模拟复合系统对富营养化水体的治理效果

为富营养化水体的治理提供技术支撑,以底泥为营养源并搭配湿地植物,构建土培-水培复合系统,研究模拟复合系统对富营养水体中总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。结果表明:经过复合系统49d的净化运行,富营养水体中TN和TP浓度大幅度下降,第49天时,从初始的8.098mg/L和0.319mg/L降至1.248mg/L和0.051mg/L,扣除对照相同时间对TN和TP的去除率,复合系统对TN和TP的实际去除率分别为59.66%和73.66%,水体达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅳ类水标准;系统中植物及其共生体对TN和对TP的吸收量占复合系统总量的43.68%和42.95%。土培-水培复合系统对富营养水体中的氮磷具有较好的去除效果。     

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法,在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦(Eichhornia crassipes)对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力.结果显示,水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长,全年的平均生物量增长率为0.096～0.262 kg/(m2·d),且明显受温度的影响.经过21 d的净化,水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果.4种富营养化水体的TN(总氮)、NH+4-N(铵态氨)、IP(总磷)平均浓度分别由初始的206～20.08 mg/L、Q 27～10.98 mg/L和Q 14～1.43 mg/L降至0.27～8.87 mg/L、0.06～0.71 mg/L和0.03～0.47 mg/L.水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低,对TP的去除率则相反;水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为55.82%～86.55%、78.15%～93.54%和76.01%～92.53%.水葫芦对TN、NH+4 -N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高,平均分别为84.69～533.70 mg/(m2·d)、12.94～478.70 mg(m2·d)和5.01～63.06 mg/(m2·d).     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

不同季节部分鸢尾属植物对富营养化水体的净化研究

【目的】比较部分鸢尾属观赏植物对夏季及冬季不同浓度富营养化水体的净化能力。【方法】通过温室静态水培实验和人工湿地动态流水实验研究了花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)、黄菖蒲(I.pseudacorus)、路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、鸢尾(I.tectorum)和蝴蝶花(I.japonica)6种鸢尾属观赏植物对夏季不同浓度富营养化水体以及路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、德国鸢尾(I.germanica)和蝴蝶花(I.japonica)4种常绿鸢尾属植物对冬季富营养化水体的净化效果。【结果】黄菖蒲、花菖蒲和路易斯安那鸢尾对夏季富营养化水体TN、TP的去除量与不同浓度富营养化水体TN、TP含量呈正相关,显著降低了水体TN、TP含量,另外,对降低水体COD含量也基本上具有一定促进作用。其中,供试植物中黄菖蒲对水体的净化效果最好,在高浓度富营养化水体中其对TN、TP的去除率分别高达95.5%和93.1%,因此最适合作为夏季水体净化材料;其次为花菖蒲和路易斯安那鸢尾;红籽鸢尾、鸢尾和蝴蝶花因在夏季富营养化水体中生长不良均不适宜于作为夏季富营养化水体净化。冬季供试鸢尾属植物中对水体TN、TP净化效果最佳的为路易斯安那鸢尾,其对TN净化效果显著(P0.05),种植20 d后水体TN含量为0.925 mg/L,去除率为92.1%,达国家Ⅲ类水质标准(TN≤1 mg/L),水体TP去除率达91.6%;红籽鸢尾、德国鸢尾和蝴蝶花对水体净化效果相对较弱。冬季人工湿地动态流水净化模拟试验研究也表明:路易斯安那鸢尾净化效果最好,其TN去除率为46.0%~67.8%,TP去除率为54.3%~67.9%;红籽鸢尾TN去除率为39.5%~55.9%,TP去除率为28.6%~52.5%。【结论】供试植物中黄菖蒲对夏季富营养化水体的净化效果最好,路易斯安那鸢尾对冬季富营养化水体净化效果最好。     

三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征

【目的】研究三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征,为揭示隆宝湖湿地的潜在富营养化进程提供依据。【方法】在星星海设置3个采样点采集水样,研究水体中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的含量,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),采用超标率和超标倍数对水质进行了评价,分析了TOC与TN、TN与TP的相关性。【结果】星星海水体中TN含量为0.326 mg/L,NH4+-N含量为0.100 mg/L,NO3--N含量为0.109 mg/L,TP含量为0.014 mg/L,TOC含量为0.406 mg/L。对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)TOC、TN、TP超过Ⅰ类水质标准,TN、TP超标倍数分别为0.63、0.4,超标率分别为66.7%、33.3%。相关性分析表明,TOC与TN、TN与TP的相关系数分别为R12﹦0.930 5,R22﹦0.693 2,说明碳、氮含量变化趋势相关性较好,氮、磷含量变化趋势相关性较差,水体中TN、TP来源不同。研究表明,C/N约为1.263,N/P约为23.28,表明有机质来源具有单一性,磷是星星海潜在营养化的限制因子。【结论】TN、TP的含量超过了《地表水环境质量标准》的Ⅰ类水质标准,达到了《地表水环境质量标准》的II类水质标准。星星海水体未达到富营养化状态。     

凤眼莲对不同富营养化程度水体的净化效果研究

为研究凤眼莲(Eichhornia crassipes)对不同富营养化程度水体的净化修复效果,按照地表水环境质量标准Ⅲ类水至劣Ⅴ类水配制5种不同浓度梯度的废水进行水培试验,考察凤眼莲对不同初始浓度废水中COD_(cr)、TN和TP的净化效果。当废水COD_(cr)、TN、TP初始浓度分别为25.720～136.040、1.263～32.011、0.942～4.111 mg/L时,凤眼莲对COD_(cr)、TN和TP的净化处理效果良好,去除率随初始浓度升高而呈增加趋势,最高可分别达到80%、97%和98%,表明凤眼莲对不同浓度的富营养化水体都具有较好的修复效果,尤其适于净化修复劣Ⅴ类水质水体。     

不同季节和N、P营养条件对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响

为研究不同季节条件以及N、P浓度下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长特性,实验设置3个光照、温度组合水平(450μmol/m2.s,15℃;60μmol/m2.s,25℃;100μmol/m2.s,10℃)模拟春季、夏季和冬季,每一季节设置低(TN:0.2mg/L,TP:0.01mg/L)、中(TN:2mg/L,TP:0.1mg/L)、高(TN:6mg/L,TP:0.3mg/L)3个N、P初始浓度水平以培养蛋白核小球藻.实验结果表明:在春季和夏季条件下,N、P浓度越高,小球藻叶绿素a浓度越容易达到富营养化水平;在冬季条件下,仅中N、P浓度培养的小球藻叶绿素a浓度达到富营养化水平.②不同N、P浓度条件下的小球藻相对生长速率受季节的影响程度不同,即N、P浓度和季节条件对小球藻的生长存在交互作用.③在实验室模拟的乌江水体环境下(静止培养),蛋白核小球藻在春、夏季极易发生"水华".     

农村非点源污染对半岭水库营养水平的影响

为了评估农村非点源污染对水库水体营养水平的影响,以三亚市半岭水库为研究对象,分析了库区非点源污染的构成类型及其污染量,同时,根据模型预测了非点源污染对水库水体TN、TP的贡献浓度.在此基础上,以非点源污染对水库水体TN、TP贡献浓度与实际监测浓度之比来评估农村非点源污染对水库水体营养水平的影响.结果表明,非点源污染大部分来自于农业生产活动,其污染物COD、TN和TP的贡献率分别达到了77.5％、68.5％和43.3％,其次为禽畜养殖,其污染物COD、TN和TP的贡献率分别为12.2％、12.4％和41.4％,农村生活污染贡献相对较小.库区农村非点源污染对水库水体TN质量浓度的贡献为0.171 mg/L,TP质量浓度的贡献为0.006 8 mg/L.农村非点源污染的TN和TP对水库的N和P的营养水平的贡献率分别为55.4％和75.6％,可见农村非点源污染是水库水体营养负荷的主要污染源.     

曝气-生态浮床处理景观水体富营养化研究

[目的]研究曝气与生态浮床组合处理景观水体富营养化的效果。[方法]选取黄花鸢尾和花叶菖蒲组合作为生态浮床,将生态浮床和曝气-生态浮床进行对比研究,研究曝气-生态浮床对景观水体中总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果。[结果]生态浮床对景观水体中的TN、TP的去除率分别为85.14%和40.98%;曝气-生态浮床对景观水体中的TN、TP的去除率分别为93.17%和53.28%。在生态浮床处理景观水体中,增加曝气能够对景观水体中TN、TP的去除率提高10%左右。[结论]曝气-生态浮床能够很好地去除景观水体中TN、TP,是处理景观水体富营养化的有效方法。     

不同季节和N,P营养条件对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响

为研究不同季节条件以及N、P浓度下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长特性,实验设置3个光照、温度组合水平(450μmol/m～2·s,15℃;60μmol/m2·s,25℃ ;100μmol/m～2·s,10℃)模拟春季、夏季和冬季,每一季节设置低(TN:0.2 mg/L,TP,0.01 mg/L)、中(TN:2mg/L,TP:0.1mg/L)、高(TN:6mg/L,TP:0.3mg/L)3个N、P初始浓度水平以培养蛋白核小球藻.实脸结果表明:①在春季和夏季条件下,N,P浓度越高,小球藻叶绿素a浓度越容易达到富营养化水平;在冬季条件下,仅中N、P浓度培养的小球藻叶绿素a浓度达到富营养化水平.②不同N、P浓度条件下的小球藻相对生长速率受季节的影响程度不同,即N、P浓度和季节条件对小球藻的生长存在交互作用.③在实验室模拟的乌江水体环境下(静止培养),蛋白核小球藻在春、夏季极易发生"水华".关健词:蛋白核小球藻;季节;N、 P浓度;叶绿素a浓度;相对生长速率     

4种水培植物对富营养化水体中总氮、总磷去除率影响的研究

以睡莲、水芹、美人蕉和空心菜4种水培植物为研究对象,比较它们对两种富营养化养殖水(TN=23.5 mg/L,TP=1 mg/L;TN=40.5 mg/L,TP=2 mg/L)的净化作用。结果表明:4种水培植物对两种养殖水都有除磷、除氮的作用(试验组与空白组有显著差异),在试验168 h后,中度富营养化养殖水中除总氮(TN)率为56%~83%,除总磷(TP)率为80%~81%,高度富营养化养殖水中除TN率为60%~83%,除TP率为80%~85%;4种水培植物对水中TN、TP去除作用的昼夜变化分析发现,去除速率随昼夜变化呈现明显昼升夜降现象。本研究发现,睡莲和美人蕉高效去除TN、TP区间较短,但最终浓度相差较小,二者有比水芹和空心菜更高的去除速率;不同根系对高浓度污染水的抗逆性能不同。     

重庆市城区备用饮用水源水库富营养化评价

对重庆市主城区的8个备用水源（水库）进行了富营养化调查,结果表明,调查水库水体中CODMn浓度为3.93-8.13 mg/L,TN浓度为0.778-2.86 mg/L,TP为0.039-0.067 mg/L,Chla含量高,部分水库出现＂水华＂现象;沉积物中TN浓度为0.940-1.898 g/kg,TP浓度为486.6-691.0 mg/kg,水体中TN、TP均超过发生水体富营养化含量标准。采用综合营养状态指数法对水体营养指标进行富营养化评价,其中中营养水平的水库1座,7座水库达到富营养化水平。     

3种典型水生植物对富营养化水体氮磷的去除效果分析

[目的]分析3种典型水生植物对富营养化水体N、P的去除效果。[方法]以挺水植物菖蒲、浮叶植物大聚草和沉水植物金鱼藻为研究对象,通过室内静态培养,探讨3种典型水生植物对富营养化水体中N、P的去除效果。[结果]3种水生植物DHN的去除率均超过95.00%;对TN的去除率在70.00%左右;金鱼藻对PO43--P的去除率较高,为85.71%;而菖蒲对TP的去除率最大,高达90.45%。3种水生植物TN浓度均呈现先升高后降低的规律,且在降低过程中又呈现先快后缓的趋势;金鱼藻和大聚草DHN浓度表现为初期迅速降低,呈短暂稳定的状态后又降低,而菖蒲DHN呈持续降低的趋势;菖蒲的PO43--P在试验初期呈短暂升高趋势后持续降低,而大聚草和金鱼藻的PO43--P在逐渐降低的过程中呈升高或稳定的状态;菖蒲的TP在试验初期升高到1.78 mg/L后持续降低,金鱼藻和大聚草的TP在整个试验过程中则呈缓慢降低的趋势。[结论]3种水生植物TN和TP浓度随时间推移呈y=ae-bx(a0,b0)的变化,其中,挺水植物菖蒲的N、P去除能力较强。     

不同植物对富营养化水体净化效果的研究

[目的]研究水生植物净化富营养化水体的效果。[方法]通过室外盆栽试验,研究4种水生植物对富营养化水体中污染物的去除能力。[结果]菖蒲、美人蕉、黄花鸢尾、水葱对水体中TN的去除率分别为83.23%、80.21%、79.68%、89.45%,TP的去除率分别为80.17%、88.00%、78.95%、83.33%,COD的去除率分别为80.23%、82.71%、88.04%、69.33%。[结论]4种水生植物在富营养化水体中生长良好并对水体COD、TN、TP有明显的去除效果。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

巴天酸模对富营养化水体的环境效应分析

实验以巴天酸模(Rumex patientia Linn.)为研究对象,系统分析了巴天酸模对2种不同浓度富营养化水体的环境效应。结果表明,①巴天酸模对水样的COD、TN的去除较空白组好,且在富营养化(ET)水体的去除效果更为稳定。②巴天酸模对富营养化(ET)水体营养源的主指标间去除相关性较重富营养化(HT)好,对于同系统内的TN、TP吸收具有高度同步性,且TN的吸收比TP的吸收更好。③巴天酸模对两个系统内的TN、TP的去除比例相当,但不同于其共生体的去除比例。     

4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围

【目的】研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围,为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据。【方法】以野外选取的伊乐藻(Elodea canadensis)、罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)4种沉水植物作为供试材料,设置含不同质量浓度TN和TP的再生水,测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP质量浓度的变化,构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程,并在回归方程的基础上,研究4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律。【结果】在有4种沉水植物的再生水体中,TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化,沉水植物的净化能力不仅与其种类有关,而且与TN和TP初始质量浓度相关。罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强,金鱼藻最低;伊乐藻对TP的去除能力最强,金鱼藻最小。菹草对氮素的耐受范围较宽,金鱼藻最窄;伊乐藻对磷素的耐受范围最宽,金鱼藻较窄。【结论】当再生水体中TN初始质量浓度为5~15mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5mg/L时,罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高,可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物。     

北水苦荬对富营养化水体的环境效应分析

本试验以北水苦荬(Veronica anagallis-aquatica)为研究对象,以实验室静态模拟培养试验,系统分析了北水苦荬对2种不同浓度富营养化水体的环境效应,各指标污染物的去除效果分析表明:在实验前期,北水苦荬对水样的COD、TN、TP的去除较空白组好,同时北水苦荬对重富营养化(HT)水体中营养源的吸收较富营养化(ET)水体好.各主要指标间的Pearson相关性分析表明,北水苦荬对2种不同浓度的系统内的TN-TP吸收具有高度同一性,其线性系数分别为0.795和0.777,表现出线性关系极显著,为北水苦荬选择性吸收水体中植物营养源提供一定依据.系统内的植物—水样的物料平衡分析发现,北水苦荬及其共生体对富营养化(ET)水体的TN、TP去除率分别为17％和40％,对重富营养化(HT)水体TN、TP的去除率分别为46％和88％.     

普通与精制无纺布对富营养化河水中TN·TP的去除效果

[目的]研究不同材质无纺布材料对富营养化河水中污染物的去除效果。[方法]研究了普通无纺布(普纺)和精制无纺布(精纺)处理对富营养化河水总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。[结果]随着处理时间的延长,2种处理下水体中TN、TP含量均逐渐降低,并趋于稳定。试验期间,普纺处理对TN、TP的去除率为41.39%与39.27%,而精纺处理对TN、TP的去除率为52.98%与68.68%,均显著高于对照(污染自然降解)处理。[结论]吸附材料精纺对富营养水体具有较好的处理效果,可以用于富营养水体治理。