典型生态拦截措施水质净化效果研究（三）与进水口TN浓度相比

2025-05-15 12:10:52 - 探索

2 结果与分析

2.1 不同生态拦截系统对TN净化效果的典型影响

由图1可知，与进水口TN浓度相比，生态水质经生态拦截系统净化后，拦截各系统各月出水口TN浓度均有所下降，措施绝大多数月份出水口TN浓度均显著低于进水口TN浓度。净化各措施TN浓度变化范围为进水时1.98~9.24、效果1.68~7.47、研究0.69~2.52 mg·L^-1和3.47~12.46 mg·L^-1，典型出水时0.98~3.20、生态水质1.03~5.35、拦截0.48~2.06 mg·L^-1和1.47~4.41 mg·L^-1，措施TN净化率变化范围依次是净化13.50%~76.08%、16.31%~71.52%、效果18.25%~64.77%、研究19.57%~86.59%。典型平均进水TN浓度由高到低为生态沟渠+表流库塘（8.06 mg·L^-1）>表流库塘（4.77 mg·L^-1）>生态沟渠（3.86 mg·L^-1）>潜流库塘（1.35 mg·L^-1），但平均削减效果由大到小却分别是生态沟渠+表流库塘（59.66%）、潜流库塘（42.13%）、生态沟渠（40.59%）、表流库塘（37.60%）。4个生态拦截系统各月削减率变幅均较大，且呈不同的削减趋势。4个措施的进水浓度分别是9.24 mg·L^-1（10月）和4.55 mg·L^-1（11月）、5.26 mg·L^-1（3月）和4.88 mg·L^-1（4月）、1.36~1.79 mg·L^-1（5~8月）、10.40~12.46 mg·L^-1（12月和4-8月）时，系统对污染物的净化效果较高，对应的净化率分别是76.08%和61.98%、61.22%和71.52%、55.88%~64.77%、69.25%~86.59%。

出流TN浓度参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），生态沟渠有4个月可以达到Ⅴ类水水质要求（4、5、11和12月），2个月可以达到Ⅳ类水水质要求（5和12月）；表流库塘有3个月可以达到Ⅴ类水水质要求（1、4和12月），2个月可以达到Ⅳ类水水质要求（1和4月）；潜流库塘有10个月（9月除外）可以达到Ⅳ类水水质要求；生态沟渠+表流库塘有3个月可以达到Ⅴ类水水质要求（1、7和8月），1个月可以达到Ⅳ类水水质要求（1月）。

2.2 不同生态拦截系统对TP净化效果的影响

由图2可知，相比进水口TP浓度，经系统净化处理后，所有系统各月出水口TP浓度均有所下降，且绝大多数月份出水口TP浓度均显著低于进水口TP浓度。所有系统进水、出水TP浓度及削减率变化范围分别为0.22~0.37、0.04~0.20、0.09~1.29 mg·L-1和0.03~1.69 mg·L-1，0.20~0.29、0.02~0.17、0.07~1.00 mg·L^-1和0.01~0.51 mg·L^-1，5.65%~34.31%、10.93%~52.48%、12.00%~50.07%和20.83%~84.82%。4个生态措施平均进水TP浓度由高到低依次是生态沟渠+表流库塘（0.84 mg·L^-1）>潜流库塘（0.55 mg·L^-1）>生态沟渠（0.29 mg·L^-1）>表流库塘（0.12 mg·L^-1），但对污染物的平均拦截率由高到低分别为生态沟渠+表流库塘（55.99%）>潜流库塘（31.31%）>表流库塘（27.69%）>生态沟渠（21.03%）。净化率在4个生态拦截系统各月间波动较大，且呈不同的净化趋势。4个生态拦截措施的进水浓度分别在0.30 mg·L^-1（9月）和0.34 mg·L^-1（10月）、0.04 mg·L^-1（12月）和0.15 mg·L^-1（6月）、0.14 mg·L^-1（11月）和1.14 mg·L^-1（4月）、0.03 mg·L^-1（10月）和1.25~1.69 mg·L^-1（5~8月）时，对污染物TP拦截贡献率较高，各系统对应的削减率依次是33.33%和34.31%、50.72%和52.48%、50.07%和45.88%及66.67%~84.82%。

经系统净化后，参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）4个系统出流TP浓度中生态沟渠和表流库塘各月均可达到Ⅳ类水水质要求；潜流库塘出流有6个月（1、3和9~12月）可以达到Ⅳ类水水质要求；生态沟渠+表流库塘出流有10个月（4月除外）和7个月（1、3、6、8、9、10和12月）可以达到Ⅴ类和Ⅳ类水水质标准。

2.3 不同生态拦截系统对COD净化效果的影响

由图3可知，经生态拦截系统净化后，4个系统相同月份进水口COD浓度均显著低于出水口COD浓度。4个生态拦截系统COD进水浓度变化范围为19.37~163.33、28.37~154.47、29.81~297.61 mg·L^-1和27.10~62.70 mg·L^-1，出水COD浓度波动范围是19.07~116.74、20.00~112.62、25.28~172.00 mg·L^-1和19.10~41.60 mg·L^-1，削减率波动范围为1.55%~44.78%、8.69%~49.01%、15.20%~49.15%和16.18%~62.83%。尽管平均进水COD浓度从大到小分别为潜流库塘（140.13 mg·L^-1）、生态沟渠（92.22 mg·L^-1）、表流库塘（83.92 mg·L^-1）、生态沟渠+表流库塘（48.67 mg·L^-1），但平均净化率从大到小顺序是生态沟渠+表流库塘（38.33%）、潜流库塘（34.29%）、表流库塘（26.07%）、生态沟渠（25.25%）。4个生态拦截系统各月净化效果波动均较大，且呈不同的削减趋势。4个系统进水浓度为108.11 mg·L^-1（10月）、85.04 mg·L^-1（10月）、297.61 mg·L^-1（9月）和116.18 mg·L^-1（10月）、55.36~56.64 mg·L^-1（5~7月）时，对COD的净化效果较高，净化率依次为44.78%、49.01%、49.15%和48.89%、50.43%~62.83%。

4个系统出流COD浓度参照《国家农田灌溉水质标准》（GB 5084—2005）和《地表水环境质量标准》

（GB3838-2002），生态沟渠出水全年可用于水作和旱作灌溉，其中9个月（7和8月除外）可用于加工、烹饪及去皮蔬菜灌溉，6个月（1、4和9~12月）可用于生食类蔬菜、瓜类和草本水果灌溉。表流库塘出水全年出水均可用于水作和旱作灌溉，其中9个月（7~8月除外）可用于蔬菜加工、烹饪及去皮蔬菜灌溉，7个月（1、3、4和9~12月）可用于生食类蔬菜、瓜类和草本水果灌溉，3个月（3、9和11月）和2个月（3和9月）可达到地表水Ⅴ类和Ⅳ类水水质要求。潜流库塘出水全年可用于旱作灌溉，9个月（1~7月和10~12月）可用于水作灌溉，6个月（1~4月和10~12月）可用于加工、烹饪及去皮蔬菜灌溉，5个月（1、3和10~12月）可用于生食类蔬菜、瓜类和草本水果灌溉，2个月（1和12月）可达到地表水Ⅳ类水水质标准。生态沟渠+表流库塘出水全年可用于各类型农田灌溉，10个月（10月除外）和8个月（8、10和12月除外）可达到地表水Ⅴ类和Ⅳ类水水质标准。

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