本文關(guān)鍵詞：生態(tài)組合溝渠技術(shù)中基質(zhì)與植物要素對農(nóng)田退水氮磷減排的效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國地表水污染物中,種植業(yè)流失的氮、磷占農(nóng)業(yè)污染源流失量的59%和38%,其中,水稻田生產(chǎn)的氮、磷流失貢獻最大。因此,由水稻田滲漏與地表徑流合流產(chǎn)生的農(nóng)田退水帶來的氮磷污染不可忽視,近年來已引起學者廣泛關(guān)注。生態(tài)組合溝渠是削減農(nóng)田退水中氮、磷污染物的主要人工濕地模式之一,基質(zhì)和植物是其重要的構(gòu)建單元,可以攔截農(nóng)田退水中氮磷營養(yǎng)物,進行原位修復,能有效削弱農(nóng)田廢水中氮、磷污染物對受納水體的二次污染。因此,研究生態(tài)組合溝渠的基質(zhì)和植物要素對農(nóng)田退水中氮素、磷素的削減效果具有重要的意義。以礫石和碎磚為基質(zhì)材料,研究兩者對氨氮和總磷吸附的特性；為了篩選在四川非高寒區(qū)的冬季能正常新陳代謝的水生植物,根據(jù)文獻和實地考察,實驗選擇在室溫3～15℃條件下可正常生長代謝的水生植物—水芹菜作為實驗材料,通過模擬廢水,探究水芹菜對水體中氮磷的削減作用；以空心菜和礫石組合模擬溝渠濕地植物與基質(zhì)搭配,研究組合模擬溝渠對氮磷的削減作用,并分析不同水力停留時間內(nèi)去除效果的差異。研究以水稻種植、施肥過程為基礎(chǔ),以農(nóng)田退水中氨氮、總氮和總磷濃度為依據(jù),模擬農(nóng)田退水水質(zhì),研究基質(zhì)及植物要素對氮、磷元素的削減。首先基于熱力學吸附和吸附動力學模型,探討基質(zhì)對農(nóng)田退水中污染物的吸附性能,可有效地應(yīng)用基質(zhì)吸附作用去除渠濕地中農(nóng)田退水的氮、磷元素：選擇線性模型、Langmuir模型、Freundlich模型擬合礫石、碎磚對總磷和氨氮的熱力學吸附過程；選擇一級動力學模型、偽二級動力學模型、Elovich方程擬合礫石、碎磚兩種基質(zhì)對氮、磷的動力學吸附過程。然后以空心菜、礫石和農(nóng)田退水構(gòu)成模擬水培系統(tǒng),研究系統(tǒng)對農(nóng)田退水中氮、磷污染物的削減。最后以水芹菜和農(nóng)田退水構(gòu)成水培系統(tǒng),研究系統(tǒng)對農(nóng)田退水中氮、磷污染物的削減。主要研究結(jié)果如下：(1)對一定濃度總磷和氨氮的吸附,投加數(shù)量一致的(3個)、液／固比利近似的礫石和碎磚(等溫吸附實驗液／固比例：礫石組2.67,碎磚組2.96；吸附動力學實驗液／固比例：礫石組3.33,碎磚組3.70)：碎磚對總磷的平衡吸附量為213.35mg/kg-227 mg/kg,礫石對總磷的平衡吸附量為11.79mg/kg～11.36 mg/kg,碎磚對總磷的平衡吸附量是礫石的18～19倍；碎磚對氨氮的平衡吸附量為210.48mg/kg,礫石對氨氮的平衡吸附量為16.62mg/kg～18.36mg/kg。由此可知碎磚對總磷和氨氮的吸附效果較礫石強。(2)模擬農(nóng)田退水培養(yǎng)水芹菜,種植密度為688株/m2時,第3d和5d模擬農(nóng)田退水中氮、磷削減率濃度如下：氨氮濃度降低85.38%、95.52%,總氮濃度減少47.67%、63.70%,總磷濃度降低84.94%、96.23%；種植密度為162株/m2時,第3d和5d模擬農(nóng)田退水中氮、磷削減率為：氨氮濃度分別降低20.30%、48.82%,總氮濃度分別減少16.55%、30.0%,總磷濃度分別降低60.75%、89.04%。(3)在實驗設(shè)計的氨氮、總磷初始濃度下,氨氮和總磷濃度削減率與水芹菜種植密度成正相關(guān)。當氨氮初始濃度在分別在4.2mg/L～5.7mg/L、7.8mg/L～10.4mg/L范圍內(nèi),總磷初始濃度在0.24-0.46mg/L時,種植密度越高,氨氮和總磷削減率越大；平均種植密度為688株/m2的實驗組在第3d時氨氮削減率超過80%,而平均種植密度為162株/m2的實驗組,在第3d氨氮削減率20.3%,說明種植密度對氨氮的削減率具有顯著影響；在相同水力停留時間內(nèi),平均種植密度為688株/m2的較高種植密度實驗組,第2d總磷濃度削減率67.16%,而162株/m2的低密度實驗組,第2d總磷濃度削減率為26.86%。(4)空心菜與礫石構(gòu)成的系統(tǒng)處理模擬的農(nóng)田退水,3d后模擬農(nóng)田退水中氨氮和總磷濃度降低50%、70%,總氮濃度削減28.12%～38.64%；5d后模擬農(nóng)田退水中氨氮和總磷濃度降低80%和90%,總氮濃度削減44.17%～46.75%。
【關(guān)鍵詞】：氮磷減排 農(nóng)田退水 生態(tài)溝渠 碎磚 礫石 水芹菜 空心菜
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X712
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 前言12-23
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國內(nèi)外研究進展12-21
• 1.2.1 植物修復技術(shù)13-14
• 1.2.2 溝渠濕地14
• 1.2.3 生態(tài)溝渠14-15
• 1.2.4 沉積物吸附氮磷15-16
• 1.2.5 植物吸收轉(zhuǎn)化營養(yǎng)物質(zhì)16-17
• 1.2.6 微生物作用17-18
• 1.2.7 研究方法及條件控制18-21
• 1.3 研究目標21-22
• 1.4 研究方案22
• 1.5 研究內(nèi)容22
• 1.6 技術(shù)路線22-23
• 2 材料與方法23-38
• 2.1 分析指標、實驗裝置及儀器23-25
• 2.1.1 實驗地介紹23
• 2.1.2 分析指標及方法23-24
• 2.1.3 實驗裝置、儀器24-25
• 2.2 研究對象及實驗材料25-30
• 2.2.1 農(nóng)田退水中氮磷排放規(guī)律25-26
• 2.2.2 基質(zhì)材料及表觀特征26-29
• 2.2.3 水生植物材料選擇29-30
• 2.3 實驗方法30-38
• 2.3.1 基質(zhì)等溫吸附實驗30-32
• 2.3.2 基質(zhì)吸附動力學實驗32-34
• 2.3.3 水芹菜削減氮磷實驗34-36
• 2.3.4 空心菜與礫石組合削減氮磷實驗36-38
• 3 結(jié)果與討論38-71
• 3.1 基質(zhì)對總磷、氨氮的等溫吸附分析38-42
• 3.1.1 礫石對總磷的等溫吸附特性39
• 3.1.2 碎磚對總磷的等溫吸附特性39-40
• 3.1.3 礫石對氨氮的等溫吸附特性40-41
• 3.1.4 碎磚對氨氮的等溫吸附特性41-42
• 3.1.5 等溫吸附實驗小結(jié)42
• 3.2 基質(zhì)對總磷、氨氮的吸附動力學分析42-50
• 3.2.1 礫石對總磷的吸附動力學分析43-45
• 3.2.2 碎磚對總磷的吸附動力學分析45-47
• 3.2.3 礫石對氨氮的吸附動力學分析47-48
• 3.2.4 碎磚對氨氮的吸附動力學分析48-50
• 3.2.5 吸附動力實驗學小結(jié)50
• 3.3 水芹菜對氮磷濃度的削減作用50-66
• 3.3.1 氨氮和總氮濃度變化52-57
• 3.3.2 對氨氮和總氮濃度變化的分析57-59
• 3.3.3 總磷濃度變化59-60
• 3.3.4 種植密度對總磷濃度減少時間的影響60-62
• 3.3.5 種植密度對總磷濃度減少速率的影響62-66
• 3.4 空心菜與礫石組合對氮磷濃度的削減作用66-71
• 3.4.1 總氮濃度變化67-68
• 3.4.2 氨氮濃度變化68-69
• 3.4.3 總磷濃度變化69-70
• 3.4.4 空心菜與礫石組合對氮磷削減作用小結(jié)70-71
• 4 結(jié)論71-72
• 5 展望72-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-80

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張磊;蔣行瑩;;造紙行業(yè)退水影響分析方法研究[J];江淮水利科技;2013年01期

2 張亞麗;李懷恩;張興昌;肖波;;黃土坡面退水及其氮污染試驗研究[J];西安建筑科技大學學報(自然科學版);2007年01期

3 李紅衛(wèi);黃建新;;梧州市林漿紙一體化項目的退水影響分析[J];廣西水利水電;2007年04期

4 王利紅,張嬋娟;農(nóng)業(yè)退水對水體的污染不容忽視[J];今日科苑;2005年09期

5 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賀新春;李杰;嚴黎;鄭江麗;;建設(shè)項目取退水影響補償機制與補償措施研究[A];中國水利學會2008學術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 常春暉;加強巡堤除險 防止退水潰堤[N];黑龍江日報;2013年

2 政務(wù)報道組;國家防總部署退水期堤防防守工作[N];中國水利報;2013年

3 安徽總隊直屬支隊 周尚斌;謹防“退水潰堤”[N];人民武警;2006年

4 通訊員 玉國 新元 長輝;孝南區(qū)確保府o春油慫詘踩玔N];孝感日報;2007年

5 葉新民　林見 楊建榮;繼續(xù)嚴陣以待 防止退水破圩[N];蕪湖日報;2010年

6 張敏 胡桂芳;安徽 400萬畝退水農(nóng)田重新種上莊稼[N];新華每日電訊;2003年

7 記者　 蔣麗英;魚塘退水排出三類水[N];蘇州日報;2006年

8 通訊員 朱岳松;安徽加強退水期防守[N];人民長江報;2009年

9 通訊員 王春夏邋記者 聶建春;嚴防淮河干支流退水潰堤[N];安徽日報;2007年

10 丁厚勤 張丙奪;調(diào)水調(diào)沙進入退水期[N];菏澤日報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張愛平;寧夏黃灌區(qū)稻田退水氮磷污染特征研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 敬子卉;生態(tài)組合溝渠技術(shù)中基質(zhì)與植物要素對農(nóng)田退水氮磷減排的效果研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 李佳琪;農(nóng)業(yè)灌溉退水環(huán)境影響評價方法及案例應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：生態(tài)組合溝渠技術(shù)中基質(zhì)與植物要素對農(nóng)田退水氮磷減排的效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：464782