农田汇水河道水生植物原位净化工程处理效果分析

为了研究水生植物原位净化工程处理效果,于2017年5—11月,在江苏省泗洪县四河乡的农田汇水河道,利用水葫芦和绿狐尾藻构建组合生态浮床,沿着水流方向设置4个水质采样点,每月监测水体基本理化指标,主要包括水温(T)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS),分析河段水质沿程变化;在试验开始时、每次采收时监测单位面积植物生物量,干物质含量与氮磷含量,计算植物氮磷富集量。结果显示:植物种养后,沿程各采样点数据对比,水体pH值逐渐趋于中性;各采样时间数据对比,水体DO浓度呈升高趋势。在植物旺盛生长期(7—10月),组合生态浮床对河段水体TN、TP、COD和SS的沿程总消减率分别为50.41%～78.00%、44.62%～73.33%、46.15%～57.82%和33.33%～52.38%,其中最高值出现在8月。按照有效试验周期180 d(5—10月)计算,水葫芦的氮、磷去除量分别约为0.76 g·m~(-2)·d~(-1)和0.09 g·m~(-2)·d~(-1);绿狐尾藻的氮、磷去除量分别约为1.17 g·m~(-2)·d~(-1)和0.08 g·m~(-2)·d~(-1)。除了植物自身的吸收作用,根系微生物降解作用在污染物净化过程中也发挥了重要作用。在农田汇水河道原位净化工程中,水葫芦与绿狐尾藻组合生态浮床大幅消减水体氮磷浓度,有效降解有机物及拦截颗粒物,对于缓解下游水域富营养化问题具有积极的意义。     

4种水生植物深度净化村镇生活污水厂尾水效果研究

通过设置动态模拟试验,持续进水、出水条件下分析比较了漂浮植物凤眼莲和水浮莲、沉水植物轮叶黑藻和挺水植物黄菖蒲对村镇生活污水厂(一级A标准)尾水深度净化效果,筛选出具有去污效果优势的水生植物,为优化水生植物生态修复工程技术在尾水深度净化中的应用提供依据。结果表明:经水生植物深度净化后,尾水水质得到明显改善,漂浮植物凤眼莲和水浮莲对尾水氮、磷的净化效果优于挺水植物黄菖蒲和沉水植物轮叶黑藻。试验周期内,污水厂尾水总氮、总磷和高锰酸盐指数(CODMn)平均浓度为12.22 mg?L-1、0.38mg?L-1和3.88 mg?L-1,凤眼莲、水浮莲、轮叶黑藻、黄菖蒲和对照各系统的总氮平均去除率分别为46.25%、45.74%、43.41%、38.39%和29.22%,总磷去除率分别为36.84%、34.21%、31.58%、28.95%和26.32%,CODMn去除率分别为42.27%、30.93%、32.47%、32.47%和37.89%。凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻生物量净增长率分别为550.5%、418.8%、210.6%和80.3%,凤眼莲生物量净增率最大。各处理系统内凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻对尾水氮富集量分别为7.36 g、2.33 g、5.12 g和4.46 g,对磷的富集量分别为0.60 g、0.19 g、0.33 g和0.78 g,凤眼莲富集氮能力优于另外3种水生植物,轮叶黑藻磷富集量高于另外3种水生植物。凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻植株吸收作用对尾水总氮去除的表观贡献率分别为15.29%、4.90%、11.17%和11.34%,对尾水总磷去除的表观贡献率分别为50.34%、17.17%、35.24%和76.34%。因此,可利用漂浮植物凤眼莲和沉水植物轮叶黑藻立体复合种养的方式深度净化生活污水厂尾水。     

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.     

凤眼莲和水浮莲对滇池草海水体中氮去除效果的比较研究

通过模拟试验,比较了凤眼莲和水浮莲2种漂浮性水生植物对滇池草海水体的去氮效果。结果表明,凤眼莲 (Eichhornia crassipes) 和水浮莲 (Pistia stratiotes) 均有较强的水体去氮能力。在水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 初始平均浓度分别为8.40、7.20、4.12、2.59 mg·L^-1,凤眼莲和水浮莲种苗投放均为1 kg 的条件下,凤眼莲和水浮莲对水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 30 d 去除率平均分别为74.24%、76.81%、87.62%、80.30%和70.10%、78.89%、94.77%、87.64%。凤眼莲和水浮莲吸收作用带走的氮占水体中总氮损失量的89.39%和82.33%,凤眼莲试验组、水浮莲试验组和对照组沉积物中氮含量占水体中氮损失量比率平均分别为6.94%、11.64%和83.51%,说明凤眼莲和水浮莲能有效吸附水体中悬浮颗粒物,进而减少了水体沉积物的形成,凤眼莲、水浮莲均能显著降低水体DO 及pH 值。虽然凤眼莲和水浮莲均能显著降低水体的总氮浓度,但由于水浮莲植株较脆,综合考虑,故认为大规模控制性种养凤眼莲是一种治理富营养化湖泊的可行途径。     

人工湿地中不同因素处理氮磷效果的试验研究

以模拟垂直流人工湿地为研究对象,采用正交试验法研究了基质比例、进水流量、湿干比三因素对污水中总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果,以寻求优化的因素组合,并对试验结果进行了验证.结果表明,基质比例、进水流量、湿干比对污水中TN、TP的处理效果均有极显著影响,其中基质(蜂窝煤渣:蛭石)比例为1 : 2、进水流量为28.8 L/d、湿干比为1 : 5时,对TN、TP的去除效果最好.     

不同类型护坡对降雨径流中污染物的削减效果分析

[目的]本试验旨在研究不同类型护坡对降雨径流中污染物的削减效果差异。[方法]设置4种类型的护坡（网面护坡、砖面护坡、草面护坡和土面护坡）,采用人工进水方式,开展为期15 d的护坡处理降雨径流中试试验。试验于不同时段采集底部出水,监测氮[总氮（TN）、铵态氮（NH⁺₄-N）、硝态氮（NO^-₃-N）]、磷[总磷（TP）、颗粒态磷（PP）]、化学需氧量（COD）、总悬浮物（TSS）等指标。[结果]砖面护坡对径流中PP、TP、NH⁺₄-N、COD和TSS的削减效果较好,削减率分别为89.28%、62.87%、74.28%、56.48%和85.00%;网面护坡对径流中NO^-₃-N和TN的削减效果较好,削减率分别为29.24%和38.29%。通过Z_i分综合评价方法计算后发现,砖面护坡对污染物削减效果优于其他护坡。砖面和网面护坡的植物和护坡表面构筑物,可以起到延缓径流流速、延长水力停留时间的作用。[结论]...     

天然斜发沸石氨氮吸附性能及曝气再生研究

本研究对天然斜发沸石的氨氮吸附性能及曝气再生性能进行了试验.结果表明:天然斜发沸石小粒径(0.2～0.25 mm)比大粒径(2～2.5 mm)吸附氨氮效果好,且天然斜发沸石对氨氮的吸附等温线符合Freundlich方程,饱和吸附容量达24.18 mg/g;通过曝气沸石可进行再生,曝气再生比自然再生效果好,铵饱和沸石曝气48 d,氨氮解析率达14%,综合考虑再生成本,沸石再生曝气量选择0.5 L/min最好.     

不同生活型水生植物改善滇池草海水体的效果

为了比较3种不同生活型水生植物对滇池草海富营养化水体改善效果,选取漂浮植物水葫芦、沉水植物轮叶黑藻和挺水植物香蒲为材料进行模拟试验。结果发现,在初始生物量相同的情况下,水生植物组对水体初始TN、TP、NH4＋－N、CODMn、Chl－a的去除率分别为10．97、0．93、2．23、14．12、0．51mg／L,显著高于对照组,其中水葫芦对水体这5个参数的去除率分别达86．87％、94．62％、97．31％、44．62％、100．00％,轮叶黑藻的去除率分别为78．58％、77.42％、97．31％、29．60％、98．04％,香蒲的去除率分别为82．41％、92．47％、94．62％、43．91％、98．04％;3种水生植物均引起底泥中氮、磷的释放,而且生长迅速的水葫芦吸收带走系统的氮量、磷量分别为轮叶黑藻的1．2倍、1．3倍,分别为香蒲的1．5倍、2．0倍。以上结果表明,3种水生植物对富营养化水体水质均有显著的净化效果,其中水葫芦效果最佳,轮叶黑藻最差。     

凤眼莲有性繁殖与种子结构及其活力研究

为了探讨凤眼莲(Eichhornia crassipes)种子扩散潜在的生态风险,开展了滇池大水面凤眼莲有性繁殖和种子结构及其活力的研究。结果表明:滇池外海白山湾水域凤眼莲克隆繁殖能力较弱,大面积开花可进行有性繁殖,但结实率极低,约为5%～10%。凤眼莲种子极其微小,千粒质量仅为(0.429±0.009)g。肉眼观察其表观性状,成熟的种子呈黄褐色,状似枣核;以扫描电镜观察其种胚结构,为单胚种子,状如骨头,外包胚乳和种皮。87%～95%的饱满种子具有生活力。     

pH值对凤眼莲不同种养周期太湖底泥磷素迁移转化的影响

[目的]本文旨在探索凤眼莲种养和空闲期内对不同p H值富营养化水体-底泥中系统磷素转化的影响。[方法]通过模拟试验,设置上覆水p H值分别为6.0、7.5和9.0,分析凤眼莲种养期和空闲期的水体、植物、底泥之间磷素的迁移转化规律。[结果]种养凤眼莲期间,底泥间隙水正磷酸盐含量有不同程度的升高,从大到小的处理依次为碱性、中性和酸性,与底泥总磷下降趋势一致,表明磷素由底泥通过间隙水向上覆水转移。不同p H值条件下上覆水磷含量均有降低,降幅由高到低的处理p H值依次为7.5、6.0和9.0,种养凤眼莲42~56 d为水体净化的最佳阶段。凤眼莲生长性状从好到差的处理依次为中性、碱性和酸性,主要受水体p H值和磷素含量的影响,且各生长参数表明种养20~60 d为干物质主要积累阶段。另外,在凤眼莲收获后的空闲期,酸性水体系统中上覆水磷素含量变化不大,中性和碱性水体中磷素含量随p H值的升高和空闲期的延长呈明显的增加趋势。[结论]凤眼莲的生长状态优先受水体p H值影响,其次受水体磷素含量影响。本试验条件下,种养凤眼莲60 d可开始逐步采收,能获取最大生物量和氮、磷富集量或吸收量,且上覆水为中性或偏碱性时,凤眼莲采收后需采取相应措施,以降低底泥磷释放对水体的继续影响。