水生植物在農(nóng)村污水處理 論文

1、<p>　　水生植物在農(nóng)村污水生態(tài)處理中的作用</p><p>　　農(nóng)村生活污水以往都是作為農(nóng)田肥料來使用的，生活污水中的有機(jī)物在農(nóng)田中被農(nóng)作物吸收，轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，很少流失到水體中去，因此，對(duì)環(huán)境影響不大。但隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)各地都發(fā)生了日新月異的變化，大部分農(nóng)村的居民生活同樣也發(fā)生了翻天覆地的變化，農(nóng)村的人均日用水量和生活污水排放量急增，產(chǎn)生了大量生活污水；其肥效亦大大降低，又因衛(wèi)生要

2、求，很難用作農(nóng)肥了，同時(shí)由于化肥的大量使用，減少了傳統(tǒng)的農(nóng)家肥的使用，造成農(nóng)村生活污水失去了消化途徑，使近年來農(nóng)村生活污水的無序排放。農(nóng)村污水已成為農(nóng)村環(huán)境的重要污染源，嚴(yán)重地影響了農(nóng)村居民的生活環(huán)境，破壞了村容村貌，而且對(duì)農(nóng)村人口的身體健康同樣也存在著巨大的威脅：農(nóng)村污水造成農(nóng)村河道水體變黑發(fā)臭、魚蝦絕跡、蚊蠅孳生，已經(jīng)成了農(nóng)村水源地潛在的安全隱患，而且隨著農(nóng)村居民生活方式的改變而加劇。生活污水中病菌蟲卵引起疾病傳播，使群眾的身體健康

3、受到極大的影響。如果農(nóng)村污水任意排放，將會(huì)造成嚴(yán)重污染，可能形成北方“污水靠蒸發(fā)，垃圾靠風(fēng)刮”，南方“污水橫流、垃圾遍地”現(xiàn)象。因此，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水收集、處理，避免因生活污水的亂排放而引起的農(nóng)村生活引用水源的污染刻不容緩</p><p><b>　　一、農(nóng)村污水特征</b></p><p>　　農(nóng)村污水是指農(nóng)村地區(qū)居民在生活和生產(chǎn)過程中形成的污水，包括生產(chǎn)污水和生活

4、污水兩個(gè)方面。農(nóng)村生活污水是指居民生活過程中廁所排放污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等，農(nóng)村生產(chǎn)污水是指畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。目前，全國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，而大部分的村莊都沒有相對(duì)較完善的污水處理系統(tǒng)，生活污水中大量的污染物質(zhì)加重受納水體的污染，造成水體水質(zhì)惡化，特別是污水中含有大量氮、磷，會(huì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化，這個(gè)問題引起了人們的普遍關(guān)注。目前，農(nóng)村污水一般是指農(nóng)村生活污水。</p>

5、<p>　　由于農(nóng)村的特殊性，一般沒有固定的污水排放口，排放比較分散，其污水的水質(zhì)、水量、排水方式有自身特點(diǎn)。</p><p>　　（1）農(nóng)村村鎮(zhèn)人口較少，分布廣而且分散，相對(duì)城鎮(zhèn)生活污水，農(nóng)村生活污水分布散，污染物濃度相對(duì)較高，變化大，而且大部分沒有排水管網(wǎng)；</p><p>　?。?）農(nóng)村污水主要為生活污水和以農(nóng)產(chǎn)品為原料的加工污水的混合水體，其中50% 以上是生活污水，

6、大部分農(nóng)村污水，一般CODcr≦500毫克/升（250～400mg/L），NH3-N為40～60 mg/L，TP為2.5 ～5mg/L，BOD5≦250 mg/L， PH值6-8，SS≦500毫克/升，色度（稀釋倍數(shù)）≦100，水中基本上不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，含一定量的氮和磷，水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性好。</p><p>　?。?）水量狀況。農(nóng)村居民生活用水量受生活條件狀況（給水系統(tǒng)、衛(wèi)生器具完善程度、水資源利用

7、方式等）、生活習(xí)慣、節(jié)氣等因素直接影響，其生活污水排量也隨其變化。除小城鎮(zhèn)以外，一般農(nóng)村人口居住分散，數(shù)量相對(duì)少，產(chǎn)生污水量也??；但是變化系數(shù)大，居民生活規(guī)律相近，導(dǎo)致農(nóng)村污水排放量早晚比白天大，夜間排放量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即污水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，具有變化幅度大的熱點(diǎn)。當(dāng)該村鎮(zhèn)為旅游地區(qū)時(shí)，不僅晝夜變化系數(shù)大，而且季節(jié)性變化系數(shù)亦較大。</p><p><b>　?。?）排水體制特點(diǎn)<

8、;/b></p><p>　　很多農(nóng)村尚無排水系統(tǒng)，雨水和污水均沿道路邊溝或路面排至就近水體。有排水系統(tǒng)和管道的地區(qū)，除小部分經(jīng)濟(jì)條件較好的村鎮(zhèn)實(shí)行雨污分流制系統(tǒng)外，大部分地區(qū)采用的是合流制排水系統(tǒng)。</p><p>　　二、農(nóng)村生活污水排放要求</p><p>　　農(nóng)村生活污水排放根據(jù)污水處理后不同的用途與去向執(zhí)行不同的排放標(biāo)準(zhǔn)，例如污水處理后排入地表水體時(shí)

9、，污水排放應(yīng)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB18918表1中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；用于農(nóng)業(yè)灌溉時(shí)，應(yīng)按《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084）執(zhí)行；用于漁業(yè)用水時(shí)，應(yīng)按《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB11607執(zhí)行；作其他用途時(shí)，還應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。?）處理后排入水體的污水應(yīng)該執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002表1中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，其中常規(guī)污染物排放指標(biāo)見下表。</p>

10、<p>　　表1 污染物允許排放濃度 (mg/L)</p><p>　　注：括號(hào)外數(shù)值為水溫＞12℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的控制指標(biāo)。</p><p>　?。?）農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB 5084-92）：污水是一種含豐富營(yíng)養(yǎng)的水資源。我國(guó)廣大農(nóng)村，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水量極大，農(nóng)村污水處理達(dá)標(biāo)后完全可以用于農(nóng)田灌溉，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。</p>

11、;<p>　　農(nóng)村污水與城市污水之間相比較，沒有或者少有的工業(yè)污水的介入，處理后的污水可以滿足植物、作物生長(zhǎng)的需要，滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)可以用于農(nóng)田灌溉。</p><p>　　表2 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (mg/L)</p><p>　　三、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)</p><p><b>　　1. 處理現(xiàn)狀</

12、b></p><p>　　農(nóng)村生活污水的處理應(yīng)選用投資少、運(yùn)行管理方便費(fèi)用低的小型分散式處理方法為主。目前此類處理方法有以下幾種：</p><p>　?、?、生活污水凈化池沼氣</p><p>　　生活污水凈化沼氣池是采用厭氧發(fā)酵技術(shù)和兼性生物過濾技術(shù)相結(jié)合的方法，在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成CH4、CO2和水，達(dá)到凈化處理生活污水的目

13、的。其處理工藝：</p><p>　　生活污水 格柵池 前處理區(qū)［一級(jí)厭氧發(fā)酵、二級(jí)厭氧發(fā)酵（掛膜）］ 后處理區(qū)（兼性生物濾池） 排放</p><p>　　生活污水沼氣凈化池在全國(guó)大部分地區(qū)得到了推廣，它的優(yōu)點(diǎn)是：不消耗動(dòng)力、運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)便、剩余污泥少、還能回收能源（沼氣），建在綠化或菜地下，不占地，投資小。但在技術(shù)上也存在

14、一定的問題，主要是污水停留時(shí)間長(zhǎng)，出水中部分指標(biāo)未達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)等。</p><p>　?、?、高效生物化糞池（SW型生活污水自凈裝置）</p><p>　　高效生物化糞池是在普通化糞池上加以改造形成的，在城郊結(jié)合部城市污水管網(wǎng)未覆蓋到的居住區(qū)可采用。其處理工藝也是利用厭氧微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)發(fā)酵、分解作用，達(dá)到污水的凈化。經(jīng)過改造的工藝流程為：</p><p>　　污水

15、 調(diào)節(jié)沉淀池 柵濾 多級(jí)厭氧 接觸生化</p><p>　　多級(jí)厭氧 二次接觸生化 濾清出水</p><p>　　它的優(yōu)點(diǎn)是：安裝施工方便、快捷。建在綠化底下，不耗能。缺點(diǎn)是：停留時(shí)間較長(zhǎng)，不定期清掏污泥，造價(jià)稍高，達(dá)900－1000元/戶。</p><p>　　⑶、地埋式無動(dòng)力凈化處理

16、裝置</p><p>　　地埋式無動(dòng)力凈化處理裝置是在圓筒型兼性濾池專利的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，其處理工藝流程為：</p><p>　　生活污水 缺氧酸化 兼性過濾 氧化溝（自然通風(fēng)） 排放</p><p>　　該處理方式最大特點(diǎn)是增加了氧化溝，其他都和凈化沼氣處理池的工藝相同。增加氧化溝的目的是想對(duì)厭氧發(fā)酵后的污水進(jìn)行氧化處理，

17、使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高。從處理工藝流程上看，該處理裝置是一種比較理想的小型生活污水處理裝置，但從一段時(shí)間的實(shí)踐結(jié)果看沒有達(dá)到預(yù)期的效果，處理后出水水質(zhì)并沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。處理效果和普通化糞池效果差不多，雖然它亦建在綠化地下，不占地，但投資為1190元/戶，大大高于化糞池。</p><p>　　⑷、人工濕地生活污水處理技術(shù)</p><p>　　“濕地”泛指暫時(shí)或長(zhǎng)期覆蓋水深不超過 2 米的低

18、洼地、及低潮時(shí)水深不超過 6 米的沿海地區(qū)，包括各種咸水、淡水沼澤地、濕草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海灘涂、河邊洼地或漫灘、濕草原等。濕地是地球上具有多種獨(dú)特功能的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅為人類提供大量食物、原料和水資源，而且還在維持生態(tài)平衡、保持生物多樣性和珍稀動(dòng)物資源以及涵養(yǎng)水源、補(bǔ)充地下水等方面起到重要作用，享有“地球之腎”的美譽(yù)。 </p><p>　　根據(jù)濕地形成的條件可把濕地分為自然濕

19、地和人工濕地。自然濕地即在自然狀態(tài)下形成的，如上述所說的濕地。而人工濕地是科學(xué)家受天然濕地凈化功能的啟發(fā)而發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)。</p><p>　　人工濕地是通過模擬和強(qiáng)化自然濕地功能，將污水有控制地投配到土壤（填料）經(jīng)常處于飽和狀態(tài)且生長(zhǎng)有蘆葦、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流動(dòng)的過程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用下，污水中有機(jī)物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作

20、用，促進(jìn)兼性微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。</p><p><b>　　其一般工藝流程：</b></p><p>　　格柵 → 格網(wǎng) → 沉淀調(diào)節(jié)池 → 人工濕地 → 氧化塘 → 水體。</p><p>　　人工濕地處理生活污水具有效果好、投資省,運(yùn)行費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著占地較大，冬天處理效果受一定影響的問題。</p>&l

21、t;p>　　2. 本課題研究對(duì)象所采用的污水處理技術(shù)</p><p>　　厭氧發(fā)酵——人工濕地生活污水處理技術(shù)</p><p>　　上述幾種小型生活污水凈化處理裝置，既有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在不少問題。如何選擇一種處理效果好、造價(jià)低、運(yùn)行管理方便的處理技術(shù)，是解決目前農(nóng)村生活污水處理問題的關(guān)鍵。在以上幾種處理工藝中，生活污水凈化沼氣處理工藝和人工濕地生活污水處理工藝這兩項(xiàng)技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)比

22、較明顯，技術(shù)也比較成熟。生活污水凈化沼氣池前處理厭氧發(fā)酵比較充分，有機(jī)物的去除效率也比較高，后處理兼性濾池的生物過濾效果也很明顯。其主要問題是對(duì)懸浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。而人工濕地的缺陷是進(jìn)水要求比較高，必須有前處理先去除生活污水中大顆粒雜質(zhì)，避免引起濕地濾料的堵塞，而人工濕地去除氨氮和磷的效果卻非常好。因此，江蘇省建設(shè)廳經(jīng)調(diào)查、分析、評(píng)估，提出了厭氧發(fā)酵－人工濕地生活污水處理的新技術(shù)，并在一些村鎮(zhèn)居民小區(qū)開展試點(diǎn)。</p

23、><p>　　本項(xiàng)目借助江蘇一夫建材有限公司的示范工程，來研究水生植物對(duì)農(nóng)村生活污水的處理效率。該工程處理工藝為：厭氧+自流充氧接觸氧化渠+人工濕地工藝</p><p><b>　　工藝流程為：</b></p><p>　　格柵井 → 一級(jí)厭氧池 → 二級(jí)厭氧池 → 接觸氧化渠 → 人工濕地 → 排放</p><p>　　生

24、活污水經(jīng)格柵攔截塑料袋、菜葉等垃圾后進(jìn)入一二級(jí)厭氧池，總停留36-48小時(shí)，一級(jí)厭氧池可利用原胡化糞池截留大部分顆粒較大的有機(jī)物，經(jīng)厭氧發(fā)酵分解成穩(wěn)定的沉渣。一級(jí)厭氧池出水進(jìn)入二級(jí)厭氧池，池內(nèi)裝彈性掛膜填料，附著生物群，吸附、吸收、降解污水中溶解性有機(jī)污染物進(jìn)一步沉降懸浮物。二級(jí)厭氧池出水進(jìn)入自流充氧接觸氧化渠，該氧化渠內(nèi)填充一定粒徑的鵝卵石，利用自然復(fù)氧、流水充氧和藻類光合遞氧，提高厭氧池出水中的溶解氧，同時(shí)去除一部分的有機(jī)物及氮磷。

25、然后將水流引入人工濕地，人工濕地床形式一般采用垂直流濕地床多級(jí)串聯(lián)，也可采用垂直流濕地床與水平流濕地床組合形式。垂直流濕地床串聯(lián)一般為4～5級(jí)。人工濕地床配有填料，一至四級(jí)填料主要為建筑碎石、石灰石，碎磚等，五級(jí)為砂，砂粒徑級(jí)配主要為濾清出水，使懸浮物達(dá)標(biāo)。濕地表面栽種去污能力強(qiáng)、耐水、多年生草本植物。污水中污染物通過填料過濾、微生物降解、植物吸收等作用被去除。排放水質(zhì)可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。</p&

26、gt;<p>　　四、水生植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)水體中氮磷去除效果的研究</p><p>　　人工濕地植物應(yīng)因地制宜選擇，總體要求要耐水、根系發(fā)達(dá)、多年生、耐寒，具有吸收氮、磷量大，兼顧觀賞性、經(jīng)濟(jì)性。目前常用的有蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉、風(fēng)車草、水竹、水蔥、大米草、鳶尾、蕨草、燈芯草、香根草等等。栽種方法視植物而定，一般每平方米8～10穴，每穴栽2～3株。也可用行距10cm，蔟距15cm控制。</p&

27、gt;<p>　　在江蘇省一夫新材料科技有限公司中試基地的試驗(yàn)池里，分別種植蘆葦、香蒲、蘆葦+香蒲、菖蒲、睡蓮、水蔥、梭魚草等水生植物進(jìn)行對(duì)照。向各試驗(yàn)池分別投加磷酸氫二銨[(NH4) 2HPO4]135 g，將第一天水樣的測(cè)定值作為初始值，測(cè)定指標(biāo)分別為氨氮、總氮、總磷，測(cè)定方法參見國(guó)家環(huán)?？偩志幹频摹端蛷U水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)。試驗(yàn)持續(xù)3周，分別采第1天、第3天、第14天和第21天的水樣。試驗(yàn)期間白天水溫為22.

28、14℃。因試驗(yàn)期間有少量降水，試驗(yàn)池內(nèi)水位變化不大。氨氮、總氮、總磷的測(cè)試數(shù)值分別見表1、表2、表3。</p><p>　　表1. 各對(duì)照池氨氮數(shù)據(jù)</p><p>　　從表1中數(shù)據(jù)可以看出，在試驗(yàn)初期(前3 d)，各試驗(yàn)池氨氮濃度迅速降低。其中，水蔥對(duì)氨氮的吸收最為有效，到第3 d水蔥池氨氮濃度下降了89.1％，其次為梭魚草池，氨氮濃度下降86.1％。下降最少的為蘆葦池，氨氮濃度下降也過

29、到了62.1％。此后，各試驗(yàn)池氨氮濃度呈繼續(xù)下降趨勢(shì)，但下降幅度明顯減小，至試驗(yàn)第14 d，各處理氨氮濃度差別不大，均在0.1 mg/L~0.6mg/L 范圍內(nèi)。至第21天，相比第14天的氨氮濃度，除水蔥池外均有一定程度的升高。</p><p>　　表2. 各對(duì)照池總氮數(shù)據(jù)</p><p>　　由表2可以看出，各試驗(yàn)池總氮濃度也呈下降趨勢(shì)，其中，第3 d水蔥池總氮濃度下降75．6％，其次為

30、梭魚草池，總氮濃度下降58.6％，3天內(nèi)總氮濃度下降最少的是香蒲池，濃度下降只有19.0%。但到第14 天，除睡蓮池以外，其余各池總氮濃度都呈較低水平，而睡蓮池居然還比第3 天升高了。但到第21天的時(shí)候，睡蓮池的總氮濃度又有所下降，其它各池基本不變或有所提升。</p><p>　　表3. 各對(duì)照池總磷數(shù)據(jù)</p><p>　　各個(gè)試驗(yàn)池的總磷在整個(gè)試驗(yàn)期間一直呈下降趨勢(shì)。總的來看。試驗(yàn)初期

31、磷濃度下降較快，隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，磷濃度下降速度減緩。其中水蔥池磷的下降最多，第3 天總磷濃度下降25.0％。總磷下降最少的是睡蓮池，到第三天時(shí)只下降了1.74％。但經(jīng)過21天后，總磷濃度下降均達(dá)到60%以上。</p><p>　　表4. 不同植物對(duì)氮磷的去除效率</p><p>　　我們用初始值(第1天的數(shù)據(jù))減去最低濃度計(jì)算不同植物對(duì)氨氮、總氮、總磷的去除率。由表4可以看出，水蔥和蘆

32、葦對(duì)氨氮的去除率最高，分別達(dá)95.39％和94.12％，梭魚草和菖蒲對(duì)氨氮的去除效果也是非常好的。菖蒲對(duì)總氮的去除率最高，達(dá)89.12％，其次是水蔥。同樣，水蔥和菖蒲對(duì)總磷的去除率也最高，分別達(dá)96.71%和94.12%?？梢悦黠@看出，睡蓮對(duì)氮和磷的去除能力最弱，尤其是對(duì)總氮，去除率僅為40.11%。</p><p>　　植物對(duì)不同形態(tài)氮的吸收具有一定的選擇性，通常認(rèn)為，有機(jī)氮最先被植物吸收 。對(duì)于無機(jī)氮，有研究

33、發(fā)現(xiàn)植物優(yōu)先吸收氨氮和其他還原態(tài)氮，因而對(duì)氨氮的去除率較高，去除速率較快。在本次研究中同樣發(fā)現(xiàn)，氨氮下降速率明顯快于總氮，但是否主要是因?yàn)橹参镂?。尚不能確定。據(jù)報(bào)道，夏季水體中氨氮的減少有以下3個(gè)途徑：(1)通過氣態(tài)氨直接揮發(fā)；(2)水生植物的吸收/吸附；(3)發(fā)生硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。在本研究中，這3種途徑各自所占的比例沒有進(jìn)行研究。不同植物對(duì)水體中氮的去除效果存在一定差異。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水蔥對(duì)氨氮的去除效果最好，其次為蘆葦和梭魚草，

34、而菖蒲對(duì)總氮的去除率最高。同時(shí)水蔥對(duì)磷的去除能力也是最高的，除水蔥外，菖蒲對(duì)于水體中磷也有著很好的去除效果。</p><p>　　在本試驗(yàn)中，綜合氮、磷的去除效果，發(fā)現(xiàn)水蔥的凈化效果最佳，而且該植物移栽后適應(yīng)環(huán)境快。成活后適應(yīng)水深范圍廣(10cm～80cm)，因而認(rèn)為這種植物在工程上是值得推廣的。菖蒲的凈化效果也很好，但是由于其植株較矮，適應(yīng)水深范圍受到一定限制(＜50 cm)。睡蓮池氮、磷濃度水平較高，去除效率

35、不夠理想，主要原因是睡蓮生長(zhǎng)速度快，莖葉脫落后分解造成的。而蘆葦雖然對(duì)于氨氮的去除效率比較高，但對(duì)于總氮和總磷的去除效率均不如其它水生植物理想。</p><p>　　五、工程實(shí)例進(jìn)出水水質(zhì)分析結(jié)果</p><p>　　這些工程的處理工藝是：污水先經(jīng)過格柵處理，去除樹枝、塑料等較大雜質(zhì)；進(jìn)行一級(jí)厭氧池，起到調(diào)節(jié)水質(zhì)的作用，可沉降部分固體懸浮物；其出水自流進(jìn)入二級(jí)厭氧池，將大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化

36、為小分子有機(jī)物，提高污水的可生化性；出水進(jìn)行自流充氧接觸氧化渠進(jìn)行自然復(fù)氧、流水充氧，提高厭氧池出水中的溶解氧，同時(shí)去除一部分的有機(jī)物及氮磷；然后將水流引入人工濕地，利用植物吸收、微生物降解、填料過濾吸附等作用去除污水中的污染物。人工濕地一般根據(jù)水塘邊界條件，在塘上部砌一個(gè)10.0m×0.5m×1.2m的地下式磚混結(jié)構(gòu)擋水壩，形成一洼地，再改造成人工濕地。設(shè)計(jì)尺寸為6m×10m×1.2 m，填料采

37、用細(xì)黃砂、煤渣和粗礫石，厚度分別為0.4、0.3和0.3m，同時(shí)注意粒徑級(jí)配，以免阻礙水體流動(dòng)。上面鋪設(shè)進(jìn)水管道，管道上開有小孔，以便均勻布水；同時(shí)覆粘土0.3m，種植美人蕉、菖蒲和茭白等，種植密度為6株/m2。在人工濕地底部鋪設(shè)出水口，人工濕地出水排入廢棄水塘，可因地制宜將其改造成穩(wěn)定塘，通過合理的人工調(diào)配，利用藻類的凈化作用、水生植物的吸收作用、水生動(dòng)物的輔助降解作用以及微生物的分解作用，進(jìn)行農(nóng)村生活污水的脫氮除磷深度</p&

38、gt;<p>　　這些工程的濕地里，在進(jìn)行水生植物栽種的時(shí)候，均考慮了物種間的合理搭配，根據(jù)環(huán)境條件和植物群落的特征，按照一定比例在空間分布和時(shí)間分布方面進(jìn)行鑲嵌種植，使一年四季均有優(yōu)勢(shì)物種存在，確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。每個(gè)工地都用到的植被是：金線菖蒲、秋菖蒲和美人蕉，在濱江廠區(qū)的試驗(yàn)地多用了一種叫西伯利亞燕飛草，效果不錯(cuò)，但成本很貴，不能大規(guī)模采用。在淮安、盱眙的幾個(gè)工地加了水芹，空心菜，長(zhǎng)得不錯(cuò)，可以食用，從表中數(shù)

39、據(jù)可以看出水處理效果也還可以。</p><p>　　總的來講，各個(gè)工程的處理效率不盡相同，除了如皋某污水處理項(xiàng)目的氮、磷處理效率比較低外，其余各工程的處理效率大多達(dá)到了60%以上，水生植物在污水處理中去污能力是比較明顯的。但是如果進(jìn)水水質(zhì)污染比較嚴(yán)重的話，出水水質(zhì)仍然達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，如六合某濕地工程，雖然處理效率都還可以，但因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)污染嚴(yán)重，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均未達(dá)到一級(jí)B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但能滿足用于蔬菜灌溉。各人工濕

40、地處理的污水對(duì)COD、NH4+-N、TN、TP去除率分別達(dá)到(61.26%～90.19%)、(31.25%～90.0%)、(47.83%～86.88%)和(50.00%～86.99%)。</p><p>　　總結(jié)水生植物在人工濕地中的作用，主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，參與碳、氮、磷等物質(zhì)循環(huán)；</p><p>　　（2）吸收CO2，釋放

41、氧氣；</p><p>　?。?）作為水體中的初級(jí)生產(chǎn)者，為植食性動(dòng)物提供食物；</p><p>　?。?）為水生動(dòng)物提供棲息場(chǎng)所、產(chǎn)卵場(chǎng)所及避難所；</p><p>　?。?）防止水流失，涵養(yǎng)水源；</p><p><b>　　（6）抑制藻類生長(zhǎng)</b></p><p>　?。?）防止沉積物再懸

42、浮，提高水體透明度；</p><p><b>　?。?）美化環(huán)境。</b></p><p>　　在以后的研究中，還可以在以下幾個(gè)方面多作努力：</p><p>　　（1）水生植物對(duì)氮、磷、重金屬的富集能力；</p><p>　?。?）尋找更多具有高效凈化能力或特殊凈化功能的植物新品種；</p><p&

43、gt;　?。?）研究植物的最佳凈化條件；</p><p>　?。?）與分子生物學(xué)等技術(shù)結(jié)合，提高植物的凈化效果；</p><p><b>　　附件：</b></p><p><b>　　一、水質(zhì)分析技術(shù)</b></p><p>　?。ㄒ唬〤ODcr的測(cè)定：</p><p>&

44、lt;b>　　1. 實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　化學(xué)需氧量（COD），是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的毫克/升來表示。</p><p>　　重鉻酸鉀法測(cè)定COD，是在強(qiáng)酸性溶液中，以一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈做指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)用量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗的量。</p>

45、;<p><b>　　2. 實(shí)驗(yàn)儀器</b></p><p>　?。?）帶250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置；</p><p>　　（2）電熱板或電爐；</p><p>　　（3）50mL酸式滴定管</p><p><b>　　3. 試劑</b></p><p>

46、　　（1）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/6=0.2500mol/L）</p><p>　?。?）試亞鐵靈指示劑</p><p>　?。?）硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液（NH4F(SO4)2﹒6H2O ≈ 0.1mol/L）</p><p>　　（4）硫酸—硫酸銀溶液</p><p>　?。?）硫酸汞(結(jié)晶或粉末)</p><p><

47、;b>　　4. 測(cè)定步驟</b></p><p>　?。?）取20.00mL混合均勻的水樣置250mL磨口的回流錐形瓶中，準(zhǔn)確加入10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)粒小玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上口慢慢的加入30mL硫酸—硫酸銀溶液，輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混勻，加熱，自開始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)，回流2h。</p><p>　?。?）冷卻后，用90mL水沖洗冷凝管壁，取

48、下錐形瓶。溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不明顯。</p><p>　?。?）溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的終點(diǎn)由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。</p><p>　?。?）測(cè)定水樣的同時(shí)，以20.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟做空白實(shí)驗(yàn)。記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。</p>

49、<p><b>　　5. 計(jì)算</b></p><p>　　式中：C—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；</p><p>　　---滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，mL。</p><p>　　---滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，mL。</p><p>　　V---水樣的體積，mL。</p&g

50、t;<p>　　8----氧（1/20）的摩爾質(zhì)量，g/mol。</p><p>　?。ǘ┌?氮的測(cè)定：</p><p><b>　　1. 原理</b></p><p>　　碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，其色度與氨氮含量成正比，通?？稍诓ㄩL(zhǎng)410~425nm范圍內(nèi)測(cè)其吸光度，計(jì)算其含量。</p&g

51、t;<p><b>　　2. 儀器</b></p><p>　?。?）帶氮球的定氮蒸餾裝置：500mL凱氏燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管。</p><p><b>　?。?）分光光度計(jì)</b></p><p><b>　　（3）pH計(jì)</b></p><p><

52、;b>　　3. 試劑</b></p><p>　　配制試劑用水均為無氨水</p><p>　?。?）無氨水可選用下列方法之一進(jìn)行制備：</p><p>　　蒸餾法：每升蒸餾水中加0.1mL硫酸，在全玻璃整流器中重蒸餾，棄去50mL初餾液，接取其余餾出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。</p><p>　　離子交換法：使蒸餾水

53、通過強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂柱。</p><p>　?。?）1mol/L鹽酸溶液。</p><p>　?。?）1mol/L氫氧化鈉溶液。</p><p>　　（4）輕質(zhì)氧化鎂：將氧化鎂在500°C下加熱，以除去碳酸鹽。</p><p>　?。?）0.05%溴百里酚藍(lán)指示液：PH6.0~7.6。</p><p>　

54、?。?）防沫劑，如石蠟碎片。</p><p>　?。?）吸收液：1、硼酸溶液：稱取20g硼酸溶于水，稀釋至1L。</p><p>　?。?）納氏試劑：稱取16克氫氧化鈉，溶于50mL水中，充分冷卻至室溫。另稱取7克碘化鉀溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100mL，貯于聚乙烯瓶中，密塞保存。</p><p>　　（9）酒石酸鉀鈉溶液：稱取

55、50克酒石酸鉀鈉溶于100 mL水中，加熱煮沸以除去氨，放冷，定容至100 mL。</p><p>　?。?0）銨標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稱取3.819克經(jīng)100°C干燥過的優(yōu)級(jí)純氯化銨溶于水中，移入1000 mL，稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含1.00毫克氨氮。</p><p>　?。?1）銨標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：移取5.00 mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含0.010毫克氨氮。<

56、/p><p><b>　　4. 測(cè)定步驟</b></p><p>　?。?）水樣預(yù)處理：取250mL水樣，移入凱氏燒瓶中，加數(shù)滴溴百里酚藍(lán)指示液，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)節(jié)至PH7左右。加入0.25克輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管，導(dǎo)管下端插入吸收液液面下。加熱蒸餾，至餾出液達(dá)200mL時(shí)，停止蒸餾，定容至250mL。</p><p&g

57、t;　　（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00銨標(biāo)準(zhǔn)使用液分別于50mL比色管中，加水至標(biāo)線，加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min后，在波長(zhǎng)420nm處，用光程20mm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度。</p><p>　　由測(cè)得的吸光度，減去零濃度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量（mg）對(duì)校正吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲

58、線。</p><p><b>　?。?）水樣的測(cè)定：</b></p><p>　　a. 分取適量經(jīng)絮凝沉淀預(yù)處理后的水樣（使氨氮含量不超過0.1毫克），加入50mL比色管中，稀釋至標(biāo)線，加0.1mL酒石酸鉀鈉溶液。以下同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。</p><p>　　b. 分取適量經(jīng)蒸餾預(yù)處理后的餾出液，加入50mL比色管中，加一定量1mol/L氫氧化鈉

59、溶液，以中和硼酸，稀釋至標(biāo)線。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min后，同標(biāo)準(zhǔn)曲線步驟測(cè)量吸光度。</p><p>　?。?）空白試驗(yàn)：以無氨水代替水樣，做全程序空白測(cè)定。</p><p><b>　　5. 計(jì)算</b></p><p>　　由水樣測(cè)得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得氨氮量（mg）后，按下列計(jì)算：</p

60、><p>　　氨氮（N，mg/L）=</p><p>　　式中：m——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的氨氮量，mg。</p><p>　　V——水樣體積，mL。</p><p><b>　?。ㄈ┛偟臏y(cè)定：</b></p><p><b>　　1. 原理</b></p><

61、p>　　在120～124℃的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時(shí)將水樣中大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。而后，用紫外分光光度法分別于波長(zhǎng)220nm與275nm處測(cè)定其吸光度，按A=A220-2A275計(jì)算硝酸鹽氮的吸光度值，從而計(jì)算總氮的含量。其摩爾吸光系數(shù)為1.47×103L/(mol·cm)</p><p><b>　　2.

62、 儀器</b></p><p>　?。?）紫外分光光度計(jì)；</p><p>　?。?）壓力蒸汽消毒器或民用壓力鍋，壓力為1.1～1.3kg/cm2，相應(yīng)溫度為120～124℃；</p><p>　?。?）25mL具塞玻璃磨口比色管。</p><p><b>　　3. 試劑</b></p><

63、;p>　?。?）無氨水（同上）；</p><p>　?。?）20%氫氧化鈉溶液；</p><p>　?。?）堿性過硫酸鉀溶液：稱取40g過硫酸鉀，15g氫氧化鈉，溶于無氨水中，稀釋至1000mL。溶液存放在聚乙烯瓶?jī)?nèi)，可貯存一周。</p><p>　?。?）（1+9）鹽酸；</p><p>　?。?）硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取0.7218g

64、經(jīng)105～110℃烘干4h的優(yōu)級(jí)純硝酸鉀溶于無氨水中，移至1000mL容量瓶中，定容。此溶液每毫升含100μg硝酸鹽氮。加入2mL三氯甲烷為保護(hù)劑，至少可穩(wěn)定6個(gè)月。</p><p>　?。?）硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液：將貯備液用無氨水稀釋10倍而得。此溶液每毫升含10μg硝酸鹽氮。</p><p><b>　　4. 測(cè)定步驟</b></p><p>

65、　?。?）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制</p><p>　　a. 分別吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00mL硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL比色管中，用無氨水稀釋至10mL標(biāo)線。</p><p>　　b. 加入5mL堿性過硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用紗布及紗繩裹緊管塞，以防迸濺出；</p><p>　　c. 將比色管置于壓力蒸汽消毒器中，加熱0.5

66、h，放氣使壓力指針回零。然后升溫至120～124℃開始計(jì)時(shí)，使比色管在過熱水蒸汽中加熱0.5h。</p><p>　　d. 自然冷卻，開閥放氣，移去外蓋，取出比色管并冷至室溫。</p><p>　　e. 加入（1+9）鹽酸1mL，用無氨水稀釋至25mL標(biāo)線。</p><p>　　f. 在紫外分光光度計(jì)上，以無氨水作參比，用10mm石英比色皿分別在220nm及275n

67、m波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p>　?。?）樣品測(cè)定：取10mL水樣，或取適量水樣（使氮含量為20～80μg）。按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制步驟b～f操作。</p><p><b>　　5. 計(jì)算</b></p><p>　　由水樣測(cè)得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得總氮量（mg）后，按下列計(jì)算：</p>&l

68、t;p><b>　　總氮（mg/L）=</b></p><p>　　式中：m——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的總氮量，mg。</p><p>　　V——水樣體積，mL。</p><p>　?。ㄋ模┛偭椎臏y(cè)定——鉬銻抗分光光度法</p><p><b>　　1. 原理</b></p><p

69、>　　在酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀反應(yīng)，生成磷鉬雜多酸，被還原劑抗壞血酸還原，則變成藍(lán)色絡(luò)合物，通常即稱磷鉬藍(lán)。在波長(zhǎng)700 nm處，光的吸收程度與磷鉬藍(lán)的濃度成正比。</p><p><b>　　2. 儀器</b></p><p>　?。?）紫外分光光度計(jì)；</p><p>　　（2）壓力蒸汽消毒器或民用壓力鍋，壓力為1

70、.1～1.3kg/cm2，相應(yīng)溫度為120～124℃；</p><p>　　（3）25mL具塞玻璃磨口比色管。</p><p><b>　　3. 試劑</b></p><p>　　（1）（1+1）硫酸溶液；</p><p>　　（2）10％抗壞血酸溶液：將10 g抗壞血酸溶解于水中，稀釋至100 mL。溶液貯存于棕色玻璃

71、瓶中。若溶液顏色變黃，則棄去重配。</p><p>　　（3）鉬酸鹽溶液：溶解13 g鉬酸銨((NH4) 6Mo 7O24·4H20)于100 mL水中。將0．35 g酒石酸銻氧鉀(K(SbO)C4H6O6·1/2H2O)溶解于100 mL水中。</p><p>　　邊攪拌邊將鉬酸銨溶液徐徐加到300 mL（1+1）硫酸溶液中，再加100 mL酒石酸銻氧鉀溶液并混合均勻

72、，貯存在棕色瓶中，于4℃下保存。</p><p>　?。?）磷酸鹽儲(chǔ)備溶液：將優(yōu)級(jí)純磷酸二氫鉀在110℃溫度下干燥2 h。在干燥器中冷卻至室溫，稱取0.219 7 g溶于水，將其移入1 000 mL容量瓶中。加5 mL（1+1）硫酸溶液，用水稀釋至標(biāo)線。此儲(chǔ)備溶液每毫升含磷50.0 g。</p><p>　　（5）磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液(當(dāng)天配制)：吸取5.00 mL磷酸鹽儲(chǔ)備溶液，移至250 m

73、L容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。稀釋后的溶液每毫升含磷1.00 g。</p><p><b>　　4. 測(cè)定步驟</b></p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制</p><p>　　a. 分別吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、10.00、15.00mL磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液于50mL具塞比色管中，用無氨水稀釋至50mL標(biāo)線。&l

74、t;/p><p>　　b. 加入1mL10％抗壞血酸溶液，混勻。30s后加2mL鉬酸鹽溶液充分混勻，放置15min。</p><p>　　c. 用10mm或30mm比色皿，于700nm波長(zhǎng)處，以零濃度溶液為參比，測(cè)定吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p><b>　　（2）樣品測(cè)定</b></p><p>　　分取適量經(jīng)濾膜

75、過濾或消解的水樣（使含磷量不超過30μg），加入50 mL具塞比色管中，用無氨水稀釋至50mL標(biāo)線。以下按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的步驟進(jìn)行。減去空白試驗(yàn)的吸光度，并從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出含磷量。</p><p><b>　　5. 計(jì)算</b></p><p>　　磷酸鹽（P，mg/L）=</p><p>　　式中：m——由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的磷量，μg。</p