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1) 用SPSS软件作逐步回归分析会给出标准化和非标准化系数.因为本研究监测的理化环境因子量纲不一致, 为了更加合理地评价监测的每项环境因子对污染物去除效率的影响, 采用标准化系数进行比较分析; ND表示未检测到显著线性关系
针对进水理化特征, 在曝气垂直流滤池中总有机物去除与温度成正比, 可能原因是温度越高, 越能促进微生物对有机物的氧化分解.磷的去除与溶解氧正相关, 可能原因是溶解氧含量越高, 聚磷菌增殖愈快, 进而对磷的吸收作用越强.氨氮的去除与硝氮成反比, 这是因为氨氮的去除主要是通过硝化作用, 而进水硝氮含量越高对硝化作用有抑制作用.此外, 氨氮的去除还与氧化还原电位正相关, 这是因为硝化作用强弱与氧化还原电位正相关.总氮的去除与总有机物正相关, 可能原因反硝化脱氮需要碳源, 有机物含量越高, 越能促进反硝化强度.这种解释被随后的线性关系, 即溶解性氮的去除与溶解性有机物正相关进一步验证(表 5).
针对出水理化特征, 在曝气垂直流滤池中各污染物的去除率主要取决于出水质量浓度, 即出水质量浓度越高, 去除率越低.总有机物的去除与溶解性氮负相关, 这是因为出水溶解性氮含量越高, 反硝化作用越弱; 相应地, 反硝化消耗的碳源也就越少.总有机物的去除与pH值负相关, 这是因为反硝化作用释放碱度, pH值升高能抑制反硝化作用.此外, 总有机物的去除与溶解氧正相关, 这是因为溶解氧越高, 越能促进有机物的氧化分解.溶解性有机物的去除也有类似规律, 不过它还与盐度、硝氮、压强、亚硝氮等相关.总磷的去除与总溶解固体负相关, 这可能是因为磷酸盐是总溶解固体的重要组份, 出水总溶解固体含量愈高, 磷的去除率愈低.硝氮的去除与氨氮正相关, 这是因为出水氨氮含量愈高, 通过硝化作用转化成硝氮的含量也就愈低.总氮的去除与氧化还原电位、pH值负相关, 这是因为总氮的去除主要依赖于反硝化过程, 而反硝化倾向于厌氧环境且释放碱度; 亚硝氮的去除与pH值负相关也是类似原因(表 5).
针对进水理化特征, 在折流式水平流滤池中有机物的去除与进水溶解性有机物正相关, 说明有机物的氧化分解是滤池脱除有机物的主要途径.这种假设被有机物的去除与氨氮的负相关进一步证实, 即进水氨氮含量愈高, 硝化作用与有机物分解竞争的溶解氧量也就愈高.总磷的去除与进水负荷正相关, 这与文献报道的, 在一定范围内污染物去除率随进水负荷呈线性递增一致.氨氮的去除与进水溶解氧正相关, 说明硝化作用仍是氨氮去除的主要途径.硝氮的去除与分流比、溶解性有机物正相关, 与亚硝氮负相关, 说明反硝化是硝氮去除的主要途径.总氮的去除与进水质量浓度、分流比正相关, 与溶解性氮负相关, 说明反硝化也是总氮去除的主要途径; 此外, 总氮的去除还与氧化还原电位正相关, 说明在折流式水平流滤池内部还同时存在硝化作用.溶解性氮与分流比正相关, 说明反硝化是溶解性氮去除的主要途径(表 5).
针对出水理化特征, 在折流式水平流滤池中多项污染物的去除率与出水质量浓度负相关, 这与曝气垂直流滤池类似.有机物的去除与溶解性氮负相关, 说明异养反硝化是有机物脱除的主要途径.总磷的去除与温度、溶解性有机物正相关, 可能是因为基质微生物在磷的吸附/吸收过程中起重要作用, 而微生物又与温度、有机物密切相关.氨氮的去除与溶解性氮负相关, 可能是因为出水溶解性氮含量愈高, 反硝化作用愈弱, 致使积累的硝氮/亚硝氮抑制了氨氮的硝化过程.氨氮的去除与总氮正相关, 可能是因为系统倾向于好氧环境(出水平均溶解氧为2.38 mg˙L-1, 表 2), 这有利于硝化过程而不利于反硝化, 而总氮的去除主要依赖于反硝化.出水总氮含量愈高, 意味反硝化愈弱, 相反, 好氧性愈强, 愈利于氨氮的硝化过程.氨氮的去除还与溶解性有机物正相关, 可能是因为出水溶解性有机物含量愈高, 愈有利于反硝化过程, 而硝氮/亚硝氮的减少又有利于氨氮向其转化.此外, 硝氮的去除与分流比正相关, 说明反硝化是硝氮去除的主要途径(表 5).
2.3.2 冗余度分析
在进行RDA排序之前, 先对监测的20个进出水影响因素进行主成分分析.结果除折流式水平流滤池的进水理化特征提取到4个主成分外, 其它3组都是提取到5个主成分, 且每组主成分解释的累积方差都达到了80%以上(表 6).
表 6 提取的主成分解释的累积方差
由各主成分的因子载荷可知, 针对曝气垂直流滤池进水理化特征, 第一主成分主要包括磷、有机物、pH值、溶解氧, 第二、三主成分主要包括溶解性盐、温度、压强、水力负荷, 第四主成分主要包括溶解性氮; 针对曝气垂直流滤池出水理化特征, 第一主成分主要包括溶解性盐、总氮, 第二主成分主要包括有机物、溶解氧、pH值, 第三主成分包括压强、温度, 第四主成分包括磷; 类似地, 针对折流式水平流滤池进水理化特征, 第一主成分主要包括溶解性氮、总氮、溶解性盐, 第二主成分主要包括溶解氧、分流比、有机物; 针对折流式水平流滤池出水理化特征, 第一主成分主要包括溶解性盐、氧化还原电位, 第二主成分主要包括溶解性氮、分流比、总氮, 第三主成分主要包括压强、温度、溶解氧、pH值(表 7).
1) 曝气垂直流滤池进水、出水理化特征作旋转主成分分析经6次迭代收敛; 折流式水平流滤池进水、出水理化特征作旋转主成分分析经8次迭代收敛; 提取方法:主成分分析; 旋转方法:Kaiser标准化最大方差法
表 7 旋转主成分矩阵中各主成分的主要因子载荷
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