・１６０・ 广州化工 ２０１０年３８卷第ｌ ｉ期 垂直流人工湿地内水流流态分析木 范立维 ，卢泽湘 ，海热提 ，腾航 福州３５０００２； （１福建农林大学资源与环境学院，福建福州 ３５０００２；２福建农林大学材料工程学院，福建３北京化工大学环境科学与工程技术中心，北京１０００２９） 摘 要：通过示踪剂实验，采用停留时间分布（ＲＴＤ）理论对不同出水口高度下垂直流人工湿地内的水流流态进行了分析。研 究表明水流在垂直流人工湿地中的流动是介于理想的活塞流和全混流之间的非理想流动状态；不同出水口高度下，垂直流人工湿地 内水流流态的不同主要体现在水流在人工湿地内停留时问的长短上面，而水流的分散程度相差不大；出水口较高时，水流在垂直流人 工湿地内的平均停留时问也较长，该水流流态有利于污染物在人工湿地中的降解。 关键词：出水口；垂直流人工湿地；停留时问分布；水流流态 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｗａｔｅｒ Ｆｌｏｗ Ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｗｅｔｌａｎｄｓ ＦＡＮ Ｌｉ—ｗｅｇ一，ＬＵ Ｚｅ—ｘｉａｎｇ ，ＨＡ１ Ｒｅ—ｔｉ ，ＴＥＮＧ Ｈａｎｇ （１ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２； ２ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２； ３ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｒｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗａ— ｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒａｃｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｅｎｔ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ（ＲＤＴ）．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａ— ｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｅｔｕａｌ ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｉｒｒｅｄ ｆｌｏｗ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｒｅｓｉｄｅｎｔ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｎｅｇｌｅｅ— ｔｅｄ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅ ｍｅａｎ ｒｅｓｉｄｅｎｔ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｌｏｎｇｅｒ，ａｎｄ ｔｈｉｓ ｗａｓ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ；ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ；ｒｅｓｉｄｅｎｔ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ 人工湿地污水处理技术具有处理效果好、投资少、能耗低和 ０．８ｍ。湿地填料装填方式如图１所示。填料装填体积为 维护管理方便等特点，是…项适合我国国情的污水资源化技 ０．２５ｍ ，总高５００ｒａｍ，平均孔隙率为０．３２０。 术 。人工湿地污水处理主要是依靠湿地内部的填料及植物 根系表面的生物膜对污水中的污染物进行降解来实现的，因此 人－［湿地可以看成是一个体积庞大的生化反应器。湿地生化反 应器内的水流流态直接关系到污水中污染物与生物膜的接触机 会和时问，从而影响湿地的净化性能 。‘。人工湿地内水流流 态十 分复杂，受包括出水口高度在内的湿地结构、布水方式以及 填料粒径和装填方式等诸多因素的影响 ２２１。目前关于人工 湿地内水流流态的分析研究工作还较少，一定程度上了人 ２０［１１…印白 ｊ二湿地处理效率的提高，不利于该项技术的合理使用和不断发展。 本文通过示踪剂实验，采ｊ｛】反应器理论中的停留时间分布（ＲＴＤ）对 不同出水口高度下垂直流人工湿地内的水流流态进行了分析，以期 为垂直流人工湿地的运行管理和优化设计提供科学依据。 图１ 垂直流人工湿地填料结构图 Ｆｉｇ．１ Ｆｉｌｌｅｒ ｐａｃｋｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｖｃｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ １ 实验材料与方法 １．１实验材料与装置 实验所用人工湿地装置的长宽高分别为１．Ｏｍ、０．５ｍ和 基金项目：福建省自然科学基金资助项ｆ｛（２００９Ｊ０５０１８）。 人工湿地的布水与集水系统都采用穿孔管，其在人工湿地 中的布置如图２（ａ）所示。布水通过一个直径为４０ ｉｎｔｏ的总管 后再进入穿孔管。总管直径为穿孑Ｌ管的２倍，在 定程度上起 到配水的作用。人工湿地内的集水由５根穿孑Ｌ管完成，其出水 口高度可以通过弯头调节，如图２（ｂ）所示。 作者简介：范进维（１９８０一），女，毕、Ｉ 于北京化工大学，博ｆ．，讲师，主要从事水污染控制方面的研究．．Ｅ—ｍａｉｌ：ｆａｎｌｗ＠１６３．ｃｏｎ 通讯作者：， ｉ泽湘 ． ２０１０年３８卷第１１期 广州化工 ・１６ｌ－ 图２垂直流人工湿地布水与集水系统 Ｆｉｇ．２ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌｎａｄ １．２实验方法 实验采用示踪剂法测定不同出水口高度下垂直流人工湿地 的停留时间分布。用氯化钾（ＫＣ１）作为示踪剂，采用脉冲输入。 出水的电导率每隔１０～４０ｍｉｎ检测一次，测定至示踪剂浓度不 再变化时为止。 ２结果与讨论 ２．１ 不同出水口高度下垂直流人工湿地内停留时间 分布定性分析 已有研究表明，水力负荷（Ｆ）和水深等水力条件对人工湿 地水力学特性影响较大 ’ ’ Ｊ。因此，本实验在水力负荷分别 为６２０ｍｍ／ｄ和１０３４ｍｍ／ｄ的条件下，考察了不同出水口高度（ｈ） 下垂直流人工湿地的停留时间分布，其分布曲线如图３所示。 ｆ 昌 ＿ 篓 』ｊ｛Ｌ 啦 唧 ｆ 皇 ｕ ● 罢 攒 曲 （ｂ）Ｆ＝１０３４ｍｍ／ｄ 图３不同出水口高度下垂直流人工湿地停留时间分布图 Ｆｉｇ．３ ＲＴＤｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ 由图３可知，停留时间分布曲线大体上呈非对称的正态分 布，说明水流在人工湿地内的流动是介于理想的活塞流和全混 流之间的非均匀流动；曲线上峰值过后的拖尾说明湿地内部滞 留区的存在。 如图３所示，同一水力负荷下，不同出水口高度下的人工湿 地的停留时间分布相差较大，说明出口高度对人工湿地水流流 态的影响较大。如果将停留时间分布曲线中的峰值近似地作为 其平均停留时间（ｔ） ”。 ，图３（ｎ）和（ｂ）都显示，出水口较 高时人工湿地的平均停留时间也较长（ｔ＾：２５＞ｆｈ：。，ｔ＾：３５＞ｔ＾：０）。 从图３还可以看出，同一出口高度下，不同水力负荷的停留 时间分布曲线也不甚相同，说明水力负荷对人工湿地水流流态 的影响也不容忽视。该结果与付贵萍和王世和等相关研究结论 一致。 ２．２不同出水口高度下垂直流人工湿地内停留时间 分布定量分析 对于停留时间分布，有两个统计特征值（数学期望和方差） 可以对水流流态进行定量的描述 ０ 。数学期望即平均停留 时问（ｔ）。对于离散型数据，ｔ可用方程（１）表示。方差（盯 ）即散 度，表示的是对平均值的离散程度。其定义式如方程（２）所示。 ∑ｔＣ（ｔ）△ｔ ｔ＝ —一∞ （１）、 ， ∑Ｃ（ｔ）△ ∑ｔ２Ｃ（ｔ）Ａｔ ２ ０ ∑Ｃ（ｔ）△ｔ 式中，ｔ为示踪剂浓度检测时的时间（从示踪剂瞬间加入时 起算）；Ｃ（ｔ）为示踪剂浓度；Ａｔ为相邻两次测量的时问间隔。 为了对不同流量下的水流流态进行分析，可以利用方程（３） 和（４）对ｔ和盯 做归一化处理，得到标准平均停留时间（ｔ。）和标 准方差（ｏｒ：） 。 。 ｔ０＝÷ （３） ｎ ２。：了Ｏ＂ｔ （４） ｔ ｔ ＝ ｎＶ （５） 式中，ｔ 为理论停留时问，其定义式如方程（５）所示；ｎ为湿 地填料的孔隙率；Ｖ为湿地填料的体积；Ｑ为湿地系统进水流量。 根据以上定量参数的定义，水力负荷分别为６２０ｍｍ／ｄ和 １０３４ｍｍ／ｄ时，不同出水口高度下垂直流人工湿地停留时间分布 各定量参数值如表ｌ所示。 ・１６２・ 广州化工 ２０１０年３８卷第１１期 表１不同出水口高度下垂直流人工湿地停留时间分布定量参数 但当水力负荷较大时，出水口高度增加到一定程度后，壁面“短 Ｔａｂｌｅ １ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ＲＴＤｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｆｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｏｕｔｌｅｔ 如表１所示，０．３２９≤１３－：≤０．６００，介于０—１之间，说明水 流在垂直流人工湿地中的流动是介于理想的活塞流（仃：＝０）和 全混流（ｏ－：＝１）之间的非理想流动状态。 从表Ｉ可以看出，当水力负荷为６２０ｎ．ｎ／ｄ时，标准方差 盯 ｈ＿【ｌ、（『：ｈ：２５和 ：㈦５分别为０．４２０、０．４１９和０．３４６，最大相差仅 ０．０７４；而其标准停留时间ｔ。 ｔ 和ｔ。 分别为０．１１３０、０．５７１ 和０．６５３，最大相差０．５５３。当水力负荷为较高的１０３４ｍｍ／ｄ￣，不 同出水口高度下的标准方差最大相差也只有０．２７１；而其标准停 留时间最大相差０．５２３。由此可见，不同出水口高度下，水流散 度相差较小，而其平均停留时间相差较大。当水力负荷较小时， 该规律体现得更为明显。这说明，不同出水口高度下垂直流人 工湿地内水流流态的不同主要体现在水流在人工湿地内停留时 间的长短上，而水流的分散程度相差不大。 从表１还可以看出，当出水口高度较低时（ｈ＝０），水流在人 工湿地内的平均停留时间很短（ｔ ＝６２０＝３１．９４７ｒａｉｎ，ｔ 【）３ ＝ ２１．９３５ｍｉｎ），分别只有其理论停留时间ｔ 的１０．０％和１２．５％ （即ｔ 分别为０．１００和０．１２５）；当出水口高度增加时（ｈ＝ ２５ｍｍ），其平均停留时问迅速增大（ｔＦ： ２０：１８２．６１３ｍｉｎ，ｔ ＝ １２４．４４８ｒａｉｎ），分别达到其理论停留时间ｔ 的５７．１％和６４．８％ （即ｔ 分别为０．５７】和０．６４８）；当出水口高度继续增加时（ｈ＝ ３５Ｉｎ／／１），其平均停留时问仍能保持在较高的水平（ｔ ＝ ２０８．９０２ｒａｉｎ，ｆ 。 ＝１０７．９２５ｒａｉｎ），分别达到其理沧停留时问ｔ 的６５．３％和５６．２％（即ｔ 分别为０．６５３和０．５６２）。由此说明， 出水口较高时，水流在人工湿地内的停留时间也较长（ｔ ＞ ｔ。 ：。，ｔ。 ＝３５＞ｔ ：。），该水流流态有利于废水中的污染物质在 人工湿地内的降解。 进一步分析还可以发现，当系统水力负荷较低时（Ｆ＝ ６２０ｍｍ／ｄ），水流在人工湿地中的平均停留时间随出水口高度 的增加而增大（ｈ从０增加到３５ｍｍ时，ｔ 从０．１００增加到０． ６５３）；当水力负荷较高时（Ｆ：１０３４ｍｍ／ｄ），平均停留时间随出 水口高度的增加而增大到达一定程度后（ｈ从０增加到２５ｒａｍ， ｔ。从０．１２５增加到０．６４８）会有所下降（ｈ从２５ｒａｍ增加到 ２５ｒａｍ，ｔ 从０．６４８减小到０．５６２）。分析其原因，人工湿地系统 由于其自身的结构和布水系统的设置等因素的影响，不可避免 地存在一定的“死区”（在垂直流人工湿地系统中该现象更不 容忽视）；当出水口高度ｈ＝０时，“死区”可能存在整个填料区 的任何区域，而当出水【］高度增加，ｈ＝２５ｍｍ或ｈ＝３５ｍｍ时， 由连通器原理可知，此时湿地系统内的水位与出水口高度是一 致的，这样在人工湿地系统内与出水口高度相对应的填料区内 的“死区”体积可以得到有效消除，从而相当于提高了湿地系统 的有效体积，因此水流在系统中的平均停留时问也就相应地增 大。虽然增加出水口高度可以有效地消除填料区的“死区”， 流”的可能会增大，而这则会减小水流在人工湿地系统内的平 均停留时间。因此，水力负荷较大时，平均停留时间增加到一 定程度后，如果还继续增大出水口高度，其平均停留时间可能 会有所下降。 ３结论 （１）水流在垂直流人工湿地中的流动是介于理想的活塞流 和全混流之间非理想不均匀流动状态。 （２）不同出水口高度下，垂直流人工湿地内水流流态的不同 主要体现在水流在人工湿地内停留时间的长短上面，而水流的 分散程度相差不大。 （３）出水口高度较大时，水流在垂直流人工湿地内的停留时 也较长，该水流流态有利于废水中的污染物在人工湿地中的 降解。 参考文献 ［１ｊ Ｃｈｅｎ ＴＹ，Ｋａｏ ＣＭ，ＹｅｈＴＹ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｅｄ ｗｅｔ— ｌａｎｄ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ：Ａ ｐｉｌｏｔ—ｓｃａｌｅ ｓｔｕｄｙ［ｊ］． Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ，２００６，６４（３）：４９７—５０２． ［２］沈耀良，杨栓大．新型废水处理技术一人工湿地［Ｊ］．污染防治技 术，１９９６，１９（２）：１—８． ［３］ 梁继东，周启星，孙铁珩．人工湿地污水处理系统研究及性能改进 分析［Ｊ］．生态学杂志，２００３，２２（２）：４９—５５． ［４ ｊ Ｋｉｖａｉｓｉ Ａ Ｋ．Ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｆｏｒ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔ— ｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｕｓｅ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ：ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉ— ｎｅｅｒｉｎｇ，２００ｔ，１６：５４５—５６０． ［５］ 付贵萍，吴振斌，任明迅，等．垂直流人工湿地系统中水流规律的研 究［Ｊ］．环境科学学报，２００１，２１（６）：７２０—７２５． ［６］ 付贵萍，吴振斌，任明迅，等．复合垂直流湿地反应动力学及水流流 态的研究［Ｊ］．中国环境科学，２００１，２１（６）：５３５—５３９． ［７］Ｆａｎ Ｌ Ｗ，Ｈａｉ Ｒ Ｔ，Ｗａｎｇ Ｗ ｘ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｔｏ ｍｏｄｅｌ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｌｆｏｗ ｗｅｔｌａｎｄｓ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８．２０（１２）：１４１５—１４２２． ［８］ 吴振斌，任明迅，付贵萍，等．垂直流人工湿地水力学特点对污水净 化效果的影响［ｊ］．环境科学，２００１，２２（５）：４５—４９． ［９］ 胡康萍．人工湿地设计中的水力学问题研究［Ｊ］．环境科学研究， １９９１，４（５）：８—１２． ［１Ｏ］付贵萍，吴振斌，任明迅，等．反，、 器理论在复合垂直流构建湿地水 流流态研究中的应用［Ｊ］．环境科学，２００２，２３（４）：７６—８０． ［１１］芦秀青，詹德吴，陶涛．人工湿地水力学分析及水力学数学模型 ［Ｊ］．环境科学与技术，２００９，３２（６）：１９５—２００，２４８． ［１２］Ｇａｒｃｉａ Ｊ，Ｖｉｖａｒ Ｊ．Ｒｏｌｅ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｇｒａｎｕｌａｒ ｍｅｄｉｍｕｎ ｉｎ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ ｔｅｒｔｉａｒｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｅｄ ｂｅｄｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅ— ｓｅａｒｃｈ，２００３，３７：２６４５—２６５３． ［１３］范立维，海热提，卢泽湘．用ＣＦＤ研究潜流人工湿地集水区对其水 力学性能的影响［Ｊ］．化工学报，２００７，５８（１２）：３０２４—３０３２． ［１４］Ｇａｒｃｉａ Ｊ，Ｃｈｉｖａ Ｊ．Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｕｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｆｌｏｗ ｃｏｎ— ｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｇｒａｎｕｌａｒ ｍｅｄｉｕｍ ｓｉｚｅ ｌ Ｊ ｊ．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００４，２３：１７７～１８７． ［Ｉ５］Ｗｉｌｌｉａｍ Ｅ Ｓ，Ｔａｍｍｏ Ｓ Ｓ，Ｐａｒｌａｎｇｅ Ｊ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｒｇａｖｅｌ ａｎｄ ｓａｎｄ ａｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｉｎ ｒｏｃｋ—ｒｅｅｄ ｉｆｌｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉ— ｎｅｅｒｉｎｇ，１９９５，４（４）：３２１—３３６． ［１６］Ｓｕｌｉｍａｎ Ｆ，Ｆｕｔｓａｅｔｈｅｒ Ｃ。Ｏｘａａｌ Ｕ．ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔ ｏｕｔｌｅｔ ｐｏｓｉ— ｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔｌａ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ——ｆｌｏｗ ｗｅｔ— ｌａｎｄｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｄｉａ『Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎ． ｔａｍｉｎａｎｔ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００６，８７（１—２）：２２—３６． （下转第２１６页） ・２１６・ 广州化工 ２０１０年３８卷第１１期 发展海洋经济的同时，保护海洋生态，促进海洋文化的传承与发 展。 （２）校园环境质量监测 定项目表面上区别不大，但由于其来自于实践，来自于项目或企 业委托，紧密结合实际，可以提升学生的兴趣，而学生在参与中 切实感受到了所学知识的力量，感受到了服务社会的成就感和 满足感，因而学习动力更大，学习效果显著提高。 校园环境质量监测模块，我们按照“指导选题一方案设计一 方案优化一实地监测一总结发布”的课程实施方案，要求学生结 合校园环境质量，综合运用所学理论知识，自由选题，以小组合 作的方式自主开展校园环境质量监测方案设计及实地监测。该 环节的目的是以项目训练的模式引导学生在实践中掌握和应用 环境监测基础理论知识，培养学生综合设计监测方案和开展实 际环境质量监测研究的能力，为学生提供足够的发挥自身创新 能力的空间。 校园环境质量监测，主体是校内景观河水质监测，教学区、 生活区空气质量监测，噪声环境监测等，学牛也可自由选择，如 新建教学楼教室中空气质量监测、食堂烟囱附近空气中挥发惟 有机物监测、海洋楼实验室废水排放口水质监测、游泳池水质状 况调查等。 学生在完成校园环境监测工作后，形成监测报告。指导老 师组织各小组成员召开总结会，交流心得，总结经验教训，必要 时，可根据监测结果向有关部门提出合理化建议。 （３）课外实践环节 ３实践方案实施效果 上述实践环节中，环境监测与分析实验的项目设置具有基 础性，主要目的是培养学生的基本操作技能。监测实习环节中， 学生的选题具有充分的开放性，项目的实施具有综合性和研究 性，有助于培养学生的自主学习能力和科学探究精神。在前两 个环节的基础 ，课外实践环节的实施，有效地提高了工程素质 和创新实践能力。 通过环境监测教学内容重组以及实践教学改革，使得学牛 的动手能力得到了很大的锻炼，分析监测水平有很大的提高，很 多学生毕业后就在环境监测站／公司就业，得到用人单位的好 评 ４ 结语 “课内实验一监测实习一课外实践”三位一体，这种新型环 除了培养计划中规定的教学学时外，我们还给学生提供课 外实践机会。如２００７年，在给某小区新建住宅楼（装修后）全面 进行室内甲醛含量监测时，大部分的监测任务都是在教师的指 导下，由学生来完成。２００８年，在给某大型外资化工企业进行废 水深度处理研究时，相关的水质指标也交由学生来完成。近几 年，学院组织了蔷薇河水源质量监测、江苏沿海海水质量调查社 会实践活动，全部水质指标的测定也由学生完成。学院部 分大型仪器室承接的样品分析（草灰中化学成分，啤酒中氟离子 浓度测定）也都鼓励学生参与。 这些监测分析项目，与在实验室内“闭门造车”想出来的测 境监测实践环节，以能力培养为核心，以创新精神培养为重点， 以工程化应用为最终落脚点。该方案的设计与实施，已经取得 了初步的成效，以后将继续坚持完善，值得在其他实践类课程中 推广。 参考文献 ［１］谭燕宏．环境监测课程改革探究［Ｊ］．辽宁师专学报，２００７，９（２）： ７６—７７． ［２］祝舂水，马卫兴．环境监测课程体系改革探讨［Ｊ］．甘肃科技，２００９， ２５（２３）：１７６—１７７． ［１７］Ｓｕｌｉｍａｎ Ｆ，Ｆｕｔｓａｅｔｈｅｒ Ｃ，Ｏｘａａｌ Ｕ．Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｏｆ ｉｆｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｉｆｌｔｅｒ ｍｅｄｉｕｍ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｉｌｔｅｒ ｂａｓｉｎ．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，２９ ｅｆｌｆｕｅｎｔ ｒｅｅｉｒｅｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｐｉｌｏｌ—ｓｃａｌｅ。ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｆｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２００９，２４８：９６１ —９７６． （１）：４５—５５ ［２３］Ｇｒａｈａｍ Ａ．Ｊ，Ｍａｒｇａｒｅｔ Ｇ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｆｒｉｎｇｉｎｇ ｖｅｒｓｕｓ ［１８］王世和，王薇，俞燕．水力条件对人工湿地处理效果的影响［Ｊ］．东 南大学学报，２００３，３３（３）：３５９—３６２． ［１９］华涛，周启星，贾宏宇．人工湿地污水处理¨ｌ：艺设计关键及生态学 问题［Ｊ］．用生态学报，２００４，１５（７）：１２８９—１２９． ｂａｎｄｅｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｅｔｌａｎｄｓ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００５（２５）：６１—７２． ［２４】戚以政，汪叔雄编著．生化反砬动力学与反应器［Ｍ］．北京：化学工 业出版社，１９９９． ［２０］王久贤．白泥坑人［湿地水力学计算研究［Ｊ］．广东水利水电， １９９７，６：５０—５２． ［２５］Ｊｅｆｆ Ｆ Ｈ，Ｊａｙ Ｆ Ｍ，Ｇｒａｎａｔａ Ｔ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗｅｔｌａｎｄ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｏｎ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉ－ ｎｅｅｒｉｎｇ，２００４．２３：ｌ８９—２０． ［２１］秦爱国，蹇兴超，冯庆革，等．出水ｕ佗置对垂直潜流人工湿地净化 的影响［Ｊ］．环境污染与防治，２０１０，３２（３）：６４—６６，７０． ｆ２２］Ａｌｅｘａｎｄｒｏｓ Ｉ．Ｓ，Ｖａｓｓｉｌｉｏｓ Ａ．Ｔ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｕｔｌｅｔ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ｒａｉｓｉｎｇ ａｎｄ ［２６］Ｗｅｍｅｒ Ｔ Ｍ，ｋａｄｌｅｃ Ｒ Ｈ．Ｗｅｔｌａｎｄ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０００，１５：７７—９０．
