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“生态治污”是可持续利用水资源的重要手段,是人类与自然和谐发展的必经之路。本文通过在人工修建的水池中构建湿地“小宇宙”模拟系统,同时采用与实验室模拟相结合的方法,对水体中磷的去除规律,底泥中磷的赋存形态以及分布规律,水/土界面磷的吸附解吸规律以及最大吸附容量,水生植物吸收和释放磷量随季节变化规律,微生物对磷的降解作用等方面进行了详细的阐述。通过研究,本课题为明确湿地中磷素的生物地球化学过程,为利用湿地系统去除进入湿地的磷素提供了科学依据。研究结果发现: 1.通过实验分析发现,水体中正磷酸盐的下降趋势大致呈现“三阶段”变化模式,即:坡降期、陡降期、平台期。本模型直观反应了磷的去除主要发生在坡降期和陡降期,而在平台期,降解缓慢。所以在以后的工程设计中,可以采取一定的工程措施充分利用前两个阶段,减少利用后一个阶段。试验表明正磷酸盐的去除率与水力停留时间有着较好的相关性,二者之间的关系可用对数方程表示,而前人的研究结果只是局限于线性相关,结合目前的研究现状,用对数相关性描述两者之间的的关系比用线性相关性描述更合理一些。 2.底泥对磷的吸附作用是湿地系统重要的内部磷素持留机制,主要反映在湿地底泥具有很强的磷吸附容量,吸附量的最大值Smax为766.82~840.27mg/kg。在以钙磷为主的湿地系统中,钙磷含量以及湿地中全磷含量同Smax有着非常好的相关性。表层底泥对磷的吸附存在一个动态平衡,当水体中磷浓度低于0.1mg/L时,表层底泥不再是磷的“汇”而是磷的“源”。只有在水体中磷浓度高于0.1mg/L时,湿地底泥才表现出良好的磷吸附性能。 3.在水生植物初期的旺盛生长季节底泥中磷素含量降低,湿地底泥作为磷“源”为水生植物的生长提供生源物质。在秋冬季节,随着植物体的衰亡,植物体内的磷素重新释放到湿地中,造成底泥磷素含量的增加。植物体中的磷素释放作用非常明显,其降解过程可以用一阶指数递减方程C1=C0(e-k1)加以描述,通过方程拟合计算可以得到植物体内磷释放衰减的半衰期大约2个月的时间。因此,如果植物体不收割,随着植物体的腐