微曝气生态浮床水芹吸收N P的特性及其对系统去除N P贡献的研究

针对污染河水黑臭缺氧、NH+4-N含量高等问题,研发了一种"漂浮载体悬挂弹性生物膜填料+水生植物并辅以人工微曝气系统"的微曝气生态浮床系统,以漂浮植物水芹为例研究了系统中水芹对N、P的吸收特性和去除作用.结果表明,随着水芹的生长其生物量干重显著增加,生长80d左右时总生物干重在2497.2～3 144.4 g·m-2之间,上、下部生物量比平均为13.4.不同部位水芹N、P的含量不同,总的趋势为含N量叶>根>茎,含P量茎>根>叶.不同生长时间水芹N、P含量及其吸收速率不同:随着水芹的生长,组织内N、P含量逐渐降低,N的吸收速率总趋势为60～80 d>35～60 d>1～35 d,P的吸收速率总趋势为35～60 d>1～35 d>60～80 d.而随着水芹的生长吸收N、P的总量却在逐渐增加,吸收N的总量从17.69 g.m-2电增加到61.66 g·m-2吸收P的总量从4.99 g·m-2增加到13.55 g·m-2,这主要取决于自身的生物量和N、P的含量.水芹对N、P的积累主要集中在上部,分别占N、P吸收总量的92.2%～93.4%、92.5%～93.1%.水芹生长35、60、80d时,吸收N量占系统TN去除量的比率分别为4.50%、6.06%和6.87%,水芹对P的吸收量分别占系统去除P总量的18.53%、26.82%、22.00%.水芹对N、P的吸收仅是微曝气生态浮床净化系统去除N、P的一个途径,但水芹根际微生物的作用不可忽视.     

金鱼藻对水中氟污染物去除作用的研究

用不同浓度的氟化钠溶液对金鱼藻进行培养,研究氟化钠对金鱼藻生长和生理作用的影响,并测定金鱼藻对水中氟离子的去除效果。结果表明：随着培养液中氟化钠浓度以及培养时间的增加,金鱼藻的叶绿素含量呈缓慢上升趋势。当氟化钠浓度较低时,金鱼藻中超氧化物歧化酶（SOD）酶活性较大,而过氧化物酶（POD）酶活性较小;随着氟化钠浓度的增加,SOD 酶活性逐渐减小,POD酶活性逐渐增大。丙二醛的含量随时间的延长,在整体上有所下降。通过测定溶液中氟离子浓度的变化,结果表明：在50 mg/L氟化钠浓度下,金鱼藻去氟的效果最好,培养4 d时去除率最高、为38.55%。金鱼藻在受到氟污染时可以很好地启动自身的防御机制,对氟有良好的去除作用。     

不同N、P肥配比对水稻产量、养分吸收及稻田水环境的影响

以96-D-10水稻为供试作物,在宁夏引黄灌区灌淤土上,研究不同N、P肥配比对水稻产量、养分吸收累积和稻田水环境的影响。结果表明,N、P肥配施提高了秸秆和籽粒产量,同时促进了地上部N和P的吸收累积。各处理的N肥利用率为30.5%~47.8%,P肥利用率为4.3%~97.3%。基肥和追肥是影响田面水和地下水中N、P质量浓度的主要因素,其中在N素污染中,田面水中N素形态以NH4+-N为主,地下水以NO3--N为主。田面水总N质量浓度最高可达72.46 mg/L,50 cm渗漏水和100 cm浅层地下水总N质量浓度最高可达71.57和68.64 mg/L,在水稻全生育期内施肥是造成浅层地下水污染的主要因素,其中NO3--N高于10 mg/L,大大超过WHO饮用水标准;综合产量、养分吸收和环境各方面因素,本试验水稻当季N和P肥合理配比是N 225 kg/hm2和P 40 kg/hm2。     

水体重金属污染的植物修复研究(Ⅲ)——种苗过滤去除水中重金属镉

采用室内培养及仪器分析测试方法 , 研究了 3种作物种苗对水体中镉的去除作用 . 分析表明 , 在所选择的实验条件下 , 采用种苗过滤能够在 72 h内使水体中镉浓度明显降低 . 在蓖麻、向日葵、玉米等植物幼苗的根中分别积累了 1 425 μ g@ g- 1、 696 μ g@ g- 1和 164 μ g@ g- 1的镉 , 其茎叶中镉的积累也分别达到了 70.5 μ g@ g- 1、 114 μ g@ g- 1和 83.4 μ g@ g- 1. 还对不同镉浓度下的实验结果进行了对比和讨论 , 提出选择一些传统作物种苗进行环境水体中镉污染的植物修复具有良好的应用前景 .     

几种植物浮床+仿生植物系统对污染物的去除效果

为了研究由不同水生植物与仿生植物构建的组合型生态浮床对水中污染物的去除效果,将风车草、再力花、美人蕉、梭鱼草、菖蒲与仿生植物组合构建成生态浮床,分析几种组合型生态浮床对水中污染物的去除效果。结果表明,各处理系统(5种水生植物+仿生植物)对水中氨态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、亚硝态氮(NO~-_2-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))具有很好的去除效果,平均去除率分别达到93.12%、88.10%、100.00%、95.00%、30.00%,明显高于空白对照组,略优于仿生植物对照组,可见合理的植物+仿生植物组合系统可以实现对污染水体的强化净化,同时可以有效抵抗植物衰亡对系统带来的冲击,确保复合系统的长期稳定运行。     

常绿阔叶林藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征

【目的】研究广西大明山国家级自然保护区常绿阔叶林中30种藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征,为丰富群落生态化学计量学提供基础数据。【方法】在大明山天坪站保存完好的常绿阔叶林中设置20m×20m标准样地80块,共3．2ha,在每个标准样地左下角设置5rex5m的小样方,对藤本植物多样性进行调查,根据重要值,采集30种藤本植物叶片,进行叶片N、P、K含量测定。【结果】叶片N、P、K变化范围分别为3．52-54．71、0．21-3．36、0．48-4．23g／kg。各个化学计量因子之间存在一定的线性关系,草质藤本叶片N：K含量均大于木质藤本,P含量差异不显著。【结论】大明山常绿阔叶林中多数藤本植物是受N或P或N：P的影响,约30％的种类受到N元素限制,而受NP元素限制的植物相对少;草质藤本叶片比木质藤本有更强的N、K元素存储能力。     

水生植物对灌溉水中镉去除作用的筛选及机制研究

灌溉水中悬浮态的镉被认为是湖南省农田镉污染的主要来源,通过比较紫背浮萍、美人蕉、狐尾藻和水葫芦4种典型南方水生植物对悬浮态镉去除的效果,筛选出效果更好的水葫芦和狐尾藻,进一步收集植物根部悬浮物、体系底泥,分析其镉含量并开展机制研究。结果表明,4种水生植物中狐尾藻镉去除效果最佳,去除效率为94.42%。植物对镉的去除主要通过助沉降和吸附,其中沉降部分所占比例最高,根系复杂的水生生物在去除灌溉水中镉的方面显示出良好的性能,狐尾藻沉降部分的镉含量占81%左右。     

杜鹃花叶片N/P·LMA与生态适应性关系的初步研究

通过对龙池杜鹃属的31个种32个样品的研究发现,杜鹃叶片氮含量为1.1097%(大白杜鹃)~2.1412%(紫花杜鹃),磷含量为0.0910%(露珠杜鹃)~0.1693%(美容杜鹃),N/P为8.0958(云锦杜鹃)~17.9160(云南杜鹃),LMA为0.0716 mg/mm2(云南杜鹃)~0.2339 mg/mm2(云锦杜鹃)。N/P与LMA呈现显著的负相关(R2=0.5764,P<0.01),表明杜鹃叶片越厚,叶片N/P越低,植物相对生长速率越快,对生态环境适应性越强。     

不同N、P源对红松根/土界面pH及磷有效性影响

用根垫法研究了不同形态N源与P源对红松苗木根/土界面pH及磷有效性的影响.结果表明，铵态N处理使根/土界面pH降低，硝态N处理使根/土界面pH升高.不同N源处理引起根/土界面pH变化的幅度受P源种类及距根面距离的影响，施加矿物P时，铵态N引起的根/土界面pH下降的幅度明显减小.不同P源处理时根/土界面有效P含量受N源种类的影响，铵态N处理时，加入易溶性P近根面处有效P含量显著增加，而加入难溶性P时仅距根面0～2 mm处有效P含量显著增加；硝态N处理时，仅在加入易溶性P时近根面处有效P含量显著增加，而加入难溶性P时，近根面处有效P含量与不加P处理时相近，表明铵态N处理引起的根系分泌质子是根/土界面处难溶性矿物P溶解的主要驱动力.根/土界面处P浓度与苗木叶中P浓度具有较好的相关性.      

河南省耕地土壤N、P、K营养元素平衡状况

多年田间试验结果、历年施肥量及农作物产量与携带营养物质的统计分析和河南省耕地土壤氮、磷、钾化肥投入构成及其演变表明:全省氮肥所占比例在减少,而磷、钾肥所占比例逐步提高,但仍未达到合理的配比,磷、钾肥投入仍然不足。     

芦苇与香蒲对富营养化水体中 氮磷去除效果的比较

对总氮和总磷分别超过30 mg/L 和8 mg/L 的富营养化水体,用芦苇和香蒲进行了3 个月的试验净化。 结果表明,两种植物对氮和磷具有很好的去除作用,芦苇的去除率均高于香蒲。通过控制水生植物的水体覆盖率和 定期收割植株的方式能有效降低水体中氮磷含量。     

篦齿眼子菜对水体氮、磷去除效果的研究

试验以白洋淀底泥为栽培基质,用室内栽培的试验方法,研究不同营养条件下,蓖齿眼子菜的生物量变化及其对水体中氮、磷的去除效果.结果表明:随着营养等级的提高,蓖齿眼子菜生长性状良好,且生物量及其对水体总氮的去除率均呈逐渐增加趋势,当水体中总氮浓度高于10 mg/L时,蓖齿眼子菜对总氮的去除率达到最高,为63.06％;对总磷的去除率呈递减趋势,水体总磷浓度低于0.9 mg/L时,蓖齿眼子菜对总磷的去除率最高,为96.63％.同时提出更加优化的修复富营养化水体的途径.     

改性沸石制备及其同步去除农田排水氮磷研究

为进行高浓度农田排水的应急处理,以天然斜发沸石为原料,制备能够同步吸附NH4+-N、NO-3-N和TP的组合改性沸石,并对人工模拟农田排水进行处理。结果表明:采用0.01mol L-1LaCl3改性的沸石对NH+4-N和TP具有良好的吸附效果,可在10 min内达到吸附平衡,且与Freundlich等温吸附模型拟合度较高(R2>0.99);采用0.02mol L-1溴代十六烷基吡啶(CPB)改性的沸石可同时吸附NH+4-N、NO3--N和TP,在20min内即可达到吸附平衡,其与Langmuir等温吸附模型相关度较高(R2>0.97)。这两种改性沸石的吸附过程均符合准二级动力学模型。15g L-1的CPB改性沸石与8g L-1的LaCl3改性沸石组合处理模拟农田排水,反应20min,沉淀7min后,出水NH+4-N、NO3--N和TP浓度分别为0.23、2.18mg L-1和0.015mg L-1,去除率分别为95.38%、78.21%和97.12%。研究表明组合改性沸石可快速高效地处理农田排水。     

新建组合填料潜流湿地脱氮除磷研究

以城市污水ANOXIC—OXIC工艺出水为处理对象,在中试规模上研究了新建组合填料潜流湿地的脱氮除磷效能。结果表明,当COD面积负荷率、TN面积负荷率、TP面积负荷率、HRT（水力停留时间）分别为8．7～22．1g／（m^2·d）、7．29～24．28g／（m^·-d）、0．94—1．84g/（m^2·d）、0．48—0．59d时,①湿地启动阶段,COD去除率为30．3％、面积负荷去除率为6．63g／（m^2·d）、反应动力学常数为0．23m／d;SS去除率为45．5％;氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为9．3％、40．0％和25．0％;TN去除率为14．9％、面积负荷去除率3．63g／（m^2·-d）、反应动力学常数为0．10m／d;TP去除率为92．4％、面积负荷去除率为0．93g／（m^2·-d）,反应动力学常数为O．94m／d。②稳态运行阶段,COD去除率为33．9％,面积负荷去除率为2．98g／（／m^2·d）,反应动力学常数为0．24m／d;SS去除率为50．0％;氨氮、亚硝氮和硝氮的去除率分别为50．2％、41．9％和24．7％;TN去除率为29．9％,面积负荷去除率为2．19g／（m^2·d）,反应动力学常数为0．18m／d。TP去除率为90．5％、面积负荷去除率为0．89g,／（m^2·d）、反应动力学常数为0．86m／d。③随TN面积负荷增加,TN面积负荷去除率和TN动力学常数均随之线性增加;随TP面积负荷增加,TP面积负荷去除率随之线性增加,而反应动力学常数呈幂函数增加。     

新建组合填料潜流湿地脱氮除磷研究

以城市污水ANOXIC—OXIC工艺出水为处理对象，在中试规模上研究了新建组合填料潜流湿地的脱氮除磷效能。结果表明，当COD面积负荷率、TN面积负荷率、TP面积负荷率、HRT（水力停留时间）分别为8．7～22．1g／（m^2·d）、7．29～24．28g／（m^·-d）、0．94—1．84g/（m^2·d）、0．48—0．59d时，①湿地启动阶段，COD去除率为30．3％、面积负荷去除率为6．63g／（m^2·d）、反应动力学常数为0．23m／d；SS去除率为45．5％；氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的去除率分别为9．3％、40．0％和25．0％；TN去除率为14．9％、面积负荷去除率3．63g／（m^2·-d）、反应动力学常数为0．10m／d；TP去除率为92．4％、面积负荷去除率为0．93g／（m^2·-d），反应动力学常数为O．94m／d。②稳态运行阶段，COD去除率为33．9％，面积负荷去除率为2．98g／（／m^2·d），反应动力学常数为0．24m／d；SS去除率为50．0％；氨氮、亚硝氮和硝氮的去除率分别为50．2％、41．9％和24．7％；TN去除率为29．9％，面积负荷去除率为2．19g／（m^2·d），反应动力学常数为0．18m／d。TP去除率为90．5％、面积负荷去除率为0．89g,／（m^2·d）、反应动力学常数为0．86m／d。③随TN面积负荷增加，TN面积负荷去除率和TN动力学常数均随之线性增加；随TP面积负荷增加，TP面积负荷去除率随之线性增加，而反应动力学常数呈幂函数增加。     

空心菜对景观水中氮磷的去除效果研究初报

采用浮床种植空心菜等6种陆生植物,初步研究了浮床种植植物对景观水体中主要养分氮、磷的去除动态及效率,结果表明以空心菜去除效果最佳.空心菜能够大量吸收N、P营养提供自身生长所需,在试验进行的第6d及第10d可分别使试验水体的TN、TP去除率达到100%,对改善水质、修复水体具有重要作用,并且在改善水质的同时还能收获农产品、获得经济效益.     

异位生态组合修复技术对九龙江支流水体不同形态氮的去除效应

为探讨异位生态修复技术对水体不同形态氮的去除效应及去除机理,分析异位生态组合修复技术对水体氮形态百分含量影响及不同氮形态与环境因子的相关性,本文以实际工程九龙江支流浦林溪段污染水体异位生态组合修复系统为依托开展研究。结果表明：异位生态组合修复技术对NH₄⁺-N的去除率平均值为88.03%,显著高于对其他形态氮的去除率（P＜0.05）,具有最好的去除效应;对水体中总氮（TN）和可溶性总氮（DTN）的去除效应明显,去除率平均值分别为73.35%和77.67%。泥膜共生高效混凝净水系统对NH₄⁺有一定的去除效应,出水NH₄⁺浓度为7.72 mg·L^-1。生态塘1对NH₄⁺去除效应最好且具有稳定性,去除率为63.55%,出水NH₄⁺浓度为2.19 mg·L^-1。生态塘2处理后NO₃^--N、NO₂^--N和NH₄⁺的出水浓度分别降至0.99、0.73 mg·L^-1和0.58 mg·L^-1。生态塘3对NO₃^--N的去除效应最好,NO₃^--N出水浓度为0.64 mg·L^-1。在各异位生态修复技术处理单元中,水体氮以可溶性无机氮（DIN）为主要存在形式。泥膜共生高效混凝净水系统、生态塘1、生态塘3中的NH₄⁺在DIN中所占比例最高,分别为62.51%、37.02%、37.88%。生态塘2中NO₃^--N在DIN中占比最高,为45.23%。各异位生态组合修复处理单元出水不同氮形态与环境因子（溶解氧、温度、pH和浊度）之间表现出不同的相关性。研究表明,异位生态组合修复技术主要通过悬浮污泥滤沉技术、微生物硝化、反硝化作用、沉水植物直接吸收及植物增效作用实现对不同形态氮的去除,其对污染水体修复效果良好。     

铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化水体中的氮磷

为探讨铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对农田退水中氮磷的去除效果,以苦草、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物和铁基生物炭海绵为材料,通过动态循环水模拟渠道的方式,研究不同净化系统对农田退水中总磷、总氮、氨氮的去除效果。结果表明：3种沉水植物均能在较高氮磷浓度农田退水中生长发育,株高及生物量有明显增长。在单一沉水植物净化系统中,金鱼藻对总磷的去除效率最高,达到29.85%,苦草对总氮的去除效率最高,为35.03%,金鱼藻对氨氮的去除效率最高,为83.09%。铁基生物炭与金鱼草协同净化系统对总磷和氨氮的去除效率最高,分别达到56.00%和91.86%,铁基生物炭与苦草协同净化系统对总氮的去除效率最高,为54.05%。研究表明,铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对氮磷的去除效果全面优于单一沉水植物净化系统。     

ZnFe-LDHs覆膜改性人工湿地基质脱氮除磷性能研究

以空心砖、蛭石、沸石、煤渣4种人工湿地常用基质为研究对象,进行ZnFe-LDHs双金属覆膜改性。以静态吸附试验为主,对改性前后的基质进行污水脱氮除磷试验研究并探讨其吸附机理,结果表明:与原始基质相比,改性后的各基质对总磷的吸附量均有不同程度的提高,改性空心砖的吸附效果最佳,总磷的吸附量提升了17%。沸石改性后对氨氮的吸附量提升了18%,增加明显,其余改性基质对氨氮吸附量增加不明显。基质改性前后对氨氮和总磷的吸附均符合Freundlich规律。     

红树林人工湿地的脱氮除磷效果研究

为探究红树林人工湿地对海水池塘尾水中氮（N）、磷（P）元素的净化作用,选择秋茄（Kandelia candel）、桐花树（Aegicerascorniculatum）、红海榄（Rhizophora stylosa）3种红树植物构建人工湿地系统。在试验进行的一个月内,以海水池塘养殖尾水中的N、P为参考,浇灌5、10、15倍和25倍N、P浓度的人工海水,序时收集出水口水样,分别测定不同形态的N、P营养盐含量。研究显示,在N、P浓度升高时,人工湿地系统对氨态氮（NH₄⁺-N）的去除率下降,15倍浓度处理下秋茄对NH₄⁺-N的去除效果显著高于红海榄和桐花树（P<0.05）,红树植物处理组能使系统中硝态氮（NO₃^--N）浓度保持稳定,同时对水体中的亚硝态氮（NO₂^--N）始终有良好的去除效果。试验开始后的0~3 d,系统中磷酸盐（PO₄^3--P）浓度显著下降,表现出对PO₄^3--P良好的去除效果。综合来看,红树林人工湿地对海水池塘养殖尾水中N、P的去除效果较好,可作为海水池塘养殖尾水达标排放的修复技术应用推广。