在匀粤晕郧 允蚤葬灶鄄枣藻灶早员袁 蕴陨 载怎藻鄄贼葬燥圆袁 悦匀耘晕 郧怎葬灶早鄄糟葬蚤员袁 孕粤晕 悦澡怎灶鄄曾蚤葬圆
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圆援 粤灶躁蚤 云燥则藻泽贼则赠 月怎则藻葬怎 燥枣 在澡藻躁蚤葬灶早 孕则燥增蚤灶糟藻袁 粤灶躁蚤摇 猿员猿猿园园袁 在澡藻躁蚤葬灶早袁 悦澡蚤灶葬冤
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则蚤增藻则 遭葬泽蚤灶 燥枣 粤灶躁蚤 糟燥怎灶贼赠 憎藻则藻 泽贼怎凿蚤藻凿 遭葬泽藻凿 燥灶 灶藻葬则造赠 燥灶藻鄄赠藻葬则蒺泽 藻曾责藻则蚤皂藻灶贼援 栽澡藻 则藻皂燥增葬造 则葬贼藻 燥枣 贼燥贼葬造 灶蚤贼则燥早藻灶
渊栽晕冤袁 贼燥贼葬造 责澡燥泽责澡燥则怎泽 渊栽孕冤 葬灶凿 糟澡藻皂蚤糟葬造 燥曾赠早藻灶 凿藻皂葬灶凿 渊悦韵阅冤 燥枣 贼澡藻 责燥灶凿鄄憎藻贼造葬灶凿 糟燥皂遭蚤灶藻凿 泽赠泽贼藻皂 憎葬泽 葬造泽燥
泽贼怎凿蚤藻凿 憎蚤贼澡 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 蚤灶造藻贼 憎葬泽贼藻憎葬贼藻则 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 贼蚤皂藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 则藻皂燥增葬造 藻枣枣藻糟贼 燥枣 栽晕袁 栽孕袁
葬灶凿 悦韵阅 蚤灶 责燥灶凿鄄憎藻贼造葬灶凿 糟燥皂遭蚤灶藻凿 泽赠泽贼藻皂 憎葬泽 枣葬蚤则造赠 早燥燥凿援 栽澡藻 则藻皂燥增葬造 则葬贼藻 燥枣 栽晕袁 栽孕袁 葬灶凿 悦韵阅 蚤灶 贼澡藻 泽赠泽贼藻皂
糟燥怎造凿 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠 则藻葬糟澡 怨远豫 袁 怨愿豫 袁 愿圆豫 憎澡藻灶 贼澡藻 栽晕袁 栽孕袁 葬灶凿 悦韵阅 燥枣 蚤灶造藻贼 憎葬泽贼藻憎葬贼藻则 则藻葬糟澡 贼澡藻 澡蚤早澡藻泽贼 责燥蚤灶贼
猿猿郾 猿袁 园郾 怨怨袁 葬灶凿 员圆员郾 远 皂早窑蕴 原员 援 郧藻灶藻则葬造造赠袁 贼澡藻 则藻皂燥增葬造 藻枣枣藻糟贼 燥枣 贼澡藻 泽赠泽贼藻皂 憎葬泽 遭藻贼贼藻则 蚤灶 责造葬灶贼 早则燥憎贼澡 泽藻葬泽燥灶
葬灶凿 澡蚤早澡藻则 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 燥枣 蚤灶造藻贼 憎葬泽贼藻憎葬贼藻则 责藻则蚤燥凿援
运藻赠 憎燥则凿泽院葬早则蚤糟怎造贼怎则葬造 灶燥灶鄄责燥蚤灶贼 泽燥怎则糟藻 责燥造造怎贼蚤燥灶曰 责燥灶凿 糟澡葬灶灶藻造曰 憎藻贼造葬灶凿曰 糟燥灶贼则燥造
农业面源污染是指在农业生产活动中袁氮素和
磷素等营养物质以及其它有机污染物尧无机污染物尧
土壤颗粒等沉积物袁通过农田的地表径流和地下渗
漏造成水域环境的污染遥 由于涉及范围广尧控制难
度大袁农业面源污染已成为影响水体环境质量的重
要污染源遥 对于农业面源污染的调控治理袁目前在
国内还没有一套定型的方案遥 人工湿地由于其投资
省尧运行维护方便尧处理效果好袁在许多地区已经广
泛应用咱员 原 怨暂 遥 表面流人工湿地是应用最早的一种人
工湿地袁相对于潜流湿地尧垂直流湿地能有效地处理
各种废水袁如生活污水尧工业废水尧垃圾渗流液和地
表径流雨水等袁对水中的有机污染物尧氮素和磷素等
营养物尧重金属尧盐类和病源微生物等具有较高的清
除效率袁且运行成本低尧人工投入少袁且还具有一定
的景观价值袁在农村污水治理方面具有明显优
势咱员园 原 员苑暂 袁近年来在我国获得了迅速发展和推广
应用遥
黄浦江主要源头之一的深溪河纵贯浙江省安吉
县全境袁河道周边的农田灌溉排水和降雨溢水经河
岸渗漏及地表径流进入河道袁严重污染深溪河袁水质
呈现极严重富营养化状态袁特别是枯水期对水质的
影响最大袁对安吉县居民饮用水构成威胁遥 圆园园源 年
第 员 期 张摇 玮等院塘渠要湿地复合系统治理农业面源污染研究
开始袁近自然的尧生态的技术工程体系首次运用于浙
江省重大科技专项野村镇农业面源污染综合控制技
术的研究与示范冶工程袁对部分进入河道的农田排水
进行自然净化袁达到了较好的治理效果袁为我国农业
面源污染控制提供了具有参考价值的技术方法遥
员摇 安吉深溪河流域面源污染治理工程
概况
摇 摇 浙江省安吉县深溪小流域的深溪河袁全长约
员愿 噪皂袁流域面积 源圆 噪皂圆袁流域年平均降水量
员 猿愿源 皂皂袁年平均流量约 园郾 猿苑 亿 皂猿遥 深溪河下游洪
家村段流程约 愿 噪皂袁两侧农田耕作以水稻单熟制为
主袁施肥采用尿素和复合肥袁化肥施用强度为
圆远园 噪早窑澡皂 原圆遥
安吉深溪河流域面源污染治理工程体系由人工
塘渠系统尧近自然的植被系统构成渊图 员冤遥 首先在
农田排水口疏通恢复并新建集水渠总长 源 远园园 皂袁将
污水引入人工水塘袁同时在下游建成生态景观拦截
湿地遥 系统占地面积约 员缘 园园园 皂圆袁采用连续运行方
式袁设计水力负荷约 园郾 园圆 皂猿 窑皂 原圆 窑凿 原员袁大雨日
渊暴雨除外冤水力负荷约 园郾 园猿 皂猿窑皂 原圆窑凿 原员遥
图 员摇 塘渠鄄湿地复合系统组成
员郾 员摇 人工塘渠系统
人工塘渠系统技术为暴雨滞留池尧渗透沟和小
型前置水库等技术的综合体袁布局和定位在溪流或
河流两侧农区袁具体结合已有沟渠系统尧现场地形地
势及径流发生部位遥 农田排水收集后袁流入人工渠袁
渠宽 园郾 愿 皂袁渠岸内侧沿河高度 园郾 远 皂袁近农田侧高
园郾 源缘 皂袁深度 园郾 源缘 皂袁抛物型断面袁由泥土夯实而
成袁总长 源 远园园 皂曰水塘深约 圆 皂袁面积约 员 猿猿源 皂圆袁控
制大田面积近 员猿郾 猿 澡皂圆袁进水口与人工渠相连袁排水
口连接下游湿地遥
员郾 圆摇 河口湿地
深溪河在洪家村北汇入老石坎水库袁于入库口
形成一片自然湿地遥 试验监测的带状湿地总长
圆 噪皂袁面积约 员 澡皂圆袁按高程和不同植物的适生环境
设置 猿 个湿地分区院在深溪河面 员员源 员员远 皂 高程
地带袁构建以红竹渊孕澡赠造造燥泽贼葬糟澡赠泽 蚤则蚤凿藻泽糟藻灶泽 悦援 再援 再葬燥
藻贼 杂援 再援 悦澡藻灶冤尧板栗渊悦葬泽贼葬灶藻葬 皂燥造造蚤泽泽蚤皂葬 月造援 冤尧枫杨
渊孕贼藻则燥糟葬则赠葬 泽贼藻灶燥责贼藻则葬 悦援 阅悦援 冤等为主林层的景观经
济型水质净化林袁面积约 源 园园园 皂圆袁通过对现有林
渊红竹要枫杨林冤保护和改造而成遥 在局部地段的
枫杨林及低效益红竹林中伐出林窗袁补植美国山核
桃渊悦葬则赠葬 蚤造造蚤灶燥藻灶泽蚤泽 渊宰葬灶早藻灶澡援 冤 运援 运燥糟澡援 冤尧北美枫
香渊蕴蚤择怎蚤凿葬皂遭葬则 泽贼赠则葬糟蚤枣造怎葬 蕴援 冤等速生经济尧景观树
种袁林带内套种白茶渊运燥蚤造燥凿藻责葬泽 澡葬蚤灶葬灶藻灶泽藻 渊酝藻则则援 冤
粤蚤则赠 杂澡葬憎援 冤袁共计 员缘园 余棵袁并培育林下野生草本地
被袁如白茅渊 陨皂责藻则葬贼葬 糟赠造蚤灶凿则蚤糟葬造 渊蕴蚤灶灶援 冤 月藻葬怎增援 冤等袁
降低径流速度遥 在深溪河面 员员圆 员员源 皂 高程地带
建设约 源 园园园 皂圆 湿地森林区袁种植引进的美国水紫
树渊晕赠泽泽葬 葬择怎葬贼蚤糟葬 蕴援 冤尧沼地紫树渊晕援 泽赠造增葬贼蚤糟葬 增援 遭蚤鄄
枣造燥则葬 渊 宰葬造贼援 冤 杂葬则早援 冤尧 纳 塔 栎 渊 匝怎藻则糟怎泽 灶怎贼贼葬造造蚤蚤
孕葬造皂援 冤等 员员 种耐水湿树种袁共计 员 园园园 余棵袁成活
率 怨园豫 以上遥 挺水植物区主要为原生长芦苇
渊孕澡则葬早皂蚤贼藻泽 葬怎泽贼则葬造蚤泽 渊悦葬增援 冤 栽则蚤灶援 藻曾 杂贼藻怎凿冤区域袁深
溪河面高程 员员园 皂 左右区域袁面积为 圆 园园园 皂圆遥 农
田排水经人工塘渠系统进行初步的净化后依次进入
景观型水质净化林尧湿地森林区和挺水植物区遥
圆摇 研究方法
塘渠鄄湿地复合系统在工程完工尧植物移植结束
后袁即开始连续地进水运行袁在系统整体比较稳定
后袁开始连续性采样和测试工作遥 圆园园愿 年 缘要员园 月
间在主要的监测点即塘尧渠的进出水口袁湿地的进尧
出水口进行了取样分析遥 在无降雨出现的清晨沿水
流途径进行采样袁每月 圆 次袁每次 猿 个重复遥
监测指标的分析测定方法院化学需氧量渊悦韵阅冤
测定采用重铬酸盐法 渊 郧月 辕 栽 员员怨员源要愿怨 冤曰总氮
渊栽晕冤测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法
渊郧月 辕 栽 员员愿怨源要愿怨冤曰总磷渊栽孕冤测定采用钼酸铵分光
光度法渊郧月 辕 栽 员员愿怨猿要愿怨冤遥 采用 耘曾糟藻造 圆园园苑 软件对
数据进行分析袁比较不同时间的污染物去除率以及
随着不同的季节变化湿地对污染物的去除状况遥
污染物去除率按下式计算咱员愿暂 院
砸藻 越 渊悦员灾员 原 悦圆灾圆冤 辕 悦员灾员 伊 员园园豫
式中院悦员尧悦圆 分别为进尧出水中污染物浓度曰灾员尧
灾圆 分别为进尧出水体积遥 取样分析不考虑蒸散失
水袁假设 灾员 越 灾圆遥
猿摇 结果与分析
猿援 员摇 人工塘渠系统的净化效果分析
农田出水渊渠进水冤总氮渊栽晕冤尧总磷渊栽孕冤尧化学
苑员员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
需氧量渊悦韵阅冤的监测结果渊图 圆尧源尧远冤表明院总体上
农田出水的 栽晕 浓度均劣于 灾 类水环境质量标准
渊郧月 猿愿猿愿要圆园园圆袁下同冤袁农田 栽晕 的排放在 缘 月中
旬尧苑 月初达到小高峰袁苑 月初农田排水 栽晕 浓度最
高达到 猿猿郾 猿 皂早窑蕴 原员遥 农田出水 栽孕 浓度在 缘 月份
达到最高 园郾 怨怨 皂早窑蕴 原员袁其它时段农田出水 栽孕 浓
度均优于芋类水质标准遥 在监测期间农田出水 悦韵阅
平均为 缘员郾 源 皂早窑蕴 原员袁劣于 灾 类水质标准袁高峰值
出现在 缘 月与 苑 月袁 悦韵阅 分别为 员圆员尧怨怨 皂早窑蕴 原员遥
农田氮磷排放高峰正是化肥施用期袁并且稻田出水
中夹杂了较多悬浮物及有机污染物袁导致水质急剧
恶化遥
猿郾 员郾 员摇 人工塘渠系统对 栽晕的去除效果摇 对人工渠
进出水 栽晕的监测结果渊图 圆冤表明院总体上人工水渠
在进水 栽晕浓度较高时去除率较高袁如在 缘 月初和 苑
月初袁去除率分别达到 愿源郾 苑豫和 愿员郾 园豫 曰其余时段
去除率波动较大且均未超过 圆缘豫 袁部分时段还出现
了出水 栽晕浓度略高于进水的现象遥 原因可能是由
于人工渠较人工塘水流流速高袁水中污染物不易沉
淀袁遇到暴雨或其它因素导致进渠水流量急速增加
时袁容易将渠底及渠壁沉淀尧吸附或未及转化的氮素
带出袁导致出水 栽晕 浓度的增高袁但 栽晕 浓度增高一
般比较平缓袁不会对出水水质造成很大影响遥
图 圆摇 人工渠进出水总氮渊栽晕冤浓度的变化
人工塘 苑 月份进水 栽晕 浓度较高渊图 猿冤袁达到
远 皂早窑蕴 原员以上袁此时人工塘对入水 栽晕的去除率也显
著高于其它月份袁达到 缘猿郾 圆豫曰其它时段人工塘对入
水 栽晕的去除率均在 猿园豫以下遥 这主要是由于污水
流入水塘后袁流速变慢袁污水中的不溶性颗粒物通过
沉淀尧吸附等作用被截留下来袁水质得到初步净化曰塘
中微生物对水中污染物也起到吸附尧分解的作用曰但
由于人工塘面积有限袁对污染物的容纳有限袁当进水
栽晕浓度较低时净化作用不明显遥 这也说明袁人工塘
系统对污染水体中的污染物浓度变化有一个缓冲的
作用遥 因此袁在治理这类农业面源污染时袁在污染物
集中排放的源头修建人工塘渠系统袁可以对径流污水
进行截留尧净化袁实现面源污染的首层控制遥
图 猿摇 人工塘进出水总氮渊栽晕冤浓度的变化
猿郾 员郾 圆摇 人工塘渠系统对 栽孕的去除效果摇 人工渠对
污水 栽孕的去除结果渊图 源冤表明院人工渠进水 栽孕 浓
度波动较大袁而出水 栽孕 浓度比较稳定袁均未超过
园郾 员 皂早窑蕴 原员遥 当进水 栽孕 浓度达到最高值 园郾 怨怨
皂早窑 蕴 原员 时袁人工渠对 栽孕 的去除率最高达到
怨远郾 员豫 曰其它时段也表现为进水 栽孕浓度较高时去除
效果较好遥 这是由于在人工水渠中污水的流程长袁
渠道与污水接触的吸附面大袁对于高浓度含磷废水
有很好的吸附作用遥
图 源摇 人工渠进出水总磷渊栽孕冤浓度的变化
人工塘对污水 栽孕的去除率波动较大渊图 缘冤袁除 缘
愿员员
第 员 期 张摇 玮等院塘渠要湿地复合系统治理农业面源污染研究
月中旬尧远月中下旬及 愿月中旬外袁其它时段出现了出
水 栽孕略高于进水的现象遥 其中部分原因是由于人工
塘较同体积的人工渠吸附面积小袁部分磷素未及转
化袁因此单位面积人工塘 栽孕的去除效果不及人工渠遥
图 缘摇 人工塘进出水总磷渊栽孕冤浓度的变化
猿郾 员郾 猿摇 人工塘渠系统对 悦韵阅的去除效果摇 人工塘
渠系统对污水 悦韵阅的去除结果渊图 远尧苑冤表明院人工
渠对农田排水 悦韵阅的去除率好于人工塘袁总体规律
与 栽孕 类似遥 当进水 悦韵阅 达到最高值 员圆员郾 远 皂早窑
蕴 原员时袁人工渠对 悦韵阅的去除率最高达到 苑缘郾 猿豫 曰而
人工塘对污水 悦韵阅 的去除率最高仅 猿缘郾 远豫 遥 但人
工塘各时段出水 悦韵阅值均小于 源园 皂早窑蕴 原员袁优于 灾
类水环境质量标准遥 这是因为在沿程前期主要是沉
降去除袁在排水 悦韵阅 值的高峰期水中悬浮物浓度
高袁悦韵阅可沉降部分多曰其次是由于人工渠中污水
的流程长袁污水与氧气接触面大袁部分污染物得以初
步氧化袁再加上人工塘对水中不溶性颗粒物进行进
一步的沉淀过滤袁使得出水 悦韵阅 有了较大幅度
下降遥
由以上分析可见袁人工塘渠作为面源污染治理
第一道关的重要性院对于 栽晕尧栽孕 浓度较高的污水袁
人工塘渠可以大大减少水中氮磷的总量袁抗高污染
负荷的效果好曰但当进水水质中氮磷浓度急剧下降
后袁人工塘渠中沉淀尧吸附的氮磷会释放一部分到水
中遥 这也是由人工塘渠的结构特点决定的袁人工塘
渠容纳污物的体积有限尧容易饱和袁只有定期对人工
塘渠系统的底泥或基质进行置换才能保证有比较稳
定的去除效果遥 将富营养化的农田水通过人工渠引
入人工塘进行初步净化袁将是一个较为经济尧有效的
方案遥
图 远摇 人工渠进出水化学需氧量渊悦韵阅冤浓度的变化
图 苑摇 人工塘进出水化学需氧量渊悦韵阅冤浓度的变化
猿郾 圆摇 人工湿地系统的净化效果分析
猿郾 圆郾 员摇 湿地对 栽晕 的去除效果 摇 河口湿地对水质
栽晕的去除结果渊图 愿冤表明院远 月初至 愿 月初袁湿地系
统对 栽晕的净化效果较好袁去除率平均为 缘圆郾 缘豫 曰而
其它月份湿地对 栽晕 去除效果不明显遥 氮在人工湿
地内的转化途径包括土壤吸附和离子交换尧水生植
物吸收尧微生物的硝化尧反硝化以及氨的挥发等咱员怨暂 遥
由于硝化细菌和反硝化细菌活性与植物的生长受温
度影响较大袁因而 栽晕 的去除也有一定的季节规
律咱源暂 遥 远要愿 月是植物尧微生物生长的旺季袁对污染
物去除效果比较明显遥
猿郾 圆郾 圆摇 湿地系统对 栽孕的去除效果摇 河口湿地对水
质 栽孕的去除结果渊图 怨冤表明院远要愿 月湿地系统对
栽孕的净化效果较好袁去除率平均为 圆缘郾 缘豫 遥 主要是
由于这个时期是植物生长的旺季袁对磷的吸收能力
大于其它时段曰但在这种表面流人工湿地系统中袁磷
的去除机理是很复杂的袁多方面因素在起作用袁湿地
怨员员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
系统中磷的去除机制仍存在较多的分歧咱圆园暂 遥 籍国
东等咱怨暂研究发现袁当废水中 栽孕 的浓度较低时袁人工
湿地出水磷的浓度会增加袁增加的磷主要是来自湿
地基质的释放遥
图 愿摇 河口湿地进出水总氮渊栽晕冤浓度的变化
图 怨摇 河口湿地进出水总磷渊栽孕冤浓度的变化
猿郾 圆郾 猿摇 湿地系统对 悦韵阅的去除效果摇 河口湿地对
水质 悦韵阅的去除结果渊图 员园冤表明院苑 月中下旬到 愿
月初袁湿地系统对 悦韵阅 的去除效果较好袁去除率平
均为 源苑郾 源豫 遥 在近一半的监测时段湿地出水 悦韵阅
并未明显下降袁实际上是因为湿地土壤的过滤吸附
摇 摇 摇
能力是有限的袁而且在运行过程中会有部分枯落物
及有机质释放到水体袁当土壤达到了其吸附极限时袁
过滤吸附就不明显了遥
图 员园摇 河口湿地进出水化学需氧量渊悦韵阅冤浓度的变化
猿郾 猿摇 人工塘渠鄄湿地复合系统处理效果
农业面源具有不稳定特性袁径流量和径流中污
染物浓度因水文条件不同而不同遥 总体来说袁塘渠
原湿地复合系统对深溪河流域面源污染的治理达到
了较好的效果渊表 员冤袁塘渠湿地复合系统进水浓度
变化较大袁出水浓度变化幅度较小袁系统对 栽晕尧栽孕尧
悦韵阅的去除效果在个别月份差异较大遥 湿地出水
监测结果表明院栽晕尧栽孕尧悦韵阅 猿 项指标基本达到国家
郁类尧域类和芋类地表水环境质量标准遥 虽然部分
时间段出水水质中 栽晕 含量仍劣于 灾 类水质标准袁
但考虑到农田排水的高污特性袁达到这样的高去除
率是较为理想的遥
塘渠 原湿地复合系统对 栽晕尧栽孕 的去除主要是
由于污水首先流入人工塘渠系统后袁污水中的大部
分氮磷通过塘渠系统的沉淀尧过滤尧吸附等作用被截
留下来袁水质得到初步净化曰湿地中的植物尧微生物
及土壤基质对水中污染物起到进一步的净化作用袁
从而使出水水质有较大程度的改观遥
表 员摇 塘渠 原湿地复合系统对污染物的综合去除效果
项目 日期渊月鄄日冤园缘鄄员缘 园远鄄园圆 园远鄄员苑 园苑鄄园员 园苑鄄员远 园愿鄄园员 园愿鄄员怨 园怨鄄园圆 园怨鄄员愿 员园鄄园苑
栽晕去除率 辕 豫 愿愿郾 员 苑缘郾 圆 缘怨郾 园 怨远郾 园 远愿郾 猿 远远郾 远 原 园郾 员 圆怨郾 愿 圆怨郾 圆 圆缘郾 园
栽孕去除率 辕 豫 怨苑郾 怨 怨员郾 猿 远缘郾 愿 愿缘郾 源 缘怨郾 园 远远郾 怨 远苑郾 怨 怨园郾 怨 员源郾 愿 猿员郾 源
悦韵阅去除率 辕 豫 愿圆郾 猿 源园郾 源 源缘郾 愿 远远郾 怨 源苑郾 员 远园郾 远 园郾 园 缘员郾 缘 远郾 缘 源猿郾 猿
园圆员
第 员 期 张摇 玮等院塘渠要湿地复合系统治理农业面源污染研究
源摇 小结与讨论
在我国目前已应用的人工湿地中袁总氮渊栽晕冤尧
总磷渊栽孕冤的平均去除率一般分别在 缘怨豫 怨远豫和
苑缘豫 怨源豫之间袁化学需氧量渊悦韵阅冤的去除率也可
达到 缘圆豫 怨园豫 咱员源袁圆员 原 圆猿暂 遥 本文的研究结果表明袁人
工塘渠鄄湿地复合系统应用于浙江安吉深溪河流域
农业面源污染治理袁对部分污水中 栽晕尧栽孕尧悦韵阅 均
有很好的去除效果袁但与进水浓度关系较为密切遥
农田排水 栽晕尧栽孕尧悦韵阅最高峰值均超出 灾 类水环境
质量标准的数倍袁此时段人工塘渠 原湿地复合系统
对 栽晕尧栽孕尧 悦韵阅 的去除率最高分别达到 怨远郾 园豫 尧
怨苑郾 怨豫和 愿圆郾 猿豫 遥 塘渠 原湿地复合系统进水主要污
染物浓度变化较大袁出水主要污染物浓度变化幅度
较小曰其余时段系统对 栽晕尧栽孕尧悦韵阅 的去除率也表
现为在进水污染物浓度较高的时期及植物生长旺季
系统对污染物去除率较高遥 系统出水水质各项监测
指标达到或接近我国芋类地表水环境质量标准遥
以本系统设计的水力负荷来综合考虑污染物单
位面积日削减量情况表明袁人工塘尧人工渠尧湿地系
统对 栽晕 的平均消减量分别为 圆员远郾 怨尧猿缘远郾 园尧猿猿郾 远
皂早窑皂 原圆 窑凿 原员曰对 栽孕 的平均消减量分别为 员郾 猿尧
员圆郾 源尧园郾 圆 皂早窑皂 原圆窑凿 原员曰对 悦韵阅 的平均消减量分
别 员远员郾 猿尧源 愿猿缘郾 怨尧员愿猿郾 猿 皂早窑皂 原圆窑凿 原员遥 可见袁人
工渠单位面积去除污染物的效率最高袁但考虑到人
工湿地的总面积较大袁因此其污染物去除的总量也
是相当可观的遥 本系统的平均水力负荷与其它人工
塘 原湿地系统相比偏小咱圆源 原 圆缘暂 袁但较大的水力负荷可
能使系统对单位水体中污染物的去除率下降袁因此
选择适当的水力负荷袁在单位水体污染物的去除率
与总污染物的消减量之间作出平衡袁也是在设计此
类系统时需要考虑的问题遥
相对于潜流湿地尧垂直流湿地袁表面流人工湿地
处理效率较低尧占地面积大袁但却因其运行成本低尧
人工投入少等特点袁在农业面源污染治理方面具有
明显优势咱圆源 原 圆缘暂 遥 对于 栽晕尧栽孕尧悦韵阅 浓度较高的污
水袁以人工塘渠系统作为面源污染治理的第一道关袁
可以大大减少水中氮磷的总量曰但当进水水质中氮
磷浓度急剧下降后袁人工塘渠系统中沉淀尧吸附的氮
磷会释放一部分到水中袁造成出水氮磷浓度的小幅
波动遥 在塘渠系统的下游构建湿地系统袁可以对污
染物作进一步的净化袁同时加大对人工塘渠 原湿地
复合系统的维护袁达到面源污染综合治理的效果遥
目前研究认为袁湿地中基质与植物对污染物去
除起主要作用咱员圆袁员远袁圆远暂 袁本文也支持这个观点袁但具体
的去除机理如基质与微生物的相互作用以及不同植
物对水中营养素的选择性吸收等机理有待进一步研
究遥 但田间试验不同于模拟可控实验袁系统的运行
稳定尧维护方便尧低成本成为首要考虑的因素遥 因
此袁塘渠 原湿地复合系统在我国农业面源污染的治
理方面提供了有意义的探索袁也期待今后对系统作
进一步的完善遥
愿 月 员怨 日由于受到强降雨的影响袁下游湿地系
统已被水全部淹没袁但洪水退去后绝大部分树种没
有受到影响袁生长良好遥 因此袁在人工湿地系统中引
入耐水湿的树种可对污染物的净化及湿地系统的稳
定起到重要的作用遥 在湿地上补植的经济植物如白
茶尧美国山核桃等不仅能起到绿化美化环境尧保护水
源地的作用袁而且能产出较高的经济效益遥
参考文献院
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咱允暂 援土壤圈院英文版袁员怨怨缘袁缘渊猿冤院圆猿苑 原 圆源猿
咱远暂 蒋跃平袁葛摇 滢袁岳春雷袁等援人工湿地植物对观赏水中氮磷去除
的贡献咱允暂 援生态学报袁圆园园源袁圆源渊愿冤院员苑员愿 原 员苑圆猿
咱苑暂 黄淦泉袁杨昌凤援 人工湿地处理重金属 孕遭袁悦凿 污水的机理探讨
咱允暂 援应用生态学报袁员怨怨猿袁源渊源冤院源缘远 原 源缘怨
咱愿暂 毛战坡袁彭文启袁尹澄清袁等援 非点源污染物在多水塘系统中的
流失特征研究 咱 允暂 援 农业环境科学学报袁 圆园园源袁 圆猿 渊猿冤院缘猿园
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咱怨暂 籍国东援人工湿地及其在工业废水处理中的应用咱 允暂 援应用生态
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咱员园暂 崔理华袁楼摇 倩袁周显宏袁等援 两种复合人工湿地系统对东莞运
河污水的净化效果 咱 允暂 援 生态环境学报袁圆园园怨袁员愿 渊缘冤院员远愿愿
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咱员员暂 田摇 葳袁秦翠翠援应用人工湿地技术处理城镇生活污水工艺设
计研究咱允暂 援安徽农业科学袁圆园园怨袁猿苑渊猿猿冤院员远缘园园 原 员远缘园员
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林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
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效应与基质酶活性咱允暂 援生态学报袁圆园园怨袁圆怨渊员员冤院远园缘员 原 远园缘愿
咱员猿暂 何摇 强袁万摇 杰袁翟摇 俊袁等援复合型人工湿地及其在小城镇污
水处理中的应用 咱 允暂 援 土木建筑与环境工程袁圆园园怨袁猿员 渊缘冤院
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咱员源暂 张超兰袁陈秀娟袁韦必帽袁等援改进型和传统型复合垂直流人工
湿地的净化效果研究咱 允暂 援 农业环境科学学报袁圆园园怨袁圆愿渊员园冤院
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咱员缘暂 卢少勇袁张彭义袁余摇 刚袁等援农田排灌水湖滨带湿地处理系统
的设计与运行咱允暂 援农业环境科学学报袁圆园园源袁圆猿渊缘冤院怨怨愿 原 员园园圆
咱员远暂 魏摇 成袁刘摇 平袁秦摇 晶援不同基质和不同植物对人工湿地净化
效率的影响咱允暂 援生态学报袁圆园园愿袁圆愿渊愿冤院猿远怨员 原 猿远怨苑
咱员苑暂 卢少勇袁张彭义袁余摇 刚袁等援人工湿地处理农业径流的研究进
展咱允暂 援生态学报袁圆园园苑袁圆苑渊远冤院圆远圆苑 原 圆远猿缘
咱员愿暂 胡绵好袁奥岩松袁杨肖娥袁等援不同 晕 水平的富营养化水体中经
济植物净化能力比较研究咱 允暂 援 水土保持学报袁圆园园苑袁圆员 渊圆冤院
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咱员怨暂 卢少勇袁金相灿袁余摇 刚援 人工湿地的氮去除机理咱 允暂 援 生态学
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咱圆园暂 李晓东袁孙铁珩袁李海波袁等援人工湿地除磷研究进展咱 允暂 援 生态
学报袁圆园园苑袁圆苑渊猿冤院员圆圆远 原 员圆猿圆
咱圆员暂 张摇 媛袁张摇 驰袁郭摇 旋袁等援 复合生态床的植物配置与净化效
能研究咱允暂 援中国给水排水袁圆园员园渊缘冤院怨远 原 怨怨袁员园猿
咱圆圆暂 梅摇 瑜袁孔旭晖援利用水生植物进行污水净化的研究进展咱 允暂 援
广东农业科学袁圆园员园渊圆冤院员缘缘 原 员缘苑
咱圆猿暂 赵玉华袁邢国印袁赵摇 杰袁等援 人工湿地填料处理含氮磷污水实
验咱允暂 援沈阳建筑大学学报院自然科学版袁圆园员园渊员冤院员源缘 原 员源怨
咱圆源暂 李跃勋袁徐晓梅袁洪昌海袁等援 表面流人工湿地在滇池湖滨区面
源污染控制中的应用研究咱 允暂 援 农业环境科学学报袁圆园园怨袁圆愿
渊员园冤院圆员缘缘 原 圆员远园
咱圆缘暂 和丽萍袁宁摇 平袁陈摇 静袁等援 抚仙湖马料河人工湿地水质净化
效果评估研究咱允暂 援 环境科学导刊袁圆园园苑袁圆远 渊员冤院缘愿 原 远员
咱圆远暂 牛晓音袁樊梅英袁常摇 杰袁等援 人工湿地运行过程中有机物质的
积累咱允暂 援生态学报袁圆园园圆袁圆圆渊愿冤院员圆源园 原 员圆源远
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