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我国是一个多山的国家,山地面积占国土面积的三分之二,西南地区的比例更高,如四川和重庆地区的山地面积占到了97.46%。山地地貌的特殊性带来了山地生态环境的敏感性和脆弱性,水源地水质水量丰枯变化大,面源污染突出。本课题前期,已经开展了生物-生态的联合措施修复水源地补给河水的试验,试验过程发现,雨季面源污染的冲击作用影响了修复的稳定性。本文立足于减轻生物-生态修复的冲击负荷,保护水源地补给河流,针对工程设计要素,依据生态多样性理论,构建多级渗滤系统拦截削减农业径流污染。基于对特征汇水区域农业面源污染的调研和径流监测,研究了系统对农业径流污染的处理效能与特性,分析了污染物负荷、水力负荷、植物等因素对污染物去除率的影响。通过对特征汇水区域径流监测发现:非雨季时,径流污染的CODMn、TN、TP含量较低;雨季,径流污染中CODMn、TN、TP超出《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准,部分指标超出V类水质类水质。污染物随时间变化幅度大,但污染高峰基本与降雨高峰及农田施肥季节一致。多级渗滤系统运行结果表明,系统对进水水质水量变化有较好的适应性,对SS、CODMn、NH4+-N、TN和TP具有较好的去除效果,平均去除率分别为80%、35%、78%、37%、48%。随着渗滤系统级数的增加,各污染物浓度在沿程上逐渐降低,去除率在最后一级达到最大。系统对TN、NH4+-N、CODMn去除效率的增加不随着串联级数的增加而线性递增,呈逐渐平缓的趋势,但SS、TP去除率的增加在系统三级上没有出现明显减缓趋势。系统各级进出水浓度的回归分析结果表明,系统第一级对SS、CODMn、TP的去除效率最高,第二级对TN、NH4+-N的去除效率最高,第三级在进水浓度较低的情况下,NH4+-N、SS仍保持了较好的去除效果。从系统各级N、P去除特性的分析结果看,对N元素的去除,系统第一级以拦截颗粒态为主,第二、三级以溶解态去除为主,在对P元素的去除中,系统第一级对颗粒态与溶解态去除作用均较好,系统第二级以颗粒态的去除为主,第三级在对P去除率较低,溶解态与颗粒态的去除有均化现象。从系统净水效果影响因素分析结果看,种植植物后,系统对SS、PN、PP、CODMn、DTN的去除率明显提高,NH4+-N、DTP去除率提高效果不明显;系统对SS、CODMn、PN、NH4+-N、DTN去除率随水力负荷的变化相似,在低、中水力负荷条件下去除率相差不大或略有升高,进入高水力负荷后,去除率有比较明显的降低,DTP去除率随水力负荷变化不明显;系统CODMn、NH4+-N、DTP的去除率随污染负荷的增大而升高,污染负荷对SS和DTN的去除影响不明显。