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为了寻求处理分散生活污水并且直接回灌地下水的有效方法,本文采用土柱模拟试验研究了不同污染负荷下SWIS处理污水的效果,以地下水环境质量标准及生活饮用水标准对土壤渗滤液的环境影响及系统的土地承载力进行了定量评价,并考察了深层添加草炭系统消纳污水的持效性,以及植物在SWIS中的作用,将优化参数在田间条件下应用,对土柱试验结果加以验证,以期为我国SWIS工程应用提供科学依据。主要结论如下:(1)土柱模拟试验中,污染负荷600 kg N ha-1 y-1处理的土壤渗滤液TN、NO3--N浓度显著低于污染负荷为1200 kg N ha-1 y-1处理。高、低污染负荷处理土壤渗滤液N03-N浓度达到地下水Ⅲ类标准(≤20 mg L-1)的比例分别为28.6%、96.6%,达到国际饮用水标准(≤10 mg L-1)的比例分别为3.6%、96.6%。(2)以土壤渗滤液N03--N全年平均浓度≤10 mg L-1为评价标准,则草坪-SWIS氮的土地承载力介于600 kg ha-1 y-1和1200 kg ha-1 y-1之间;以土壤渗滤液N03-N全年逐次浓度≤ 10 mg L-1为评价标准,则草坪-SWIS氮的土地承载力小于600 kg ha-1 y-1。(3)与深层不添加草炭的对照处理相比,深层添加草炭后第六年的SWIS土壤渗滤液TN、NH4+-N、NO3--N、TP和CODM。浓度,以及TN, TP和CODMn去除率、去除量均无显著变化。表明此时草炭对氮处理效果已不再起促进作用,在实际工程应用中应考虑定期更新草炭。(4)与裸地-SWIS相比,草坪-SWIS对TN、TP和CODMn去除率、去除量显著提高。在污染负荷为600 kg N ha-1 y-1的条件下,草屑去除氮、磷的贡献率分别为88.6%、79.8%。裸地-SWIS土壤渗滤液TN年平均浓度为53.7mg L-1,在第69d TN浓度出现骤升现象,前69 d和第69 d~270d系统对TN去除率分别为92.9%、-12.1%;草坪-SWIS土壤渗滤液TN年平均浓度为41.5 mg L-1,在第180 d TN浓度出现骤升现象,前180 d和第180 d~270 d系统对TN的去除率为99.7%、45.0%。(5)两年的试验研究中,SWIS对TP和CODMn有很好的去除效果。草坪-SWIS对TP和CODMn的去除率均在99.8%、95.6%以上,裸地-SWIS对TP和CODMn的去除率也高达99.2%、90.9%。(6)根据土柱模拟试验结果,确定中试SWIS的运行参数为:年污染负荷420 kg N ha-1 y-1, 600 kg N ha-1 y-1,在控制进水TN浓度为40 mg L-1的条件下,水力负荷分别为3.5 mm d"1、5 mmd-1。按照这些参数进行水力计算并完成中试工程设计与建造。(7)中试规模的田间SWIS第一年的试验结果表明,土壤渗滤液TN、NO3--N、NH4+-N、TP和CODMn浓度均随着污染负荷的增加而增加。以全年逐次土壤渗滤液N03--N浓度均达标为评价标准,施氮量200 kg N ha-1 y-1、污染负荷420 kg N ha-1 y-1处理的土壤渗滤液N03-N浓度均达到地下水Ⅱ类标准(≤5 mg L-1),污染负荷600 kg N ha-1 y-1处理达到国际饮用水标准(≤ 10 mgL-1)。