紫外辐射增强对人工湿地氮形态及去除的影响

通过构建人工湿地,模拟UV-B增强10%、20%,研究人工湿地基质中氮的形态,硝化与反硝化强度及氮去除率的变化。结果表明:UV-B辐射下,基质的氨态氮、硝态氮含量增加,与对照相比,UV-B增强10%、20%处理下人工湿地基质中平均氨态氮含量分别增加201%、220%,硝态氮含量也分别增加26%、52%。UV-B促进了人工湿地基质的硝化强度,但抑制了反硝化强度;UV-B增强降低了人工湿地对氮的去除率,其原因可能与UV-B增强促进凋落物分解导致氮释放和UV-B抑制反硝化强度有关。     

亚铁作用下湿地基质对水中氮素和COD去除效应研究

采用模拟试验法,以人工湿地基质为材料,添加不同浓度的硫酸亚铁,研究湿地基质对铵态氮和硝态氮的去除效应以及COD的去除效果。结果表明:亚铁添加强化了湿地基质对铵态氮的吸附能力和硝化作用,也减少了水中硝态氮的积累,促进氮素的去除,其中150 mg/L的亚铁添加基质对总氮和铵态氮的去除效果最好,其48 h去除率分别为29.24%和33.66%;而100 mg/L的亚铁添加对硝态氮去除效果较好,其去除率可达37.16%,但是由于硝态氮异化还原成铵过程的存在,使总氮的去除效果下降。基质对铵态氮去除效应中COD的去除效果明显低于基质对硝态氮去除效应中COD的去除效果,这说明厌氧环境有利于COD的去除。本研究结果可为改进人工湿地去除污染物能力提供理论依据。     

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。     

稻田人工湿地氮磷去除机制及其研究进展

稻田人工湿地生态系统的重要性已得到广泛认可,它在承载粮食等生产任务的同时,还具有气候调节、固碳减排、净化水土、维持土壤肥力等生态系统服务功能,尤其对水环境中外源氮磷负荷的消减效果显著。稻田人工湿地氮去除机制主要包括挥发、氨化、硝化反硝化、植物摄取和土壤吸附,磷的去除机制包括植物吸收、土壤吸附和微生物去除。氮磷的去除效果受稻田人工湿地土壤、水稻、水分管理和水力负荷等因素影响。对稻田人工湿地在农业面源污染防治、污水处理和劣质水灌溉中的应用进行了综述,并提出了稻田人工湿地应用存在的问题和进一步完善的措施。     

人工湿地高效好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

从增氧型复合垂直流人工湿地中采集样品,利用间歇曝气法富集好氧反硝化菌,并进行分离纯化,共得到10株好氧反硝化菌.其中编号为B13的菌株在初始硝态氮含量为277.23 mg·L-1、碳氮比为5的条件下,24 h的硝态氮去除率达92.80%,亚硝态氮积累只有12.57 mg·L-1,脱氮速率达到20.58 mg·L-1·h-1.16S rDNA序列分析表明,该菌与Pseudomonas stutzeri同源性达100%.选用四因素三水平L9(34)正交试验表设计实验,通过测定对硝态氮去除能力和亚硝态氮的积累量,研究碳源、碳氮比(C/N)、pH以及溶解氧含量(DO)4种不同因素对B13号菌株好氧反硝化性能的影响.结果表明,该菌株对硝态氮的去除率最大可达99.88%,几乎没有亚硝态氮积累.对硝态氮去除率影响最大的因素为碳氮比,其次为pH,溶解氧含量和碳源.对应的最优条件是碳源为葡萄糖,碳氮比为10,pH为9,溶解氧含量为1.84～3.57 nag·L-1.     

氮素形态对植物生长影响的研究进展

铵态氮和硝态氮作为植物从土壤中吸收的主要无机态氮素,对植物的形态学特征以及生理过程具有不同的影响。从植物对不同形态氮素的吸收利用机制,氮素形态调控植物养分吸收、根系发育、光合生理、产量与品质形成及氮转运蛋白基因表达等方面进行了综述,阐述了氮素形态调控植物生长的机理,并提出了氮素形态研究中需要进一步阐明的问题。     

皎口生态湿地脱氮除磷的效果研究

以宁波市皎口生态湿地为研究对象,通过长期定点监测,研究了湿地总体运行效果、功能模块脱氮途径及不同植物配置间的脱氮除磷差异。结果表明,湿地对总氮、总磷的平均去除率分别为39.3%和28.5%,夏秋季湿地对总氮的去除效果显著高于春冬季,总磷的去除效果基本不受季节变化的影响。微生物反硝化脱氮是湿地功能模块(2-1,3-1)总氮去除的重要途径,后续湿地工艺设计中,可针对总氮偏高水体适当增设反硝化功能区块。水生美人蕉+钱币草对总氮的平均去除率较茭草+钱币草高8.5%,对总磷的去除效果无显著差异,二者脱氮除磷效果差异不显著,但不同植物配置有利于保护湿地生态多样性。     

植物氮素吸收过程研究进展

氮是植株生长发育所需求的第一大矿质营养元素,主要通过根系从土壤吸收获得。因此,了解植物吸收氮素的过程及影响因素对明确氮素吸收机理,提高氮素吸收利用,促进植物生长具有重要意义。土壤中的氮素主要以无机态氮(NO-3、NH+4)和小分子有机态氮的形式存在,其中植物所能吸收利用的主要是NO-3态氮素。该研究介绍了植物对氮素的需求、NO-3吸收过程及其影响因素的研究进展。这对认识氮素吸收机理、提高氮素吸收效率具有重要的意义。     

湿地植物对富营养化水体中氮磷的吸收及去除贡献

为探明湿地植物对富营养化水体氮、磷的吸收与人工湿地脱氮除磷之间的关系,以威宁草海西海码头人工湿地为研究对象,全年监测了人工湿地氮、磷的去除效果,对4种湿地植物的生物量和体内氮、磷含量进行分析并测算4种湿地植物的氮磷吸收能力及去除贡献。结果表明:湿地植物种类不同,其吸收氮、磷能力差异较大,菖蒲、水葱对氮、磷的吸收能力较高,茭白、美人蕉的吸收能力较弱(以吸收能力综合评分评定)。按全年衡算,湿地植物TN吸收量为13.08~104.18 g/(m2·a),植株TN吸收量占湿地氮去除量的0.31%~2.49%,地上部分吸收量占湿地氮去除量的0.2%~1.51%;TP吸收量为0.90~5.55g/(m2·a),TP的吸收积累量占湿地磷去除量的0.18%~1.13%,地上部分吸收量占湿地去除量的0.12%~0.72%。湿地植物的直接吸收量对人工湿地脱氮除磷的贡献较小(小于10%),在其利用和选择上应考虑其综合作用及其生态效益。     

硝态氮通过褐土田间隔离土柱运移的模拟

本文运用马尔可夫过程的理论,模拟了硝态氮在土壤非饱和流条件下通过褐土隔离土柱的运移特征。将时间可变系统假设为由紧密相连的时间均质情况相接而成,使得运用马尔可夫过程成为可能,并将随机过程与确定过程相结合,在给定土壤水流量及汇源项转移强度的土壤层次中,给出了硝态氮溶质的概率分布,在计算各土层间的转移概率时考虑了硝态氮的作物吸收、淋洗、硝化和反硝化等主要过程。在褐土农田土壤非饱和流条件下,用隔离土柱对该模型运行效果进行了验证,结果显示模拟计算值与实测值之间吻合性较好。     

密云县帽石沟小流域人工湿地合理性分析

人工湿地已被公认为是高效低耗的处理污水的系统。本文从在小流域综合治理示范区——北京市密云县冯家峪镇帽石沟小流域建立的人工湿地的设计及其对污染物质的去除率出发,分析了该人工湿地的合理性,并针对其不合理的地方提出了改进意见。     

人工湿地在处理污水中的应用

介绍了人工湿地的构成和特点 ,阐述了人工湿地的净化机理和应用及对废水中的污染物质氮、磷、有机物的去除过程 ,提出人工湿地这种处理污水的方法具有良好的实用价值和应用前景。     

人工湿地基质吸附氮磷效果研究进展

结合国内外的最新研究成果,就人工湿地的概念、分类及组成、不同人工湿地基质的种类及其组成对去除氮磷的研究进行了综述,同时,还分析了基质脱氮除磷的机理,并对人工湿地技术的研究进行了展望。     

人工湿地对污水的除磷效果研究

近年来,我国的水体污染和富营养化现象越来越严重,已经严重制约了国民经济的发展。人工湿地除磷,是近几年发展起来的一种廉价有效的除磷新技术,越来越受到各国的普遍重视和关注。该文介绍了人工湿地除磷的工作原理,详细叙述了人工湿地除磷技术的发展及其应用前景。为了研究不同基质人工湿地对磷的去除效果,选用沸石、炉渣和土壤为基质,以黄昌蒲、美人蕉、水葱等为植被构建人工湿地处理生活污水。3种基质的人工湿地对磷的去除效果都很好,但除磷效率则不同。通过参数对比,得出各因素对污水中磷的去除效率。     

人工湿地砷污染去除研究进展

砷在环境中普遍存在,因其高毒性,世界卫生组织将砷污染列为重大公共卫生问题。因此,科学家们在不断寻求科学有效的砷污染去除方法。人工湿地砷污染去除系统自上世纪七十年代推出以来,因其环境友好、成本低廉的特性得到蓬勃发展,快速成为绿色环保修复技术之一。人工湿地被认为是理想的砷富集去除场所,其对砷污染的去除方式主要通过植物和微生物相互作用及腐殖酸强化修复来实现。本文通过砷污染治理历史及技术发展、人工湿地的兴起及砷在湿地生态系统中的赋存状态以及人工湿地生态系统砷污染去除三个方面综述了人工湿地砷污染去除的研究进展。通过大量文献综述分析,我们认为在人工湿地砷污染去除的后续研究工作中,应着重研究砷在湿地生态系统中的扩散迁移及演变规律,构建湿地生态系统沉水-浮水-挺水植物立体结构,并不断探索植物-微生物及腐殖酸强化修复对砷污染的协同阻滞及界面作用。     

潮汐流人工湿地床处理生活污水的优化研究

我国水环境污染日趋严重,传统人工湿地复氧量常小于截留污染物降解需氧量,床体氧环境较差直接影响污水处理效率,且易于堵塞。本研究以探索新型潮汐流人工湿地对污水的高效处理为目的,以室内无植物封闭柱式潮汐湿地床为研究对象,探讨5种不同运行条件下污染物去除能力和复氧效果。结果表明:不同运行条件对悬浮物的去除率影响不大,淹水时间3h,总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的去除效果最优,且采用一级反应动力学计算得到的有机物降解常数KBOD最大,有机物降解能力较强。通过对各运行条件系统供氧和理论污染物降解需氧的恒量计算发现,在忽略植物根系泌氧和大气自由扩散复氧的前提下,排空时间3h均满足系统污染物理论需氧量的需求。不同运行条件床体基质孔隙率差别不明显,有机负荷是影响孔隙率变化的主导因素,适当轮休可有效缓解堵塞现象发生,恢复床体水流传导力。     

人工湿地植物生理生态及其去污机理研究

阐述了国内外有关人工湿地植物生理生态及其去污机理的研究成果,提出了人工湿地系统植物有待进一步研究的问题。     

红树林人工湿地处理含海水污水效果研究

以红树植物秋茄为湿地植物构建耐盐人工湿地系统,以研究采用红树林人工湿地工艺处理含海水污水的可行性及其处理特性,实验中分别研究了红树林人工湿地系统处理含海水比例为10％、30％和50％的污水时的处理效果。研究结果表明,当污水中海水比例在30％以下时,红树林人工湿地对含海水污水具有较好的处理效果,其对NH4^＋-N、TN、TP及COD等指标的去除率分别达到71．6％．79．8％、75．5％～89．6％、82．7％～97．4％及66．6％-85．3％,处理效果较好。当海水比例为50％时,红树林人工湿地的净化效果明显下降,对COD的去除率下降至40％左右。实验中进一步研究了在进水海水比例为30％情况下人工湿地的负荷对其净化效果的影响,研究结果表明,当进水COD负荷维持在12．6。18．9g／（m^2·d）范围内,可使红树林人工湿地达到较高的运行效率,其对对COD的去除率稳定在70％左右。     

低碳高氮废水的人工湿地脱氮研究进展

围绕如何提高人工湿地对低碳高氮废水中氮的去除效率,介绍了人工湿地污水处理系统脱氮的机理,归纳阐述了碳源、溶解氧、温度以及pH值等因素对人工湿地处理低碳高氮废水时脱氮效果的影响,并对人工湿地处理低碳高氮废水的研究方向作了展望。     

人工湿地中细菌污水处理能力的初步研究

[目的]在人工湿地中筛选出一些具有潜在应用价值的细菌种类。[方法]于春、夏两季共从北京地区的人工湿地中分离并纯化出菌落形态有较大差异的细菌26株。通过测定这26株细菌对生活污水中的有机物、总氮、总磷的去除能力,筛选出一些具有良好应用前景的菌株。[结果]26株细菌中有9株细菌具有较好的有机物去除能力(去除率大于30%),其中对有机物去除能力最强的细菌为X7,去除率达64.62%;有9株细菌具有较好的总氮去除能力,其中X25和X26细菌除氮能力最强,去除率均达90%以上;仅有X7细菌具有较好的总磷去除能力,去除率为32.25%。[结论]夏季生长的细菌去除总氮的能力更强,细菌对总氮的去除效果随时间延长而增加。