河道湿地干湿运行模式下铵氮的迁移转化研究_杨汉培

水利学报SHUILIXUEBAO2011年12月第42卷第12期文章编号：0559-9350（2011）12-1407-09收稿日期：2010-07-06基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（2005CB221408）；教育部留学归国人员基金（1061-50802412）；河南省郑州市污水厂尾水复合型湿地深度净化回用技术（2006AA06Z325）作者简介：杨汉培（1964-），男，博士，教授，主要从事环境科学与工程研究。E-mail：yanghanpei@hhu.edu.cn河道湿地干湿运行模式下铵氮的迁移转化研究杨汉培1，张颖1，戴开静1，李文朝2（1.河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室环境学院，江苏南京210098；2.中国科学院南京地理湖泊研究所，江苏南京210008）摘要：为优化湿地设计及运行，研究了湿地土壤温度及含水率对氨氮脱除的影响，进行了贾鲁河湿地中试工程干湿交替运行试验。室内研究结果表明，在设定条件范围内，土壤温度30℃，含水率12.5%时铵氮脱除速率最高。试验条件下湿地土壤中的铵氮脱除系铵的硝化转化和无机氮损失（氨挥发、反硝化以及微生物同化等）的协同作用结果，低温条件下主要表现为硝化转化，高温条件下以无机氮损失为主。随后，分别建立了硝化反应及无机氮损失动力学模型，获得了不同温度、含水率条件下的模型参数。贾鲁河湿地冬季干湿运行结果表明，硝化产物累积量沿土壤深度方向递减。干化后，12cm范围内土壤铵氮脱除率约为50%，20~22cm约为35%。湿地对河水铵氮的净化能力由干化前的20%升至干化后的60%。最后，建立了冬季湿地硝化转化为主的铵氮脱除动力学方程，方程所得预测值与实际情况吻合良好，方程参数值可作为湿地冬季干湿运行管理的重要依据。关键词：河道湿地；干湿运行；铵氮脱除；无机氮损失；硝化转化中图分类号：O643文献标识码：A1研究背景近年来，随着我国国民经济的高速发展，环境污染及由此而伴生的问题日益显现。调查表明［1］，全国范围内各类河道污染日趋严重，至20世纪末超过一半的河段为IV、V类乃至劣V类水质，严重加剧了我国水资源的短缺，制约了经济的持续发展，同时对人民的生命健康构成了极大危害。对于受污染河道的治理，底泥疏浚是直接去除内源污染的有效方法，但其成本较高，大面积实施困难［2］。利用生态修复方法降低内源污染，尤其是活性较强的