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本研究通过对单一骨料植生混凝土进行改造,利用大粒径(粒径2530mm)沸石、钢渣和浮石制作多孔混凝土骨架,开发出具有同时脱氮除磷功能的组合骨料型百喜草植生混凝土,并研究了其脱氮除磷效能,以及运用同位素示踪技术探索植生混凝土脱氮机理。研究得到的主要结论有:(1)通过静态吸附试验筛选出具氮、磷吸附特性的多孔混凝土材料。沸石对氨氮去除有显著吸附效果,钢渣、浮石对总磷的吸附效果优于沸石。通过综合评分法评价得出,沸石与钢渣按照3:1的质量比组合,取得了较佳的氮、磷去除效果。(2)在制作植生混凝土骨架时,除沸石外还加入一定比例的钢渣、浮石,改良了植生混凝土骨料对氮磷的吸附性能。以6组90 d龄期的组合骨料型百喜草植生混凝土盆栽为研究对象,考查沸石与钢渣、沸石与浮石两种组合骨料型的植生混凝土对污染物的去除效果,各组NH3-N 1 d、7 d的去除率分别为13.0%16.9%和45.7%56.7%,1 d去除率约占7 d的30%。各组TN 1 d、7 d的去除率分别为9.0%14.1%和25.6%39.2%,1 d去除率约占7 d的30%。各组TP 1 d、7 d的去除率分别为22.0%33.3%和57.3%89.3%,1 d去除率约占7 d的40%。NO3--N、NO2--N含量很低,NO3--N浓度基本在0.50 mg/L以下,NO2--N浓度变化范围在0.10 mg/L以下。(3)为研究植生混凝土系统各组成部分在氨氮脱除过程中的贡献,探究氮素迁移特征,往密闭玻璃容器内投加15NH4Cl示踪剂,在1d、8d采集骨料、植物、水和气等样品,测定15N的在各组分中的含量,分析15N归趋。结果表明,随着脱氮时间延长,植物、骨料中的15N含量升高,水样中的15N含量降低,气样中15N Atom%无明显变化。各类样品中15N标记物占加入标记物的百分比,在第1天分别为:植物3.8%6.6%,骨料11.9%17.2%,水72.9%80.5%,损失3.3%3.8%;在第8天分别为:植物65.3%68.7%,骨料25.6%26.2%,水4.6%4.8%,损失0.8%3.9%。各类样品15N丰度变化显示,加入水中的15NH4Cl标记物,早期(1d)以骨料吸附为主,后期(8d)以植物吸收同化为主。