生態(tài)溝渠處理農(nóng)田氮磷污水的實(shí)驗(yàn)與模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 20:38
近年來(lái),農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染日益嚴(yán)重,對(duì)水體質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要威脅。溝渠系統(tǒng)中氮、磷的遷移轉(zhuǎn)化是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制和管理的關(guān)鍵。因此,探討生態(tài)溝渠中氮、磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、分析生態(tài)溝渠脫氮除磷的顯著影響因子,對(duì)有效控制和攔截農(nóng)業(yè)氮、磷污染具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了一種階梯式潛流透水壩生態(tài)溝渠,并依此搭建中試反應(yīng)溝渠模型裝置,通過(guò)植物篩選試驗(yàn)和填料篩選試驗(yàn)確定了溝渠中所需植物和填料。首先,對(duì)比分析了空白溝渠、植物溝渠以及帶有潛流透水壩的填料生態(tài)溝渠對(duì)氮、磷污染物的截留效應(yīng);其次,通過(guò)動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)就生態(tài)溝渠在水生生物-水力協(xié)同下對(duì)農(nóng)田排水中氮磷的截留去除機(jī)理進(jìn)行研究,探討不同進(jìn)水濃度、進(jìn)水流量和水位等環(huán)境因子對(duì)生態(tài)溝渠脫氮除磷的影響;然后,采用正交試驗(yàn),以氮素的去除效果為考察指標(biāo),分析了生態(tài)溝渠進(jìn)水氮素濃度、懸浮顆粒濃度、進(jìn)水流量、水位4個(gè)影響因子對(duì)溝渠中氮素去除的影響,尋求溝渠除氮的顯著影響因子及優(yōu)選條件;最后,利用三維水質(zhì)數(shù)學(xué)模型軟件EFDC構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)室植物生態(tài)溝渠裝置的計(jì)算模型,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)靜態(tài)條件下氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸移模擬,并將模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證模型...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
生態(tài)溝渠處理農(nóng)田氮磷污水的實(shí)驗(yàn)與模擬研究框圖
溝渠加深部分面積比潛水壩基面積要大。圖 2-1 潛流透水壩溝渠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2-2 防滲砌塊 圖2-3 攔截板此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)防滲砌塊通過(guò)凸塊和凹槽的聯(lián)結(jié)緊密排列于溝渠底部,有效防止?jié)B漏,中間設(shè)置六邊形孔種植植物可以有效攔截農(nóng)田徑流中的顆粒物,延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,增加污染物去除效率。(2)攔截板下方的小孔可控制水流,與潛流透水壩一起增加停留時(shí)間,攔截大顆粒物質(zhì),增加排水在潛流壩下部滲濾的水量。(3)壩體呈階梯設(shè)置,利用落差進(jìn)行跌水強(qiáng)化復(fù)氧,實(shí)現(xiàn)充氧過(guò)程的無(wú)能耗。(4)在設(shè)置潛流壩處,加大溝渠深度,可以減小潛流壩對(duì)小型農(nóng)田排水溝渠的排水阻礙,兼顧減緩水速、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,使流水?dāng)y帶的顆粒物質(zhì)和養(yǎng)分等得以沉淀和去除。(5)溝渠底部鋪設(shè)卵石、纖維等利于生物膜的形成與生長(zhǎng)。壩體及砌塊均填土層種植植物,構(gòu)成植物-微生物系統(tǒng)提高了凈水能力。2.1.2 溝渠模型裝置很多工程問(wèn)題中流體運(yùn)動(dòng)中的某些力常不發(fā)生作用或影響很小
攔截板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙季晚稻田灌溉徑流氮磷分布特征研究[J]. 陳成廣,趙輕舟,胡保衛(wèi). 水利學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]3種濕地填料對(duì)水體中氮磷的吸附特性研究[J]. 王功,魏東洋,方曉航,李杰,許振成. 環(huán)境污染與防治. 2012(11)
[3]生態(tài)灌區(qū)農(nóng)田排水溝塘濕地系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)行管理[J]. 何軍,崔遠(yuǎn)來(lái). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2012(06)
[4]農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物在排水溝渠中的模擬與應(yīng)用[J]. 李強(qiáng)坤,胡亞偉,李懷恩. 環(huán)境科學(xué). 2011(05)
[5]土地要素部門(mén)間流動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響[J]. 譚淑豪,汪浩. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2011(03)
[6]生態(tài)攔截溝渠建設(shè)的幾點(diǎn)體會(huì)[J]. 薛國(guó)紅,高建峰,褚培春,陳雪民,穆美英,王雪萍. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2011(01)
[7]三江平原水田氮的側(cè)滲輸出研究[J]. ;,閻百興. 環(huán)境科學(xué). 2011(01)
[8]不同基質(zhì)和植物人工濕地凈化效果試驗(yàn)[J]. 陳潤(rùn),陳中祥,莫李娟. 水資源保護(hù). 2010(04)
[9]農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物在排水溝渠中的遷移轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展[J]. 李強(qiáng)坤,胡亞偉,孫娟. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]4種人工濕地填料對(duì)磷的吸附特性分析[J]. 劉波,陳玉成,王莉瑋,何娟,劉江國(guó),梁勤爽. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
博士論文
[1]農(nóng)田排水溝渠對(duì)氮磷的去除效應(yīng)及管理措施[D]. 張燕.中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
[2]生態(tài)溝渠水生植物對(duì)農(nóng)區(qū)氮磷面源污染的攔截效應(yīng)研究[D]. 余紅兵.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]內(nèi)蒙古烏梁素海水質(zhì)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬研究[D]. 李興.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[4]人工濕地除磷基質(zhì)篩選及其吸附機(jī)理研究[D]. 趙桂瑜.同濟(jì)大學(xué) 2007
[5]溝渠濕地對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物的截留和去除效應(yīng)[D]. 姜翠玲.河海大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于EFDC的丹江口水庫(kù)水環(huán)境數(shù)值模擬分析[D]. 段揚(yáng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]底泥對(duì)氮磷的吸附及投加微生物對(duì)底泥磷釋放的影響[D]. 李程亮.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]基于EFDC鄱陽(yáng)湖水環(huán)境模型與不確定性研究[D]. 張慶合.廣州大學(xué) 2011
[4]農(nóng)田徑流人工濕地處理中磷的去除研究[D]. 劉波.西南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3245617
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
生態(tài)溝渠處理農(nóng)田氮磷污水的實(shí)驗(yàn)與模擬研究框圖
溝渠加深部分面積比潛水壩基面積要大。圖 2-1 潛流透水壩溝渠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2-2 防滲砌塊 圖2-3 攔截板此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)防滲砌塊通過(guò)凸塊和凹槽的聯(lián)結(jié)緊密排列于溝渠底部,有效防止?jié)B漏,中間設(shè)置六邊形孔種植植物可以有效攔截農(nóng)田徑流中的顆粒物,延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,增加污染物去除效率。(2)攔截板下方的小孔可控制水流,與潛流透水壩一起增加停留時(shí)間,攔截大顆粒物質(zhì),增加排水在潛流壩下部滲濾的水量。(3)壩體呈階梯設(shè)置,利用落差進(jìn)行跌水強(qiáng)化復(fù)氧,實(shí)現(xiàn)充氧過(guò)程的無(wú)能耗。(4)在設(shè)置潛流壩處,加大溝渠深度,可以減小潛流壩對(duì)小型農(nóng)田排水溝渠的排水阻礙,兼顧減緩水速、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,使流水?dāng)y帶的顆粒物質(zhì)和養(yǎng)分等得以沉淀和去除。(5)溝渠底部鋪設(shè)卵石、纖維等利于生物膜的形成與生長(zhǎng)。壩體及砌塊均填土層種植植物,構(gòu)成植物-微生物系統(tǒng)提高了凈水能力。2.1.2 溝渠模型裝置很多工程問(wèn)題中流體運(yùn)動(dòng)中的某些力常不發(fā)生作用或影響很小
攔截板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙季晚稻田灌溉徑流氮磷分布特征研究[J]. 陳成廣,趙輕舟,胡保衛(wèi). 水利學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]3種濕地填料對(duì)水體中氮磷的吸附特性研究[J]. 王功,魏東洋,方曉航,李杰,許振成. 環(huán)境污染與防治. 2012(11)
[3]生態(tài)灌區(qū)農(nóng)田排水溝塘濕地系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)行管理[J]. 何軍,崔遠(yuǎn)來(lái). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2012(06)
[4]農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物在排水溝渠中的模擬與應(yīng)用[J]. 李強(qiáng)坤,胡亞偉,李懷恩. 環(huán)境科學(xué). 2011(05)
[5]土地要素部門(mén)間流動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響[J]. 譚淑豪,汪浩. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2011(03)
[6]生態(tài)攔截溝渠建設(shè)的幾點(diǎn)體會(huì)[J]. 薛國(guó)紅,高建峰,褚培春,陳雪民,穆美英,王雪萍. 上海農(nóng)業(yè)科技. 2011(01)
[7]三江平原水田氮的側(cè)滲輸出研究[J]. ;,閻百興. 環(huán)境科學(xué). 2011(01)
[8]不同基質(zhì)和植物人工濕地凈化效果試驗(yàn)[J]. 陳潤(rùn),陳中祥,莫李娟. 水資源保護(hù). 2010(04)
[9]農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物在排水溝渠中的遷移轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展[J]. 李強(qiáng)坤,胡亞偉,孫娟. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]4種人工濕地填料對(duì)磷的吸附特性分析[J]. 劉波,陳玉成,王莉瑋,何娟,劉江國(guó),梁勤爽. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
博士論文
[1]農(nóng)田排水溝渠對(duì)氮磷的去除效應(yīng)及管理措施[D]. 張燕.中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2013
[2]生態(tài)溝渠水生植物對(duì)農(nóng)區(qū)氮磷面源污染的攔截效應(yīng)研究[D]. 余紅兵.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]內(nèi)蒙古烏梁素海水質(zhì)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬研究[D]. 李興.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[4]人工濕地除磷基質(zhì)篩選及其吸附機(jī)理研究[D]. 趙桂瑜.同濟(jì)大學(xué) 2007
[5]溝渠濕地對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物的截留和去除效應(yīng)[D]. 姜翠玲.河海大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于EFDC的丹江口水庫(kù)水環(huán)境數(shù)值模擬分析[D]. 段揚(yáng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]底泥對(duì)氮磷的吸附及投加微生物對(duì)底泥磷釋放的影響[D]. 李程亮.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]基于EFDC鄱陽(yáng)湖水環(huán)境模型與不確定性研究[D]. 張慶合.廣州大學(xué) 2011
[4]農(nóng)田徑流人工濕地處理中磷的去除研究[D]. 劉波.西南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3245617
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/nykj/3245617.html
最近更新
教材專著