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近年来,渭河综合治理一直是陕西省的重点工作之一。渭河的现状,可以用三句话来概括,即上游水少、中游水脏、下游淤积。根据其污染及生态环境特点因地制宜的在河流旁闲置滩地构建人工湿地系统对河流污水进行处理,将是渭河治理的最优选择之一。为此,在渭河污染最为严重的支流皂河末端建立了一座20亩的人工湿地示范工程,为以后运用人工湿地治理渭河水域污染提供理论依据。示范工程包括5组不同的复合人工湿地,采用连续进水的方式,湿地系统总处理量为350m3/d,湿地种植芦苇、香蒲、黑麦草三种植物,实验通过对5组不同复合人工湿地持续一年的效果研究,植物的生长特性的现场监测,研究出影响人工湿地脱氮除磷效果的因素,确定出脱氮除磷效果最佳的湿地组合。结果表明:(1)对于5组不同的复合人工湿地,系列3:垂直潜流+水平潜流+表面流组合的复合人工湿地脱氮除磷效果最佳,其对TN、NH3-N、TP的去除率高达79.4±14.0%、79.2±13.7%、82.3±12.0%;出水浓度分别为9.7±3.3mg/L、5.7±2.6mg/L、0.65±0.42mg/L。(2)季节性温度变化对复合人工湿地脱氮效果具有显著的影响,人工湿地系统对TN、NH3-N的去除率在夏季比冬季高出25%—35%。人工湿地对TP的去除率受温度季节性变化的影响很小。(3)湿地系统内溶解氧呈现夏季低冬季高的现象,夏季溶解氧低成为限制湿地高处理效果的因素,而冬季溶解氧过高反硝化被抑制导致湿地末端NO2-、NO3-大量累积,出水水质降低。(4)不同水力停留时间下复合人工湿地的脱氮除磷效果不同,在水力停留时间为3d时其脱氮除磷效果最佳。(5)复合人工湿地具有很强的抗负荷能力,在皂河污染负荷波动范围内,随着TN、TP负荷的增大,复合湿地对TN、TP的去除率增大。潜流型湿地抗负荷能力强于表面流湿地,最优负荷TN为35mg/L-40mg/L,TP为3.9mg/L-4.4mg/L。(6)人工湿地不同的植物区域中,芦苇区比混合植物区、香蒲区具有更好的脱氮除磷效果,植物收割后的TN、TP去除率明显不如收割前,TN去除率在植物收割前后相差最高达20%多,TP去除率收割后比收割前下降5%左右,植物在维持湿地稳定性方面有很大作用,植物地上部分对维持根系微环境起着关键作用,是湿地系统重要的组成部分。