1.試驗方法

采取1號系統前置沸石帶不同深度的沸石樣品、1號系統進水端不同深度的土壤、1號系統不同位置的表鋪沸石、2號系統和3號系統的混合土壤樣品(0~40cm深),按如下步驟測定氨氮吸附量:①取一定質量沸石樣或土樣,置于200mL有內蓋塑料瓶中。②在上述塑料瓶中加入2mol/L的KCl溶液100mL,蓋上瓶塞。③置于恒溫振蕩器(20℃)振蕩1h,靜置至溶液澄清(約30min),取部分上清液分析,納氏試劑光度法測定氨氮,若24h內無法分析,則需過濾后分析,濾液存于冰箱備用。

在測定氨氮吸附量的同時,另取1號系統前置沸石帶0~15cm的沸石200g,分2組,每組100g。將2組沸石分別置于編號為S1和S2的500mL燒杯中,各加去離子水350mL。S1用氣泵連續曝氣(氣量0.88L/min),S2不曝氣,在第4、12、48、96h時,分別取上清液測定NO-3-N含量。

2.沸石和土壤的解吸附

從表2可見:單位質量介質的氨氮吸附量,土壤(1.07~2.74mg/g)為沸石(0.09~0.37mg/g)的3倍以上。

人工濕地中沸石和土壤的氮吸附與再生-國投盛世

對比1號系統和2號系統的表鋪沸石,發現隨著使用時間的增長,氨氮吸附量明顯降低(4個月時和16個月時分別為0.13~0.33和0.09mg/g)。由此預測表鋪沸石使用22個月后的氨氮吸附量小于0.09mg/g。

人工濕地中沸石和土壤的氮吸附與再生-國投盛世

由圖1可見,在人工濕地中隨時間的推移,上清液中的硝酸鹽濃度漸增,對照組中硝酸鹽濃度的增加比曝氣組的慢,說明曝氣對已吸附一定量氨氮的沸石有再生作用。由表2可見,此層沸石吸附的氨氮量為0.30mg/g,結合圖1可知,在96h內100g沸石在曝氣作用下生成硝酸鹽2.54mg,即有8.4%的氨氮轉化成硝酸鹽氮。