人工湿地植被覆盖对营养物质净化作用的模拟研究

摘要：

根据植物阻流、泌氧、植物及微生物吸收营养盐的过程等湿地净化水质的机理,应用MIKE21中EcoLab的水质模块自定义及编辑功能,建立"WQ nutrition+vegetation"湿地模型,耦合MIKE21中水动力模块建立水质-水动力模型.在对五家堆人工湿地实地调研的基础上,应用水质-水动力模型,考虑植物分布情况及覆盖率,研究人工湿地植物对水质净化效果.采用大观河、断桥断面实测数据率定湿地植物对水质作用的关键参数,并对模拟结果进行验证.结果表明:种植植被后,湿地内部的总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)浓度低于大观河,浓度除受植被覆盖率影响外,还受水流流速影响,流速较高时能有效增加水面复氧能力,加快水质净化效果;随着植物覆盖率增大,TP、TN、NH4+-N降解率增幅逐渐减小;当植被覆盖率为20％～30％时,TP、TN净化效率较高,最高值分别达到6.39％、0.2％;当植被覆盖率增至40％时,流速下降显著,植被阻水作用明显增强,水体复氧能力减弱,净化效率降低;不同植被覆盖率下NH4+-N与TP净化率较高,NH4+-N净化率与TN基本一致,表明NH4+-N是影响TN净化效率的主要因素;综合分析TP、TN、NH4+-N在不同湿地植被覆盖率下的水质浓度及净化效率,五家堆人工湿地研究区域的植物覆盖率在20％～30％之间较为适宜.

关键词：人工湿地、MIKE 21-EcoLab、水质模拟、植物净化作用

所属期刊栏目：49

分类号：X173;X52(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金;云南省兴滇英才支持计划青年人才项目;云南省基础研究计划项目;云南省基础研究计划项目

在线出版日期：2024-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：199-210