1.試驗(yàn)方法

采取1號(hào)系統(tǒng)前置沸石帶不同深度的沸石樣品、1號(hào)系統(tǒng)進(jìn)水端不同深度的土壤、1號(hào)系統(tǒng)不同位置的表鋪沸石、2號(hào)系統(tǒng)和3號(hào)系統(tǒng)的混合土壤樣品(0~40cm深),按如下步驟測(cè)定氨氮吸附量:①取一定質(zhì)量沸石樣或土樣,置于200mL有內(nèi)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(cè)定氨氮,若24h內(nèi)無(wú)法分析,則需過(guò)濾后分析,濾液存于冰箱備用。

在測(cè)定氨氮吸附量的同時(shí),另取1號(hào)系統(tǒng)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(hào)為S1和S2的500mL燒杯中,各加去離子水350mL。S1用氣泵連續(xù)曝氣(氣量0.88L/min),S2不曝氣,在第4、12、48、96h時(shí),分別取上清液測(cè)定NO-3-N含量。

2.沸石和土壤的解吸附

單位質(zhì)量介質(zhì)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。

對(duì)比1號(hào)系統(tǒng)和2號(hào)系統(tǒng)的表鋪沸石,發(fā)現(xiàn)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),氨氮吸附量明顯降低(4個(gè)月時(shí)和16個(gè)月時(shí)分別為0.13~0.33和0.09mg/g)。由此預(yù)測(cè)表鋪沸石使用22個(gè)月后的氨氮吸附量小于0.09mg/g。

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