秋冬季节植物-微生物系统治理新沂河效果分析

采用水生植物、人工填料和固定化氮循环细菌技术（INCB）,在秋冬季节对新沂河进行原位污染治理和生态修复实验。结果表明,在温度降低前,水生植物-微生物技术净化污染水体效果很好,对化学需氧量（CODMn）、总氮（TN）、铵态氮（NH^＋4-N）和总磷（TP）的去除率最高可以分别达到50．2％、29．8％、49．3％和57．9％。在低温季节,其净化效果剧烈下降,对CODMn、TN、NH^＋4-N和TP的去除率最低分别只有7．4％、0．6％、1．5％和4．2％。在低温条件下,与水生植物-微生物技术相比,INCB-微生物技术可以更有效稳定地净化受污染的水体,对CODMn、TN、NH4-N和TP的去除率平均分别为31．9％、21．3％、23．3％和21．3％。将水生植物-微生物与INCB-微生物技术相结合应用,可在一定程度上解决秋冬季节污染河流修复效果不理想的问题。     

种养凤眼莲条件下pH值对底泥中不同形态磷释放的影响

[目的]种养凤眼莲条件下,通过定期调节上覆水pH值,对底泥中不同形态磷释放的趋势进行研究,为凤眼莲生态修复技术的更广范应用提供科学依据。[方法]采用圆柱型聚氯乙烯(PVC)桶模拟法,通过84 d种养凤眼莲模拟试验,研究底泥中不同形态磷的消减趋势及其对总磷释放的贡献。[结果]凤眼莲生长条件下,随pH值升高底泥总磷释放量呈增加趋势,上覆水总磷浓度减少量呈降低趋势。在弱酸性和中性偏碱条件下,凤眼莲吸收磷是底泥释放磷素的主要去向,分别占底泥总磷释放量的58.9%和69.7%。其中:弱酸性条件下,铁锰螯合态磷(BD-P)是对底泥总磷释放贡献最大的磷形态;中性偏碱条件下,铁铝氧化物结合态磷(NaOH-rp)和聚磷酸盐(NaOH-nrp)是对底泥总磷释放贡献较高的磷形态。而碱性条件下,不同形态磷对底泥总磷释放均呈正贡献,其中:钙磷(HCl-P)和活性磷(NH4Cl-P)对总磷释放的贡献较其他不同形态磷最小。[结论]本试验条件下,提高上覆水pH值对促进太湖底泥总磷的释放效果较为显著。碱性条件下,各磷形态对总磷释放均表现为正贡献;而弱酸性和中性偏碱条件下,不同形态磷对总磷释放的贡献存在差异。     

新型物化凝聚剂控制河道底泥营养盐释放的研究

通过实验室模拟试验,考察了一种新型物化凝聚剂在不同投加量和反应时间条件下控制污染河道底泥营养盐释放的效率。结果表明,在污染河道底泥中注入新型物化凝聚剂48 h内,底泥表层结构呈现多孔性的渐变过程,微生物生存环境得到一定的改善;对上覆水体中营养物质的测定发现,新型物化凝聚剂注入底泥中能有效抑制底泥中总氮(TN)、氨氮和总磷(TP)的释放,同时也抑制了上覆水体中氧化还原电位(ORP)和化学需氧量(COD)浓度的上升;新型物化凝聚剂投加量越大,控制底泥营养盐释放的效果越好。上述结果表明,采用新型物化凝聚剂对污染河道底泥进行原位改良,可成为底泥就地处理和控制河道底泥营养盐释放的一种技术方法和发展方向。     

原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响

[目的]研究原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响。[方法]通过底泥氮磷释放控制模拟试验,研究了原位覆盖层厚度对富营养化水体底泥氮磷释放的影响。[结果]采用的天然覆土覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放,覆土厚度对底泥氮磷释放的影响不大。模拟期间,覆盖系统对底泥氮磷释放的抑制率最高分别为87%和77%。[结论]该研究为地表富营养化水体底泥污染物的释放控制提供了理论指导和技术支撑。     

秋冬季节植物-微生物系统治理新沂河效果分析

采用水生植物、人工填料和固定化氮循环细菌技术(INCB),在秋冬季节对新沂河进行原位污染治理和生态修复实验.结果表明,在温度降低前,水生植物-微生物技术净化污染水体效果很好,对化学需氧量(CODMn)、总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率最高可以分别达到50.2%、29.8%、49.3%和57.9%.在低温季节,其净化效果剧烈下降,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率最低分别只有7.4%、0.6%、1.5%和4.2%.在低温条件下,与水生植物-微生物技术相比,INCB-微生物技术可以更有效稳定地净化受污染的水体,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率平均分别为31.9%、21.3%、23.3%和21.3%.将水生植物-微生物与INCB-微生物技术相结合应用,可在一定程度上解决秋冬季节污染河流修复效果不理想的问题.     

沸石覆盖层控制水库底泥氮磷释放的影响因素

用模拟实验方法研究了天然沸石活性覆盖层控制底泥氮磷释放的影响因素（如温度、天然沸石厚度以及pH值等）,结果表明：1）厌氧状态下,天然沸石覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放;2）温度越高,底泥总磷的释放量越大,沸石层抑制底泥总磷释放的效果越差;3）天然沸石层厚度与底泥总磷释放相关性不明显;4）温度的高低及沸石层的厚度对沸石层抑制底泥总氮释放的影响不大;5）对上覆水进行酸碱性的调节,有利于提高沸石层对总磷、总氮的控制效果,酸性条件下吸附效果更佳.     

文思湖底泥TP释放规律模拟研究

[目的]研究文思湖底泥TP的释放规律。[方法]采用室内模拟试验,研究环境因子(水土比、温度、pH、扰动强度、供气量)对文思湖底泥释放总磷(TP)的影响。[结果]水土比越大,底泥释放TP的量越小;水温升高能加速底泥中磷的释放;上覆水pH=6时底泥TP释放量最低;扰动上覆水体会加快磷的释放;溶解氧(DO)较低时,底泥TP释放量更大。[结论]该研究为文思湖的污染治理提供了科学依据。     

污染河流生态修复研究

[目的]寻求一种适宜城市污染河流的修复方法.[方法]选择苏南某市具有代表性的河流的老城段为研究对象,采用人工湿地、浮岛式湿地和净化浮岛3种河流修复方式对污染河流进行净化修复.[结果]浮水植物(圆币草和聚草)相较于挺水植物(黄花鸢尾、花叶芦竹、芦苇、水培冬青、千屈菜)修复效果好,去除率分别为:总氮37.9％和34.1％,总磷80.1％和73.5％,COD81.1％和74.8％,氨氮80.6％和85.9％,SS59.1％和77.3％;净化浮岛、人工湿地、浮岛式湿地3种修复技术中净化浮岛的去除效果相对较好,去除率分别为;总氮87.6％,总磷71.3％,氨氮87.6％,COD 97.5％,SS 81.8％;工程段底泥和水样的硝化速率和反硝化速率明显高于参照段,分别高出15.4％和21.1％;工程段和非工程段底泥的硝化速率和反硝化速率明显高于水样,分别高出26.9％和31.8％;曝气条件下修复植物对总磷、总氮、COD以及SS去除效果好于未曝气条件.[结论]净化浮岛工程对城市污染河流具有显著的修复效果.     

大型溞-苦草配合处理富营养化水体的研究

生态修复实践中两种以上生物联合处理富营养化水体的技术受到广泛关注。以大型溞(Daphnia magna)、苦草(Vallisneria natans)为浮游动物、沉水植物代表,建立溞-草配合处理系统,以苦草处理为对照组,富营养化水体为空白组,研究处理过程中水质指标、底泥指标、水草生物量变化。结果表明,溞-草系统水和底泥质量指标优于苦草组,水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为87%、88%、96%,最大去除率分别为70%、70%、86%;底泥总氮去除率39%,总磷去除率38%,27 d即水清见底,苦草生长率达740%。而对照组水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为35%、33%、57%,最大去除率分别为35%、30%、57%,底泥总氮去除率40%,总磷去除率32%,48 d内未见底,苦草生长率为470%。因此,大型溞促进悬浮物沉降、有利于苦草生长以及稳定系统,溞-草系统配合处理富营养化水体能力大于单一的水草系统,溞-草系统能更快地提高水体透明度,苦草生长率更大,更易保持稳定,实验结果为指导生态修复工程实践提供参考。     

4种水生植物除磷效果及系统磷迁移规律研究

[目的]研究不同生态类型水生植物对水体总磷的去除效果及系统磷迁移规律.[方法]选取4种不同生态类型水生植物,分别为漂浮植物凤眼莲、水浮莲和挺水植物香蒲以及沉水植物轮叶黑藻,结合滇池富营养化湖水及底泥,构建静态模拟生长体系.[结果]4种水生植物对富营养化湖水、底泥具有一定的耐受能力.试验80 d后,凤眼莲、水浮莲和香蒲对水体总磷的去除率分别为95.0％、94.3％和92.0％.凤眼莲系统中水体磷浓度大幅度降低,底泥中的磷素逐渐释放,凤眼莲所吸收磷素来源于水体和底泥;水浮莲所吸收磷素主要来源于水体;香蒲鲜质量增加极少,在降低水体总磷浓度的同时,促使底泥总磷含量略微增加,从表观上看,水体为其吸收磷素的主要来源;轮叶黑藻植株部分发生腐烂,对水体总磷的去除率仅为62.9％,低于对照,但对底泥中总磷吸收良好,底泥是其吸收磷素的主要来源.[结论]凤眼莲、水浮莲和香蒲能有效降低水体总磷;凤眼莲和轮叶黑藻能够吸收底泥中的磷素;当水体总磷浓度较低时,底泥中的磷素会释放至水中.     

施肥对幼蟹池塘养殖水质影响的初步探究

为了探究施肥对河蟹幼蟹养殖水质的影响,于2016年6—10月在上海崇明幼蟹培育基地选择6口池塘进行研究。实验设置不施肥处理组和施肥处理组,并对以上处理组和水源的水温(T)、溶解氧(DO)、pH、化学需氧量(CODMn)、总磷(TP)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO-2-N)、钙镁总硬度和叶绿素a(Chl. a)进行监测。结果表明,幼蟹池塘水质变化具有明显季节特征,其中6月和9月两组池塘水质因子较为平稳,7—8月两组池塘CODMn、Chl. a出现显著升高而DO显著下降,养殖末期(10月)两组池塘除总硬度和DO大幅下降,剩余水质因子显著升高。实验中水源和两组池塘的水温和pH差异不显著(P 0. 05)。水源DO和NO_3~--N显著高于施肥与不施肥池塘(P 0. 05),不施肥池塘的TP、PO_4~(3-)-P、Chl. a和总硬度均显著低于施肥池塘(P 0. 05)。幼蟹池塘施肥后会引起TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N和CODMn短暂性显著升高(P 0. 05)。研究发现,对比两组池塘的综合效益,得出两者差异不显著。池塘施肥会因N、P营养元素积累过多,造成施肥池塘水质劣于不施肥池塘。因此,池塘养蟹采用不施肥的策略更符合生态养殖的理念。     

水力负荷和气温对生态滤池处理农户灰水的影响

在三峡库区一个农户家构建了一套处理单个农户灰水的生态滤池工艺,研究了水力负荷和气温对工艺系统运行效率的影响.结果表明,在0.05~0.4 m³·m^-2·d^-1的变化范围内,随着水力负荷的逐渐升高,工艺系统对COD_Cr、NH₄⁺-N、TN、浊度(T)的去除率均呈现逐渐降低的整体变化趋势,而TP的去除率则表现出先升高后降低的变化规律.数据分析表明,生态滤池工艺的最佳运行水力负荷约为0.2 m³·m^-2·d^-1,在该水力负荷条件下,工艺系统对农户灰水中COD_Cr、TN、NH₄⁺-N、TP和浊度的平均去除率分别为75%、58%、72%、50%、80%.工艺系统对灰水中各污染物的去除率平均值均表现为夏季高于冬季,且其在冬季对各项指标的去除率仍然较高.在所监测的各项指标中,气温对COD_Cr指标的系统去除率影响相对最大.     

复合人工湿地处理低浓度畜禽养殖废水的净化效果

为了解人工湿地对低浓度畜禽养殖废水的去除速度与净化效果,采用4级复合人工湿地以间歇进水的方式处理低浓度猪场废水,监测不同时期各级湿地进出水中TN、TP、NH_4~+-N、COD_(Cr)等污染物指标浓度的变化。结果表明,复合人工湿地进水中TN、TP、NH_4~+-N、CODCr年平均初始浓度分别为41.6、8.4、21.4、253.9 mg·L~(-1),去除率分别为94.66%、79.36%、91.04%、32.32%。其中1级湿地(芦苇-砾石垂直渗透流)对TN、TP和CODCr去除速度较快,分别为2.9、0.6、7.5 g·m~(-2)·d~(-1);2级湿地(芦苇-沸石垂直渗透流)对NH_4~+-N去除速度较快,为1.8 g·m~(-2)·d~(-1);3级湿地(芦苇-砾石水平潜流)和4级湿地(稻田水平表面流)对污染物的去除速度较低,对TN、TP、NH_4~+-N的去除速度均小于0.4 g·m~(-2)·d~(-1),对COD_(Cr)的去除速度小于2.3 g·m~(-2)·d~(-1)。污染物去除率受季节温度变化的影响较小。     

初沉单元中净化材料的筛选及运行参数研究

为了对养殖尾水处理系统中沉淀单元净化能力进行优化,以净化前后养殖尾水总氮（TN）、总磷（TP）和高锰酸钾指数（COD_Mn）为检测指标,对除磷型改性凹凸棒土（Al@TCAP-P）、除氮型改性凹凸棒土（Al@TCAP-N）、陶粒砂、细菌屋、火山石、吸氨石和活性炭等7种净化材料进行筛选,以研究其最佳添加量和最佳分布方式。结果表明：从整体上看,Al@TCAP-N对TN去除,火山石对TP、COD_Mn去除效果较好。Al@TCAP-N可在正常沉淀基础上提升36% TN去除率,平铺时去除效果最佳;火山石可提升34%的TP去除率和15%的COD_Mn去除率,堆积时净化效果最佳。Al@TCAP-N和火山石有利于提升沉淀单元净化效能,最佳添加量分别为5.24 g·L^-1和5.02 g·L^-1。     

模拟降雨条件下北运河流域农田养分流失特征

为了解北运河流域农田养分流失特征,通过模拟降雨的情况下,分析了降雨量对径流雨水中养分含量、土壤养分和泥沙流失的变化特征。结果表明,北运河地区只有在暴雨情况下产生农田径流,暴雨后,农田径流雨水中总N浓度在4.7~11.3mg·L^-1,氨态氮和硝态氮占44.51%;总P浓度在0.66~1.35mg·L^-1,水溶磷含量占到总磷54.08%。养分的流失以表层为主,土壤表层总氮流失比例达到29.79%,氨态氮损失率达到52.09%,硝态氮损失10.21%,表层土壤总磷含量下降达到16.48%,水溶性磷损失5.27%。农田径流泥沙中总氮含量为0.66~1.27mg·g^-1,占总流失量的82.28%;总P浓度在14.73~20mg·g^-1,占到总流失量的99.89%;模拟降雨后土壤大团聚体减少8.8%,而微团聚体增加9.5%。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

PAC与CTS复合絮凝剂在高浓度养猪废水中的应用

采用絮凝法对猪粪废水进行絮凝烧杯试验,探讨絮凝剂的选择、废水pH、聚合氯化铝(PAC)与壳聚糖(CTS)用量对废水浊度、化学需氧量(COD_(cr))、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)去除效果的影响。结果表明:PACCTS复合絮凝剂对猪粪废水具有良好的絮凝性能,该絮凝剂处理废水的最佳絮凝条件为废水pH为6、50g/L PAC的投加量为4mL、5g/L CTS的投加量为21mL,浊度、COD_(cr)、NH3-N和TP的去除率分别达到94.35%、85.30%、65.50%和75.90%。同时,PAC-CTS复合絮凝剂可将生化需氧量/化学需氧量(BOD5/COD_(cr))的比值从0.22提高到0.39,有效提高废水的可生化性。PAC-CTS复合絮凝剂可作为新型高效絮凝剂应用于猪粪废水的预处理工程中。     

上庄河污染河水原位生物修复试验

采用渔网、浮水植物(李氏禾Leersia hexandr,粉绿狐尾藻Myriophyllum aquaticum)和生物漂带构建软隔离区,结合人工增氧对浙江省温州市上庄河经雨水管排放污水进行原位处理。结果表明:污水化学需氧量、氨氮、总氮和总磷分别为100.20~178.80,10.50~17.89,12.15~21.47和2.19~3.17 mg·L-1,处理后主体河段溶解氧、化学需氧量和总磷平均为5.50,34.3和0.29 mg·L-1,达GB 3838-2002《地表水环境质量标准》之Ⅴ类水标准;氨氮和总氮平均为3.41和4.43 mg·L-1。软隔离区内氮的去除主要为植物吸收氨氮,氨氮和总氮的平均去除率达70.26%和71.41%,曝气区好氧微生物的硝化作用使氨氮和总氮进一步下降20.51%和5.74%;总磷的去除主要通过软隔离区内植物的吸收作用和曝气区微生物的同化作用,原位修复处理后总磷平均降至0.29 mg·L-1,去除率达88.1%。     

凤眼莲修复农村微污染小型水域研究

为了解凤眼莲对农村微污染小型水域的修复效果,以流经郑州郊区农村的十八里河河水作为对照(A组),向其添加有机质、氮磷营养物质的B、C 2组为微污染水样,采用凤眼莲静态培养,通过测定水样中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH3-N)含量,监测凤眼莲对污染水样的净化效果。结果表明,凤眼莲对水样中COD、TP、NH3-N的去除率增幅随时间增加而减小,在最初6d都表现出较高的去除率,且各指标的初始质量浓度越高,去除率亦越大;对TN的去除率增幅随时间增加表现为先增加后减小,TN的去除是一个相对缓慢的过程。在18d内凤眼莲对水样中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别介于69.27%～74.15%、69.20%～83.61%、71.86%～75.01%和64.26%～94.50%。可见,凤眼莲对微污染水域中COD、TP、NH3-N、TN均具有较好的净化效果,可用于修复该类水体。