复合人工湿地运行2a净化水禽污水效果

第27卷第12期农业工程学报Vol.27No.122342011年12月TransactionsoftheCSAEDec.2011复合人工湿地运行2a净化水禽污水效果崔丽娟，李伟，张曼胤，赵欣胜，张岩，王义飞（中国林业科学研究院湿地研究所，北京，100091）摘要：通过构建表流与潜流湿地相结合的复合人工湿地来处理水禽污染的富营养化水体，研究了运行2年的复合人工湿地对化学需氧量（CODcr）、总悬浮物（TSS）、全氮（TN）和全磷（TP）的去除作用。研究表明，复合人工湿地对CODcr、TSS、TN和TP的2年平均去除率分别为42.64%、72.64%、31.69%和52.67%；对污染物CODcr、TSS、TN、TP的去除效果随复合人工湿地运行时间变化而有所差异。在表流湿地中，夏季对CODcr的平均去除率要优于秋季，秋季潜流湿地和复合人工湿地对CODcr的平均去除率优于夏季。在对TSS的平均去除率，表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地都表现为秋季优于夏季。表流湿地对TN的平均去除率表现为夏季显著优于秋季。在对TP的平均去除率中，表流湿地和复合人工湿地都表现为秋季优于夏季，而潜流湿地对TP的去除效果表现为秋季低于夏季。通过对进出水中的TP、TN、TSS和CODcr进行回归分析发现，除复合人工湿地和表流湿地区TSS的进水质量浓度与出水质量浓度无明显相关性外，其他复合人工湿地不同构建类型进出水的CODcr、TN、TP质量浓度均存在显著线性相关关系。该研究可为我国北方地区应用复合人工湿地处理富营养化水体提供理论依据。关键词：湿地，污水，化学需氧量，氮，磷，复合人工湿地，表流湿地，潜流湿地doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.12.044中图分类号：X524文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)-12-0234-07崔丽娟，李伟，张曼胤，等.复合人工湿地运行2a净化水禽污水效果[J].农业工程学报，2011，27(12)：234－240.CuiLijuan,LiWei,ZhangManyin,etal.Effectsofwaterfowlsewagetreatmentbyintegratedartificialwetlandrunningfor2years[J].TransactionsoftheCSAE,2011,27(12):234－240.(inChinesewithEnglishabstract)0引言人工湿地是人工建造和控制运行的湿地类型，由基质（多为碎石）和生长在其上的水生植物（如芦苇、香蒲等）组成，是一种独特的植物-水-土壤-微生物湿地生态系统[1-2]。它根据自然湿地生态系统中物理、化学、生化反应的协同作用来处理污染物。一般设计参数包括：水流负荷、渗滤基质、滞水深度和时间、水体流动的调控指标、植物配置类型及管理模式等[3-5]。根据人工湿地中不同的水流方式分为表流湿地和潜流湿地。不同人工湿地类型在净化污水时的能力大小不同，为了充分发挥各湿地类型的特征，人们在应用中可根据现有地形地势、污染物类型及水体受污染浓度，单独使用某一种人工湿地类型或组合使用[6-10]。表流湿地是污水在人工湿地的土壤等基质表层流动，依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用，使污水得以净化的人工湿地形式。表流湿地一般水力负荷较小，冬季受温度下降和湿地植物枯萎的影响，净化功能会随之降低[6-7]。潜流湿地是污水在人工湿地的土壤表层以下流动，主要依靠基质的过滤及表面生物膜的吸附、降解作用，使污水得收稿日期：2010-11-22修订日期：2011-08-09基金项目：北京市科技计划重大项目“北京市湿地生态系统保护与恢复关键技术研究和示范”（D08040600580000）；国家十一五科技支撑计划项目“湿地生态系统保护与恢复技术试验示范”（2006BAD03A19）作者简介：崔丽娟（1968－），女，吉林白城人，研究员，主要从事湿地生态研究。北京中国林业科学研究院湿地研究所，100091。Email:lkyclj@126.com以净化的人工湿地形式[8-9]。潜流湿地的污染水体在湿地基质的表面下流动，一方面可以充分利用基质表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层基质截留等作用，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小[8-9,11]。本试验在北京市野生动物救护中心建立复合人工湿地处理系统，目的是为了改善并维持救护中心人工湖湖水水质。通过研究表流湿地与潜流湿地共建的复合人工湿地对富营养化的水体的净化效果，为中国北方地区大规模应用复合人工湿地处理富营养化水体提供理论依据。1材料与方法1.1复合人工湿地构建研究区位于北京市顺义区的北京市野生动物救护中心，该中心建设各类