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河水中TN浓度季节变化及湿地去除效果

【摘要】:河水中TN 浓度在1年中6-10月较高,湿地在该时间段内对河水中TN 的去除效率也达最高。随着温度降低、湿地植物枯萎,TN 去除率开始下降。但在1月取样进水浓度升高时,3 个湿地都有较好的去除效果,系统A、B、C 平均去除率分别为60.2%、63.6%、50.8%。

2.1.1 对总氮和氨氮的分析

系统进、出水中总氮和氨氮的平均值见表1。

表1 表流湿地系统进、出水总氮和氨氮浓度(mg/L)

由表1 可知,系统进水中总氮浓度随时间不同呈现不同变化,夏季最高,这是由于夏季人为活动频繁产生了一定污染物,同时当地夏季河水量小、蒸发量大,导致总氮含量较高。此外,该河水氨氮占总氮的比例较高,说明一大部分污染物来自农田排水[6]

2.1.2 对总氮的去除效果

3 个表流湿地系统对TN 的去除效果见图3。(www.chuimin.cn)

由图3 可知,3 个湿地系统对总氮去除效果的规律大致相同。湿地运行开始时,3 个湿地系统对总氮的去除效率都不高,这与湿地进水浓度不高、湿地没有运行到最好效果有关[7]。在夏季进水浓度较高时,3 个湿地系统去除效果均较好,系统A、B、C平均去除率分别为74.8%、75.5%、70.6%,出水浓度保持在0.9 mg/L 以下。河水中TN 浓度在1年中6-10月较高,湿地在该时间段内对河水中TN 的去除效率也达最高。这是因为湿地植物在该段时间处于生长旺盛期,同时微生物的数量和活性最高[8]。本课题组的相关研究也验证了这一结论[9]

11月后由于当地农业活动减少,TN 进水浓度降低。随着温度降低、湿地植物枯萎,TN 去除率开始下降。但在1月取样进水浓度升高时,3 个湿地都有较好的去除效果,系统A、B、C 平均去除率分别为60.2%、63.6%、50.8%。湿地现场水生植物长势、稠密度由高到低依次为系统B>系统A>系统C,与去除率高低一致,说明冬季TN 去除主要靠水生植物吸收[10]。3 个湿地系统都能达到比较理想的去除效果,但系统B 去除效率更高,适应能力也更强。

图3 3 个湿地系统对总氮去除效果的比较

11月,随着植物部分枯萎和进水浓度降低,3 个湿地出水TN 浓度有明显上升趋势,说明有一部分TN 可能从底泥和植物残体中释放出来[11]