复合垂直流-水平潜流人工湿地处理河道污水效果研究的开题报告.docx

复合垂直流-水平潜流人工湿地处理河道污水效果研究的开题报告
（注：以下内容仅供参考，具体开题报告内容应根据研究方向和研究题目来定制）
一、选题背景及研究意义
随着城市化进程的不断加速，城市排水问题日益突出，尤其是河道水体受到污染的问题日益严重，给生态环境造成严重影响。人工湿地作为一种生态修复技术，曾经在处理河道污水方面取得了一定的成果。然而，由于传统的水平流人工湿地存在着处理效果不稳定、占地面积大等缺点，因此研究利用复合垂直流-水平潜流人工湿地对河道污水处理效果的影响，具有重要的实际意义和应用价值。
二、研究现状及存在问题
目前，国内外已有较多关于人工湿地的研究，但是对于复合垂直流-水平潜流人工湿地的研究尚不充分。国内外一些研究表明，采用复合垂直流-水平潜流人工湿地可以有效地提高污水的处理效果。然而，当前的研究中主要存在以下一些问题：
1.对复合垂直流-水平潜流人工湿地的处理机理了解不足，需要更深入的研究；
2.复合垂直流-水平潜流人工湿地的设计和建设还存在不足，如何优化处理效果需要更多的探讨和实践；
3.对复合垂直流-水平潜流人工湿地在长期运行后的效果稳定性缺乏实证研究。
因此，进一步开展基于复合垂直流-水平潜流人工湿地处理河道污水的研究，对于对提高人工湿地的处理效果、缓解水污染问题、保护河道生态环境具有积极的作用。
三、研究目标和研究方法
本研究旨在探究复合垂直流-水平潜流人工湿地法处理河道污水的效果及其影响因素，具体包括以下几个方面：
1.研究复合垂直流-水平潜流人工湿地法的污水处理机理和优化设计方法；
2.研究复合垂直流-水平潜流人工湿地法处理河道污水的效果及其影响因素；
3.分析复合垂直流-水平潜流人工湿地法在长期运行后的效果稳定性。
本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，以模拟污水为研究对象，分别设置复合垂直流-水平潜流人工湿地法处理污水的实验设备和数值模型，探究复合垂直流-水平潜流人工湿地法对水体中氨氮、总氮、总磷等污染物的去除效果和影响因素。同时，将实验和模拟结果进行对比和验证，从而建立一定的污水处理模型和优化设计方法。
四、预期研究结果和创新点
本研究预期将通过实验和数值模拟的方法，探究复合垂直流-水平潜流人工湿地法处理河道污水的效果及其影响因素，获得以下研究成果：
1.深入了解复合垂直流-水平潜流人工湿地法的处理机理和数值模拟方法；
2.分析复合垂直流-水平潜流人工湿地法在不同处理条件下对水体中氨氮、总氮、总磷等污染物的去除效果；
3.建立复合垂直流-水平潜流人工湿地法的数学模型，并优化设计方法；
4.比较分析实验和数值模拟结果的吻合度和优缺点。
本研究的创新点在于：探究复合垂直流-水平潜流人工湿地法的处理机理，进一步提高人工湿地的处理效果，减少在城市排水中的水污染，创造更加清洁的城市环境。
五、研究进度计划
1.文献综述（第1-2周）：搜集和阅读相关文献，掌握复合垂直流-水平潜流人工湿地法的国内外研究现状。
2.实验设计（第3-6周）：设计研究实验内容、方法和方案，制定实验流程和实验条件。
3.实验与数据处理（第7-16周）：采用实验室模拟污水条件，进行复合垂直流-水平潜流人工湿地法处理污水的实验，并对实验数据进行统计和分析。
4.数值模拟（第17周-第22周）：选用合适的计算方法，构建复合垂直流-水平潜流人工湿地法的数学模型，进行数值模拟，并对结果进行分析。
5.数据分析与模型优化（第23周-第26周）：对实验和模拟结果进行分析和对比，拟定模型优化方案。
6.论文撰写（第27周-第30周）：完成论文初稿，进行修订并撰写最终版论文。
六、参考文献
1.曹华娥.人工湿地应用研究进展[J].暴雨灾害研究,2014,3(3):271-274.
2.李娜.水平流人工湿地作为城市雨水治理的研究和应用[J].暴雨灾害研究,2010,1(1):12-15.
3.王宾铁,庞炎飞,韦丽华,等.复合垂直流-水平流人工湿地处理城市雨水的研究[J].同济大学学报:自然科学版,2005,33(S1):426-431.
4.严小源,朱业珍,叶彦华,等.复合垂直流跨流量人工湿地污水处理技术的研究[J].环境科学,2007,28(8):1761-1765.