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当前,水环境污染已经成为严重影响人类生存的主要污染物之一。点源污染已经得到较好地控制与治理,而非点源污染所造成的地表水污染问题日益突出。非点源污染是导致地表水污染的主要原因,其中又以农业非点源污染贡献率最大。目前,我国地表水环境农业非点源污染问题十分严重。
本试验所研究的是沟渠-塘-人工湿地复合系统处理农业非点源污染的研究。本试验首先对干沟系统、主沟-水生植物塘系统、垂直流-水平潜流一体化人工湿地系统对菜地废水去除效果进行研究,再对上莞水稻田沟-塘-湿地生态控制工程和新农村生活污水和雨水处理工程的处理效果进行分析。
主要研究结果如下:
(1)种植水生挺水植物和水生沉水植物对干沟系统菜地废水中的污染物净化效果有明显影响,对废水中COD、BOD5、TN、N03--N净化效果有显著影响,而对废水中TP、NH4+-N净化效果无显著影响。种植水生挺水植物和种植水生沉水植物对干沟系统净化效果的影响无显著差异。
(2)主沟-水生植物塘系统对菜地废水中NH4+-N有比较稳定的的净化效果,但去除率仅有32.64%。系统对菜地废水中的COD、BODs、TP、TN、N03--N净化效果不明显。
(3)不同的水力停留时间对垂直流-水平潜流一体化人工湿地系统对菜地废水污染物的去除效果有显著影响。停留时间2d和停留时间ld时系统对COD、BOD5,TN、NH4+-N、NO3--N的净化效果有显著差异。停留时间为2d和停留时间为3d时系统对COD、BOD5、NO3--N的净化效果有显著差异,而对TP、TN、NH4+-N的去除效果无显著差异。系统的最佳水力停留时间为2d,在该停留时间下,系统对COD、BOD5、TP、TN、NH4+-N、N03--N的去除率分别为41.03%、31.78%、48.24%、38.20%、56.76%、31.68%。
(4)外加碳源比值对垂直流-水平潜流一体化人工湿地系统对菜地废水污染物的去除效果有显著影响。在没有外加碳源情况下,系统对TN、NO3--N的去除率只有26.03%和32.82%,而在外加碳源10%时,系统对TN、NO3--N的去除率分别达到85%以上,最佳外碳源比值为10%。
(5)沟渠-塘-人工湿地复合系统对稻田废水中的污染物有较稳定的净化效果,特别是两级水平潜流人工湿地。整个系统对COD、TP、TN、NH4+-N的平均去除率分别达到78.77%、69.62%、61.99%、79.66%。
(6)复合垂直流-水平潜流人工湿地系统对农村生活污水和雨水有较稳定的净化效果,整个系统对COD、TP、TN、NH4+-N的平均去除率分别达到78.72%、71.63%、42.24%、66.14%。