本文依托国家863重大科技项目中的子项目—“河网水质强化净化与水体修复技术及示范工程”,选择河水全量集中净化技术中的砾间接触氧化法为研究对象,研究了用该方法构建的砾石河床脱氮机理,比较砾石河床与普通土壤河床的脱氮效果以及水力条件变化对砾石河床脱氮效果的影响, 研究结果表明:(1)总氮在砾石河床中降解的途径主要有三种,即吸附作用、氨气挥发作用以及反硝化作用。砾石对氮的吸附是氮从水中被去除的主要原因,其占TN去除总量的比例随时间的推移而下降,由进水初期的最高值76.80%和78.90%降至结束时的50.51%和52.11%;氨气的挥发占总氮去除量的2.87～5.88%;反硝化作用的降解量占TN衰减量的比重随时间变化逐渐增加,其值分别从试验开始的19.20%和18.05%增加到试验结束时的46.61%和42.60%。(2)在高流速条件下,砾石河床对于TN的净化效果明显优于普通土壤河床;在低流速条件下,砾石河床在3～4天内的脱氮效果优于普通土壤河床,其后与土壤河床的脱氮效果相比基本一致或略次之。该现象表明砾石河床对氮的吸附截留效果由于普通土壤河床。(3)流速和水深等水力条件变化对砾石河床脱氮效果有较明显的影响:“高流速,低水深”的情况下,TN的去除效果最好;在水深相同的情况下,较大的流速使得装置在更短的时间内达到较好的去除效果;在流速相同的情况下,较低的水深使得装置在更短的时间内达到较好的去除效果。