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沉水植物净化河道中氮磷的静态实验研究

沉水植物净化河道中氮磷的静态实验研究. 刘雪 环境科学 2012214049 2013 年 12 月 11 日. 一、基质的选择 — 对氮磷的吸附等温线实验 1. 基质的简单介绍 2. 基质对氮磷的吸附等温线实验 ： （ 1 ）实验设置；（ 2 ）氮的吸附等温线；（ 3 ）磷的吸附等温线；（ 4 ）低浓度时基质对氮磷的去除率 3. 结论 二、沉水植物的选择 1. 常见沉水植物的基本特征 2. 结论 三、静态实验 — 基质和沉水植物共同作用吸附氮磷 1. 预实验 2. 正式实验 ： （ 1 ） 实验材料；（ 2 ）实验方案；（ 3 ）实验现象

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沉水植物净化河道中氮磷的静态实验研究

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  1. 沉水植物净化河道中氮磷的静态实验研究 刘雪 环境科学 2012214049 2013年12月11日

  2. 一、基质的选择—对氮磷的吸附等温线实验 1.基质的简单介绍 2.基质对氮磷的吸附等温线实验：（1）实验设置；（2）氮的吸附等温线；（3）磷的吸附等温线；（4）低浓度时基质对氮磷的去除率 3.结论 二、沉水植物的选择 1.常见沉水植物的基本特征 2.结论 三、静态实验—基质和沉水植物共同作用吸附氮磷 1.预实验 2.正式实验：（1）实验材料；（2）实验方案；（3）实验现象 3.数据分析：（1）各指标的最终去除率；（2）各指标去除率随时间变化趋势及显著性差异分析；（3）系统内TN、TP物料恒算 4.结论 5.建议及存在的问题

  3. 一、基质的选择—对氮磷的吸附等温线实验

  4. 1.基质的简单介绍

  5. 2.基质对氮磷的吸附等温线实验 式中：G表示吸附平衡时单位质量吸附剂吸附量，C为吸附平衡时吸附质浓度，K、n为常数。 • 式中：G0表示吸附剂最大理论吸附量，C为吸附平衡时吸附质浓度，G表示吸附平衡时单位质量吸附剂吸附量，A为常数。MBC=G0/A：最大缓冲量，能综合反应基质吸收氮磷强度和容量。

  6. （1）实验设置 实验装置：250mL锥形瓶 实验过程：于25℃、120r/min条件下振荡培养箱中振荡24h 氮磷浓度范围：0mg/L、0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、15mg/L、50mg/L

  7. （2）氮的吸附等温线 G0依次为：生物炭>蛭石>土>沸石>煤渣>陶粒>页岩陶粒>沙子 MBC值大小依次为：沙子>煤渣>生物炭>陶粒>蛭石>沸石>土>页岩陶粒 K值大小依次为：生物炭>陶粒>蛭石>沙子>沸石>煤渣>页岩陶粒>土

  8. （3）磷的吸附等温线 G0依次为：生物炭>煤渣>土>陶粒>蛭石>沸石>沙子>页岩陶粒 MBC值大小依次为生物炭>煤渣>蛭石>沸石>土>陶粒>沙子=页岩陶粒 K值大小依次为：生物炭>煤渣>土>沙子>蛭石>沸石>陶粒>沙子>页岩陶粒

  9. 单位体积各基质对氨氮的饱和理论吸附量大小依次为：生物炭>土>蛭石>沸石>煤渣>陶粒>沙子>页岩陶粒单位体积各基质对氨氮的饱和理论吸附量大小依次为：生物炭>土>蛭石>沸石>煤渣>陶粒>沙子>页岩陶粒 单位体积各基质对总磷的饱和理论吸附量大小依次为：生物炭>煤渣>土>蛭石>沙子>页岩陶粒>沸石>陶粒

  10. （4）低浓度时基质对氮磷的去除率

  11. 3.结论 从基质对氮磷的吸附效果及经济等方面考虑，选择生物炭、土、蛭石、煤渣为基质来进行实验。

  12. 二、沉水植物的选择

  13. 1.常见沉水植物的基本特征

  14. 2.结论 结合沉水植物的特征，考虑沉水植物的生长季节、地域分布及对氮磷的耐受性等，本实验选用狐尾藻、金鱼藻和篦齿眼子菜来进行试验。

  15. 三、静态实验—基质和沉水植物共同作用吸附氮磷三、静态实验—基质和沉水植物共同作用吸附氮磷

  16. 1.预实验 一周后，长势良好，生根。适合植物生长。 基质选用：蛭石、煤渣、沸石、陶粒、页岩陶粒。 植物选用：狐尾藻。

  17. 2.正式实验（1）实验材料

  18. （2）实验方案 实验地点：天津大学土建馆天台； 实验时间：2013年7月20日至2013年9月7日； 实验容器：40cm*40cm*50cm规格的玻璃缸； 测定指标：TN、氨氮、硝氮、TP、 PO4-P

  19. （3）实验现象 透明度好

  20. 实验结束时，整体透明度好很多

  21. 劣ⅴ类 3.数据分析

  22. （1）各指标的最终去除率

  23. （2）各指标去除率随时间变化趋势及显著性差异分析 ①TN去除率随时间变化趋势 11:75.25% 10:75.01% 3:73.80% 5:51.10% 11:50.61% 9:50.13% 11:38.05% 3:33.46% 9:33.22%

  24. TN去除率的显著性差异分析

  25. ②氨氮去除率随时间变化趋势 3:83.50% 4:76.23% 2:74.99% 9:47.36% 7:42.12% 3:41.59%

  26. 氨氮去除率的显著性差异分析

  27. ③TP去除率随时间变化 3：72.41% 11:72.14% 12：70.50% 3：57.86% 11:52.86% 1:52.06% 3:30.37% 1:30.10%

  28. TP去除率的显著性差异分析

  29. ④PO4-P去除率随时间变化趋势 1:100% 3:91.70% 11:78.04% 1、3、11:100%

  30. PO4-P去除率的显著性差异分析

  31. ⑤分析讨论 氨氮净化最快，原因：DO、pH PO4-P变化快，原因：含量少，溶解态，易被植物利用 TN、TP净化较慢，原因：包含各种形态的氮磷

  32. （3）系统内TN、TP物料恒算 减少：打捞藻、反硝化

  33. 减少：打捞藻

  34. 4.结论 （1）TN的去除率： 80%左右（12号68.60%） 氨氮、TP、PO4-P的去除率：90%以上； （2）从去除率变化快慢来看，3号、11号对各指标的去除率较好； （3）从物料守恒来看，各系统内TN、TP含量基本守恒。并且植物长势越好，生物量越大，对氮磷的吸收就越多。

  35. 5.建议及存在的问题 根据以上实验结果，将来在现场应用时，基质可以选择生物炭、煤渣；植物可优先选择金鱼藻，但是一种植物过于单一，狐尾藻和篦齿眼子菜也可考虑。 需大量植物，来源？煤渣来源？

  36. 谢谢

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