基于农业面源污染的人工湿地设计研究

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近年来随着我国农业现代化的不断加快,农业面源污染问题成为影响我国农村生态环境的主要问题。土壤性质的改变、水体的富营养化和农村生活环境的恶化等是其主要问题。农业面源污染具有分布广泛、来源多样和难以治理等特点,近年来成为全世界的热点研究话题。而人工湿地系统作为一种造价低廉、易于管理的生态友好型水污染控制技术,越来越多的被应用在农业面源污染的治理上。巢湖是安徽省第一大湖泊,目前随着近年来周边地区工业与农业的迅速发展和人口的快速增长,工业污染和农业面源污染使流域内生态环境开始出现退化,目前湖水已经严重富营养化。王南圩地区位于巢湖西北部,紧邻巢湖市,具有典型的圩区结构,对王南圩地区进行人工湿地的设计研究将对巢湖周边圩区农业面源污染的控制具有指导意义。论文在大量研究现有的有关人工湿地和农业面源污染的文献基础上,对近年来国内外农业面源污染的治理以及人工湿地在农业面源污染治理上的设计方法进行了归纳,并结合对王南圩地区进行实地调查与监测实验,完成了王南圩地区人工湿地的设计方案,为解决巢湖周边圩区农业面源污染问题提供了新思路,并得出以下结论:(1)在设计王南圩地区的人工湿地系统时,首先考虑利用当地自然水体,将现有自然水体通过沟渠沟通设计成表面流型一潜流型复合的人工湿地处理工艺,最大限度净化圩区内产生的农业面源污水;同时在农田与生活区设置小型处理单元拦截污染物,使污水得到进一步净化。(2)根据圩区相对封闭的特点,将整个湿地设计成各个单元首尾相接的全新模式,增加污染物在湿地中的停留时间,可实现水和营养元素的重复利用,体现了3R原则;同时采用多点进水的全新模式,更适应圩区排水与灌水实际。(3)在选择湿地植物时,根据选择本地区现有植物与有较好适应性的原则,结合当地污染物实际,选择对氮、磷等营养性污染物具有较强去污能力的和具有一定景观和经济价值的植物,最终选择菖蒲、荷花,芦苇、美人蕉、凤眼莲和黑藻6种植物,并分布在不同的功能单元中。(4)根据当地地形与经济发展情况,在二级潜流型湿地中设置景观观赏区,通过不同的景观设计方式,如加入景观构筑物,增加亲水空间,选取景观植物增加湿地单元的景观效果等,使该人工湿地在对污染物净化的同时,创造出生态景观系统,增加该地区湿地的生态效益与经济效益。
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