去污和苗圃功能兼具的美人蕉漂浮植物修复系统研究

利用泡沫塑料作为漂浮栽培系统在猪场氧化塘废水中种植美人蕉,通过根系的吸收和吸附等作用,去除废水中的N、P元素,降低废水中的CODC r浓度,并通过美人蕉在猪场废水中快速生长的特性,来探讨美人蕉对废水的净化效果和修复系统作为快速育苗的苗圃的可行性。结果表明,美人蕉在猪场废水中生长良好,生物量大,根系发达,经美人蕉漂浮栽培之后废水中的N、P元素去除效果显著,废水中总氮、总磷和CODC r的去除率均在90%左右,每株美人蕉在废水中生长35 d的平均分蘖数为2.5个,每年的分蘖数可达20~25个,是作为苗圃快速育苗的良好方法。     

集约化猪场废水强化生化处理工艺试验研究

该文采用新型厌氧反应器技术和强化生物脱氮及硝化技术处理猪场废水。试验结果表明：新型厌氧反应器容积COD_Cr负荷可达8 kg/(m³·d)以上,稳定运行COD_Cr平均去除率为75％;生物脱氮及硝化采用一体式A/O反应器,缺氧段水力停留时间为1 h,好氧段水力停留时间为3 d,氨氮浓度可控制在10 mg/L以下。总出水COD_Cr平均550 mg/L,BOD₅平均53.0 mg/L,NH₃-N平均8.8 mg/L,总COD_Cr去除率87%,总BOD₅去除率96%,NH₃-N总去除率在98％以上;采用原水碳源优化分配强化生物脱氮,TN去除率为77.11%左右。总出水BOD₅/COD_Cr约0.10,出水COD_Cr中难生物降解成分占绝大多数,需经过后续物化处理才能达到广东省水污染物控制标准(DB44/26-2001)。     

猪场厌氧废水用于空心菜水培试验研究

规模化畜禽养殖业的迅速发展导致大量废水的排放,给环境造成了巨大的压力。本文利用漂浮栽培方式种植空心菜,通过蔬菜根系吸收吸附作用,去除水体中的N、P元素以及有机物,研究蔬菜在不同的生长期不同的猪场厌氧废水浓度下,对猪场厌氧废水的净化效果。结果表明,经漂浮栽培空心菜之后猪场厌氧废水的理化性质发生较大变化,对CODCr的去除率达到了85%以上;对TN、TP、NH3-N都有较好的去除效果,实现猪场厌氧废水的资源化利用。     

漂浮栽培系统收获植物残体作为番茄育苗基质的应用研究

利用净化猪场废水漂浮栽培系统收获的3种植物残体作为番茄育苗基质的材料，与河沙以不同的比例混合，进行育苗基质筛选。结果表明以美人蕉(Canna indica)残体配制的基质均抑制番茄的生长，番茄在育苗后期全部死亡，而番茄在风车草(Cyperus alternifolius)和香根草(Vetiveria zizanioides)残体配制的基质中均正常生长，其中以风车草残体配制的基质生长较好。香根草的生长相对较差，出现缺氮症状，在使用前应进行适当的堆沤或增加氮肥用量。结果认为风车草和香根草残体作为番茄育苗基质是可行的，而美人蕉残体则有待进一步研究。     

王家庄滨湖人工湿地去除农业径流中COD效果的测试与分析

研究处理农业径流的滨湖人工湿地中有机物(COD_Cr，化学需氧量)的去除规律可为类似湿地的设计和运行提供参考。该研究报道了滇池东岸王家庄湿地(占地12000 m²)自2002年8月投入运行后23个月中的有机物去除的季节变化规律。该湿地的优势植物种为茭草(Zizania caduciflora)和芦苇(Phragmites australis)，5条农业区汇水干渠的来水经过布水堰布水后均匀地流过湿地。2002年10月～2004年6月期间,湿地表现出较好的拦截沟渠来水中有机物的能力,有效地降低了滇池的外源有机物污染负荷。旱季(每年11月～翌年4月)和雨季(每年5月～10月)的平均流量分别为497.6 m³/d和747.4 m³/d。进水COD_Cr的负荷为36.1 g/(hm²·d)(旱季)和67.9 g/(hm²·d)(雨季),COD_Cr的平均浓度为87.1 mg/L(旱季)和109 mg/L(雨季)。COD_Cr的出水平均浓度为45.1 mg/L以下(旱季)和53.7 mg/L(雨季)，分别满足一级A标准和一级B标准(城镇污水处理厂污染物排放标准，GB 18918-2002)。运行期间的平均水温为旱季17.3℃,雨季21.9℃，COD_Cr的平均去除率为48.2%以上(旱季)和51.0%(雨季)。旱季和雨季湿地中COD_Cr浓度沿程降低，旱季和雨季2/3流程处的COD浓度均低于1/3流程处,农业径流可生化性较差导致湿地中前段的COD降解不明显。旱季湿地的出水受滇池水返混的影响比雨季的大,因此旱季1/3处和2/3处之间的浓度差小。湿地表层土壤(0～40 cm)的pH值沿程升高,有机质沿程降低。     

模拟潜流人工湿地处理猪场废水的实验研究

采用盆栽试验模拟潜流型人工湿地，研究了土壤、蛭石、煤渣和碎石四种人工湿地基质不同组合净化养猪场污水的能力。结果表明：以上层蛭石土混合物、下层煤渣和碎石的组合处理效果最佳，14d内COD_Cr、NH₄⁺-N、T-P的去除率分别达到了95.3%、90%、91.6%。试验前期，四种不同组合基质的COD_Cr、NH₄⁺-N、T-P去处率有明显差异，但试验后期除T-P的去除率仍有明显差异外，COD_Cr和NH₄⁺-N去除率已无明显差异。     

接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化的影响

研究不同接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化的影响,探求餐厨垃圾高温厌氧消化的最佳接种量。在55℃条件下,比较6种不同接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化过程中pH、总磷浓度、VFA浓度、产气量及餐厨垃圾TS、VS去除效果和消化液COD_Cr去除效果的影响,结果表明：添加接种物不仅可以提高消化系统的缓冲能力,而且缩短系统产甲烷细菌的积累周期,有利于产气高峰提前,同时对餐厨垃圾的降解有一定的促进作用。其中,在消化物总量600 g条件下,480 g餐厨垃圾接种120 g接种物（TS比为9.47）产气效果最佳,整个过程累积产气量为9359 mL,显著高于其它处理,此外,餐厨垃圾TS、VS去除率和消化液COD_Cr去除率也达到最佳效果,去除率依次为60%、70%和39.67%,但是COD_Cr去除率与CK差异不显著。     

漂浮栽培系统收获植物残体作为番茄育苗基质的应用研究

利用净化猪场废水漂浮栽培系统收获的3种植物残体作为番茄育苗基质的材料,与河沙以不同的比例混合,进行育苗基质筛选。结果表明以美人蕉(C anna ind ica)残体配制的基质均抑制番茄的生长,番茄在育苗后期全部死亡,而番茄在风车草(Cyp erus a ltern if olius)和香根草(V etiver ia z izan ioid es)残体配制的基质中均正常生长,其中以风车草残体配制的基质生长较好。香根草的生长相对较差,出现缺氮症状,在使用前应进行适当的堆沤或增加氮肥用量。结果认为风车草和香根草残体作为番茄育苗基质是可行的,而美人蕉残体则有待进一步研究。     

人工湿地在猪场污水净化中的应用

人工湿地具有良好的净化污水的功能,它是一种推流式生物反应器。文中主要叙述人工湿地结构与净化猪场污水机理;并分析了人工湿地从开始运行到成熟过程,湿地结构成分变化及对污水净化效果的影响;经筛选,人工湿地中的植物为鸭舌草,它是适于这类型人工湿地种植的良好草种。经运行测试分析表明:BOD₅去除率达88.04％,COD_Cr去除率达88.56％,SS去除率达90.77％,硫化物去除率达88.29％,铜化物去除率达95.74％。人工湿地因出水水质好,运行维护方便,在猪场污水处理系统中使用较为理想。     

畜禽舍粪便污水及废气净化的研究

猪场污水经文中所述工艺系统处理以后,污水中的化学耗氧量(COD_Cr)达到98.4mg/L;生物需氧量(BOD₅)达到49.6mg/L;悬浮物(SS)达到51.49mg/L以下;硫化物达1.0mg/L以下:铜和铜化物达到0.6mg/L以下。畜舍中的废气净化,选择挥发性的药材制成“姜满净化剂”,能使畜舍的氨(NH₃)降解率达到73.9％,舍内含氟量为15.0mL/m³;硫化氢(H₂S)降解率达到85.8％,舍内的硫化氢浓度为2.8mL/m³;细菌降低率达到70.7％。     

植物-生物膜氧化沟中不同形态铁及根表铁膜与除磷的关系

针对传统氧化沟投资建造成本高,脱氮除磷效率较差的问题,在污染现场建设植物-生物膜氧化沟,通过室内曝气模拟试验和室外小试试验,研究了总磷(total phosphorus,TP)的去除与铁和曝气时间的关系以及美人蕉、茭白根表铁氧化物胶膜对污水中磷的吸附去除情况,了解不同形态铁和植物根表铁膜与除磷的关系。研究结果表明:不同形态铁及植物根表铁膜与污水中磷的去除密切相关。随着曝气时间的延长,污水中铁减少量呈现出逐级递增的趋势,当曝气时间为12 h时,铁减少量达到0.45 mg/L以上,铁减少量与曝气时间之间的相关性达到极显著水平(P0.01),而TP的减少量与铁减少量之间也呈现极显著的相关性(P0.01)。小试试验中,3个系统出水磷含量及全Fe、Fe2+含量均有所降低,降低量表现出茭白系统美人蕉系统对照系统的规律;同时,美人蕉、茭白根表铁氧化物的沉积量随运行时间的延长而增加,且茭白根表铁膜数量及其吸附磷的数量均要高于美人蕉。该研究为植物-生物膜氧化沟工艺的改进及应用和推广提供了理论和实践依据。     

猪场废水厌氧消化液后处理技术研究及工程应用

猪场废水经过厌氧消化后，可生化性变差，BOD₅/COD仅为0.19，并且碳、氮倒置，比例严重失调，给后续好氧处理带来很大困难。采用序批式活性污泥法(SBR)工艺直接处理厌氧消化液，污染物的去除效果很差，COD仅去除8.31%，NH₃-N去除78.7％。通过改善厌氧消化液的可生化性和培养高效脱氮菌种等措施，COD、NH₃-N去除率改善显著，COD、BOD₅与SS的去除分别达到89.6%～93.4%、97.9%，95.6%，特别是对NH₃-N，达到了99%以上去除效率。将实验室结果应用于实际工程，也取得了好的效果，工程上SBR系统对猪场废水厌氧消化液的COD去除90%左右，出水COD基本上在300 mg/L以下。NH₃-N去除率大于99%，出水NH₃-N小于10 mg/L。BOD₅去除率大于98%，出水BOD₅小于20 mg/L。TN去除率大于90%。     

养殖水中总有机碳与化学需氧量和生化需氧量相关性的研究

总有机碳能较全面地反映水体有机物的污染程度,总有机碳的测定具有操作简单、分析快速、结果准确等特点。研究了养殖水中的总有机碳与化学需氧量和生化需氧量相关性,总有机碳与化学需氧量的相关系数为０.９９１８,总有机碳与生化需氧量的相关系数为０.９３６２,可以用总有机碳来估算和衡量水体的污染情况。     

4种湿地植物的生理性状对人工湿地床设计的影响

野外调查分析了4种常见湿地植物的最长根长,根系体积,植物密度,植株的氮、磷和锌含量等对人工湿地去除污染物、人工湿地设计和人工湿地使用寿命的影响。结果表明,最长根长以美人蕉为最长（43.73cm）,芦苇其次（32.50cm）,黄花鸢尾最短（12.57cm）;根系体积以美人蕉最大（66.72cm^3）,芦苇其次（17.42cm^3）,黄花鸢尾最低（4.70cm^3）;密度以芦苇最高（257株·m^-2）,美人蕉其次（61株·m^-2）,茭白最低（54株·m^-2）;单位面积上芦苇、美人蕉、茭白和黄花鸢尾地上部分生物量分别是4.27、2.12、0.94和0.78kg·m^-2。相应地,单位面积上植物地上部分对氮、磷和锌的吸收量以芦苇最高,美人蕉其次,黄花鸢尾最低。不同植物对人工湿地的使用寿命没有显著影响,但植物的最长根长和密度可作为人工湿地基质深度设计和植物数量配置的依据。     

Differences between wheat cultivars in acquisition and utilization of phosphorus

In an attempt to evaluate whether breeding and selection for high yielding capacity changed the P requirement of modem wheat cultivars. the response of two wheat cultivars to different levels of P supply was investigated. A traditional cultivar (‘Peragis’) and a modern spring-wheat cultivar (‘Cosir’) were cultivated in a C-loess low in available P and high in CaCO₃ in 120 cm high PVC tubes. In addition and for comparison, nutrient solution experiments were also conducted. Shoot growth, root growth. P uptake. P translocation and P distribution within the shoot at different developmental stages were compared. The grain yield of the modern cultivar ‘Cosir’ was higher at limiting and non-limiting P supply and. therefore, this cultivar can be considered as more P-efficient than the traditional cultivar. Grain yield reduction at low P supply was mainly due to an inhibition of tillering and thus lower number of ears per plant, whereas the number of grains per ear was hardly affected. Reduced tillering at low P supply could not be related to P concentrations in the shoot meristematic tissues which were generally much higher than in other plant tissues and kept at an elevated level even at limiting P supply. Root branching (1^st order laterals) was reduced at limiting P supply in ‘Cosir’ but not in ‘Peragis’ which, generally, had lower numbers of laterals at the beginning of tillering. From the results it can be concluded that the main factors contributing to the higher P efficiency of the modern cultivar ‘Cosir’ are (i) efficient use of assimilates for root-growth characteristics which enhance P acquisition: enhanced root branching and thus smaller mean root diameter and longer root hairs, (ii) an efficient P uptake system, (iii) efficient remobilization of P from vegetative plant organs to the grains, and most importantly (iv) lower P requirement for grain yield formation because of lower ear number per plant but higher grain number per ear.     

美人蕉（Canna indica Linn.）和芦苇（Phragmites australis L.）人工湿地对含铬生活污水的净化效果及植物的生理生态变化

选取美人蕉（CannaindicaLinn.）、芦苇（PhragmitesaustralisL.）为植物材料,以不同浓度K2Cr2O（7分别含0、1、20、50mg.L-1Cr6＋）的生活污水作为Cr6＋污染源,研究了不同浓度Cr6＋及处理时间下两种湿地对污水净化效果、植物体Cr6＋积累量及根系活力（TTC）、叶片超氧化歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、净光合速率（Pn）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响。结果表明：（1）在试验的初期30d内,随处理时间的延长,两种人工湿地COD、氨氮去除率均呈逐渐上升的趋势,30d后,随着Cr6＋处理时间的延长及Cr6＋浓度的逐渐升高,两种湿地系统对COD、氨氮去除率均逐渐下降。在20、50mg.L-1Cr6＋处理条件下,两种湿地对COD、氨氮的净化效果显著低于对照及1mg.L-1Cr6＋处理,对照与1mg.L-1Cr6＋处理条件下差异不显著。（2）在不同Cr6＋浓度处理下,两种人工湿地对TP净化效果的能力较为稳定,同时随处理时间的延长,美人蕉、芦苇体内Cr6＋积累量逐渐加大。（3）1mg.L-1Cr6＋处理可提高美人蕉和芦苇的TTC、叶片的SOD、POD、Pn,而20、50mg.L-1Cr6＋处理对以上指标均有不同程度的抑制作用,且抑制效果与处理浓度、时间呈正相关。（4）MDA含量随处理时间的延长和浓度升高呈逐渐增加趋势。可见,低浓度Cr6＋能有效促进美人蕉、芦苇生长,使之能够维持正常的净化功能,因此,利用它们作为人工湿地植物来修复Cr6＋污染具有一定的实用价值。     

Anarwia工艺处理猪场废水节能效果的研究

分析比较了厌氧-加原水-间隙曝气(Anarwia)工艺、SBR(序批式反应器)以及厌氧-SBR工艺处理猪场废水的效果。比较三种工艺处理效果表明：厌氧-SBR工艺处理猪场废水，污染物去除效率低，出水污染物浓度高，不适于猪场废水的处理。Anarwia工艺处理效果与SBR工艺相当，污染物去除率高，出水COD和NH₃-N浓度低。在此基础上，以一个日处理1200 t猪场废水处理工程为例，分析比较了Anarwia与SBR工艺的能耗。就能量消耗有关的工艺参数——污泥量和需氧量而言，Anarwia工艺分别比SBR工艺减少16.4%和95.9%，此外Anarwia工艺每天可产生2784 m³沼气。Anarwia工艺增加了废水提升能耗，但减少了曝气、污泥处理、滗水和搅拌的能耗，结果Anarwia工艺总电耗比SBR工艺低81.0%。Anarwia工艺产生的沼气用于发电能完全补偿消耗的能量，并有剩余。     

基质级配方式对生态介质箱修复黑臭水体的效果比较

利用人工静态模拟试验,研究基质级配方式对自主设计的生态介质箱对黑臭水体的净化效果及其对水生植物的N、P积累能力和生长的影响。结果表明,随着处理时间的延长,各组对污染物的去除率逐渐升高,其中正级配组和反级配组对TP、TN和NH_4~+—N的去除效果均优于单一的植物组和基质组;正级配组对水体中TP的去除效果优于反级配组,其去除率达到66.9%,且正级配组中的植物对TP的积累量大于反级配组与植物组;而反级配组更有益于对TN和NH_4~+—N的去除,其去除率分别达到69.1%与87.4%,且反级配组中的植物对TN的积累量大于正级配组与植物组;生态介质箱中的植物因素对脱氮除磷的贡献率较低,N、P的去除主要通过非植物因素(基质和微生物);除空白组外,各组对COD_(Mn)的去除无显著差异,说明基质与植物对COD_(Mn)的直接去除作用不明显,更多地依靠于基质与植物载体上附着的微生物的作用;含有环境吸附材料基质的试验组(正级配组、反级配组和基质组)能使水体pH上升,可有效调节酸性水体;水生植物苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)直接植入底泥(植物组)的方式更适于植物生长。因此,可通过替换级配方式来满足不同N、P污染程度水体的修复效果。     

湿地植物对农村生活污水中氮磷的净化作用

[目的] 探讨水生植物修复技术对农村生活污水的治理效果,为乡村生态综合治理提供思路借鉴和参考资料。[方法] 通过模拟室内控制试验的方法,选取不同生态型的6种湿地植物为研究对象,分析植株生物量、去除率、植物积累量、底泥吸附量等多项指标变化,研究不同水生植物及其组合对污水中氮磷的净化效果差异以及水生植物系统的脱氮除磷特征。[结果] 无论单一种植组或混合种植组,水生植物系统对污水中TN,NH₄⁺-N,TP均有较好的净化效果,平均去除率分别达到96.6%,93.2%和95.9%,显著高于对照组。单一种植的再力花长势最好,鸢尾地上和地下部分生物量的比值最大,混合种植的美人蕉以及单一种植的梭鱼草相对生长速率最低。挺水植物对氮素的吸收作用更好,苦草对磷的吸收效果更好。植物吸收氮、磷占系统总去除量的比例在6.9%~18.3%和4.1%~13.6%之间,底泥吸附氮、磷占总去除量的比例在14.0%~31.5%和26.3%~68.4%之间。微生物及其他植物的间接作用是植物系统脱氮除磷的主要影响因素。[结论] 再力花、鸢尾及苦草的镶嵌组合是在淮北平原区湿地植物种植的理想选择。对水生植物的组合方式、数量、时间等进行优化配置,能够有效用于农村生活污水的净化。