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.     

水生经济植物对虾塘养殖废水的净化能力研究

选取空心菜和水芹2种水生经济植物，研究其在实验条件下的生长状况和对虾塘养殖废水水质的净化作用。结果表明：以上2种植物在虾塘养殖废水中均能正常生长；空心菜在4周时间内对虾塘废水中TN、TP、NH4＋-N、NO2-N、高锰酸盐指数的平均去除率分别为88．65％、68％、93．6％、60．95％、59．3％；水芹对废水中TN、TP、NH4＋-N、NO2-N、高锰酸盐指数的平均去除率分别为58．6％、54％、58．55％、41．3％。研究结果为利用空心菜和水芹有效净化虾塘废水提供了有力证据。     

河岸缓冲带植物配置模式对面源污染物的净化效果

为选择适合喀斯特山区河岸带修复的植物种类及其配置模式,构建了白花三叶草、高羊茅、金叶女贞3种植物及其不同配置模式的缓冲带试验基地,开展农田径流总氮（TN）、总磷（TP）、固体颗粒悬浮物（SS）的截留净化试验。结果表明：不同植物及配置对面源污染物的净化效果不同。混合草本（高羊茅＋白花三叶草）对 TN、TP 的去除效果较好,去除率分别为39．35％和50．89％;混合草本＋灌木（高羊茅＋金叶女贞＋白花三叶草）对 SS 的截流效果明显,去除率为86．71％;高羊茅对 SS、TN、TP 去除效果最差,去除率分别为72．33％、26．49％和26．98％。应加强河岸缓冲带不同植物配置模式下污染物的截留转化机理的研究。     

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。     

折流式表面流湿地对水质净化效果的影响

[目的]研究折流式表面流湿地对水质净化效果的影响,为受污染河流的生态修复提供参考。[方法]在贾鲁河畔建成总面积为7400m^2的条带折流式表面流湿地系统,并测定水中DO、TN、TP、NH4＋-N、CODCr、SS、SD等指标含量。[结果]折流式表面流湿地能显著改善出水水质,提高透明度和溶解氧含量,降低SS含量;TN去除率夏季保持在73%以上,初冬TN去除率降到23%;TP去除率受温度影响不大,夏季保持在77%以上,秋冬仍在保持在69%以上;NH4＋-N去除率夏季保持在83%以上,秋冬季略有下降,但仍保持在75%以上;对CODCr的去除率在14%～50%。[结论]折流条带式表面流湿地技术有效地提高了表面流湿地净化效果,是可行的生态恢复手段。     

折流式表面流湿地对水质净化效果的影响

[目的]研究折流式表面流湿地对水质净化效果的影响,为受污染河流的生态修复提供参考。[方法]在贾鲁河畔建成总面积为7400m2的条带折流式表面流湿地系统,并测定水中DO、TN、TP、NH4＋-N、CODCr、SS、SD等指标含量。[结果]折流式表面流湿地能显著改善出水水质,提高透明度和溶解氧含量,降低SS含量;TN去除率夏季保持在73%以上,初冬TN去除率降到23%;TP去除率受温度影响不大,夏季保持在77%以上,秋冬仍在保持在69%以上;NH4＋-N去除率夏季保持在83%以上,秋冬季略有下降,但仍保持在75%以上;对CODCr的去除率在14%～50%。[结论]折流条带式表面流湿地技术有效地提高了表面流湿地净化效果,是可行的生态恢复手段。     

鸡粪堆肥过程中各种氮化合物的变化及腐熟度评价指标

在对鸡粪腐解过程中各形态氮变化研究的基础上,探讨了鸡粪堆肥腐熟度评价指标.结果表明,Hydrolyzable-N/TN和NH^＋4-N/TN是评价鸡粪堆肥腐熟程度的优选指标,Amino acid-N/TN、NO^-3-N/TN和NH^＋4-N/NO^-3-N是评价鸡粪堆肥腐熟程度的一般指标,即Hydrolyzable-N/TN为14.59%、NH^＋4-N/TN为9.87%、Amino acid-N/TN为14.58%、NO^-3-N/TN为28.14%、NH^＋4-N/NO^-3-N为0.325时,鸡粪堆肥基本达到腐熟.但是,判断堆肥腐熟度时应根据多种指标（包括生物学、化学、物理学指标）综合判断,除了与氮素有关的化学指标外,还有待于结合其他各项指标进行综合判断堆肥是否腐熟.     

微生物-水生生物强化系统模拟处理富营养化水体的研究

采用模拟试验装置，对利用高效微生物菌剂促进填料快速挂膜，并和水生植物联合作用净化富营养化水体进行了研究。结果表明，复合微生物菌群表现出了良好的种群环境适应能力，高效微生物在局部水域形成微生物数量上的优势，也为在秋冬季低温水体中保持较高的去除效果提供了必要条件，并且固定化微生物扩散的高效微生物在下游水体的植物根区附着，可强化根际微生物的活性。实验模拟了暴雨后和正常状况下两种工况，该处理系统对目标污染物的去除效果分别为：工况1（暴雨后）进水TN、TP及CODo值范围分别在11．6～16．4mg·L^-1、1．75～1．95mg·L^-1和34～48mg^-1时，出水TN、TP及CODo的去除率分别稳定在64％，69％和81％以上；工况2（正常状况），TN进水2．3～4．2mg·L^-1，平均去除率52％；TP进水0．9—1．4mg·L^-1，去除率稳定在55．4％；CODCr的去除率也在78％以上。试验结果表明，微生物-水生生物强化系统治理水体富营养化效果明显，但其在前置中的稳定运行，有待于进一步验证。     

表面流人工湿地在池塘养殖循环经济模式中的净化效能研究

2005年7月30日—12月2日,每月一次对人工湿地的进、出水进行采样,以总磷（TP）、总氮（TN）、正磷酸盐（PO4^3--P）、硝酸盐氮（NO3^--N）、亚硝酸盐氮（NO2^--N）、氨氮（NH4^＋-N）、高锰酸盐指数（CODMn）、叶绿素a（Chla）等为主要水质指标,研究了在池塘养殖循环经济模式中表面流人工湿地对混养区养殖废水的净化效能。结果表明,5次测定中,人工湿地对NH4^＋-N、NO2^--N、NO3^--N、PO4^3--P、TN、TP和CODMn的去除率分别变化在56.25%～91.67%、38.46%～79.59%、43.75%～81.82%、47.50%～78.67%、31.37%～80.00%、39.53%～71.43%和32.07%～50.00%,平均去除率分别为76.91%、53.06%、60.88%、61.33%、54.22%、59.15%和41.69%。出水水质的综合营养状态指数（TLI（∑））分别从50.33、51.11、50.28、56.00和51.08的富营养状态降低到39.86、41.28、42.70、47.76和46.16的中营养状态,而且CODMn在所有测定时间下的出水水质中均达到地表水环境质量标准（GB3838—2002）的Ⅱ类水质标准,出水中的TP在大多时间下达到了地表水环境质量标准（GB3838—2002）的Ⅰ类或Ⅱ类水质标准。说明表面流人工湿地对养殖废水具有很好的净化效果。     

间歇流模拟人工湿地去氮除磷效果及N_2O排放的小试研究

为研究不同基质人工湿地对氮、磷的去除效果及净化过程中N2O的排放，在温室内选用炉渣、沸石和土壤为基质，以水芹（Oenanthe javanica）、黑麦草（Lolium mutliflorum）和香根草（Vetiveria Zizanioides）为植被构建了人工湿地处理生活污水。结果表明，在较低的氮、磷负荷和水力停留时间为6d条件下，炉渣、沸石和土壤基质湿地对TN、NH4^＋-N、NO3^--N和TP的去除主要集中于污水停留的前3d，之后各污染物浓度下降的幅度较平缓。3种基质人工湿地系统对TN、NH4^＋-N和TP均表现出很好的去除效果，各系统的TN、NH4^＋-N和TP的平均去除率均超过91．0％；3种基质人工湿地系统对NO3^--N的去除率相对较低，为58．0％-85．5％。植物种类不同，其吸收N、P的能力存在很大差异。3种基质湿地中黑麦草对N、P的吸收能力远高于水芹和香根草；黑麦草吸收的N、P总量占各湿地系统TN、TP输入量的38．3％～57．4％和87．6％～91．1％，已成为人工湿地系统去氮除磷的主要途径：水芹和香根草的氮、磷吸收总量仅分别占各系统TN、TP输入量的9．7％～18.3％，15．6％～34．5％和4．7％～8．1％，6．1％～13．4％。炉渣、沸石和土壤湿地系统N2O的平均排放通量分别为3．68～15．19μg·m^-2·h^-1，4．29～8．33μg·m^-2·h^-1和7．03—18．94μg·m^-2·h^-1；整个试验期，3种基质湿地系统的N20排放总量为4．24—21．82mg·m^-2，占各系统TN输入量的0．014％～0．100％，此途径排出的N对各湿地系统TN的去除贡献很小。     

改进型和传统型复合垂直流人工湿地的净化效果研究

通过构建传统型复合垂直流人工湿地系统(Integrated Vertical Flow Constructed Wetlands System:IVFCWS)和改进型复合垂直流人工湿地系统(Improved Integrated Vertical Flow Constructed Wetlands System:IIVFCWS),并在其中分别种植彩叶草-太阳草(Coleus blumei-Toninafluviatilis:CT)和美人蕉-大水剑(Canna indica-Acorus calamus:CA),以无植物人工湿地系统为对照,比较研究不同植物组合下两种构型的人工湿地系统对生活污水的净化效果.结果表明,IIVFCWS对COD_(Cr)、NH~+_4-N、TN的净化效果显著优于IVFCWS,而对TP的去除效果则是IVFCWS较IIVFCWS强.有植物的人工湿地系统去除污染物的效果较无植物的对照系统好,其中彩叶草-太阳草组合湿地系统的去除效果较美人蕉-大水剑组合的强,分别为:COD_(Cr)的平均去除率在80.8%-52.8%之间;NH~+_4-N的去除率在93.6%～52.3%之间;TN的去除率在96.4%～67.6%之间,TP的平均去除率均达93.6%以上.     

水平潜流人工湿地对化粪池污水的净化效果

就不同季节条件下水力停留时间分别为1、3和5d时，水平潜流人工湿地系统对化粪池污水的净化效果进行了研究．结果表明，在同一季节，随着水力停留时间的延长，该系统对COD、TP、TN等3个指标的去除率明显提高，3d去除率明显高于1d，系统在水力停留时间5d时对COD、TP、TN的去除效果虽比3d有所提高，但增幅不明显．在夏、秋、冬3个季节，系统对COD的去除率分别达到43．48％～83．33％、53．52％～86．32％和33．33％～63．77％，对TP的去除率分别达到33．28％-66．9％、22．14％～55．85％和12．69％～42．71％，但对TN的去除效果较差，平均去除率只有19．09％．     

城市垃圾渗滤液膜生物法处理效果

以城市垃圾渗滤液为处理对象,就膜生物反应器(MBR)在处理垃圾渗滤液过程中对污染物去除效果进行了研究.结果表明,MBR对垃圾渗滤液中污染物的去除效果较好.在水力停留时间为25-112 h,化学需氧量(COD)和NH4+-N容积负荷分别为0.32-2.22和0.14-0.50 kg.m-3.d-1的条件下,MBR对COD和NH4+-N的去除率分别为81.2%-88.2%和99%以上;在C/N比为5.2,回流比为300%的条件下,系统对总N去除率为75.2%-82.2%,且随C/N变化呈直线关系,其线性回归方程为y=16.129x-0.6866(R2=0.9884).     

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。     

水生植物净化农田排水的静态试验研究

农田排水中含有大量氮、磷等富营养化污染元素,试验利用浮床栽培几种常见水生植物,研究其对农田排水的净化作用.结果表明:14 d后,栽培了水生植物的净化系统的净化效率明显高于无植物系统.其中,芦苇、千屈菜和狐尾藻对氨氮和总氮净化效果明显,去除空白后,净化效率分别达42.8％ 、38.2％、36.6％和47.2％、44.1％、46.3％;香蒲、狐尾藻、美人蕉和芦苇对总磷净化效果较好,净化效率分别达49.0％、46.0％ 、41.8％和40.2％;芦苇和香蒲对COD净化效果较好,净化效率分别达31.1％、20.8％.     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

多级处理模式下粪污中氮、磷削减规律及其农田可消纳量——以苏南水网地区规模猪场为例

针对规模养殖场粪污多级处理模式下氮、磷削减规律及土地承载力不清等问题，以苏南水网地区一规模猪场为研究对象，系统分析了污水经二级厌氧消化、三级沉淀池和水生植物塘逐级处理后氮、磷的去除特征，进一步核算了此模式下粪污实际农田可消纳量。结果表明：猪场全年粪、尿总产生量分别约为4 086.9 t和10 995.8 t，粪便收集率约为90.5%。收集的粪污中可利用的总氮（TN）和总磷（TP）量分别为183.12 t和148.97 t。粪污经过厌氧消化后TN和TP去除率小于25.3%和57.2%，进一步通过三级沉淀池处理后二者可去除80%以上，最终通过水生植物生态处理后二者去除率均达95%以上。养殖废水经过多级处理工艺，可大幅提高其农田消纳量，降低粪污处理成本，特别适用于集约化程度高、经济发达、土地资源有限地区的畜禽养殖场。     

污水浓度对水培净化系统净化效果的影响

在植物水培污水净化系统中对污水浓度与氮磷净化效果间的关系进行研究,蕹菜作为水培植物材料,对设置5%、10%、20%不同浓度的化粪池出口污水,分别于第0、2、4、6、8、11 d测定TN、NH4+-N、过滤后总氮(fTN)、总磷(TP)、PO43-P、过滤后总磷(fTP)、CODCr、过滤后COD(fCODCr).结果表明,TN、TP的去除率随污水浓度升高而升高,水培液中TN、TP浓度随污水浓度升高而降低.适当提高污水浓度有利于提高污水中TN、TP的去除效率.尽管蕹菜对污水中化学需氧量(COD)的去除没有影响,适当提高污水浓度也有利于提高COD去除率.污水浓度对铵态氮、磷酸根的去除影响不明显.     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究（摘要）

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4^＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

【目的】研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据。【方法】将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率。【结果】经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势。至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%。【结论】狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景。