人工湿地在我国农村生活污水治理中的应用

分析了我国农村生活污水发生量、排放特点及治理现状;介绍了人工湿地类型、特点及污染物净化机理;结合我国农村现状,阐述了不同类型的人工湿地处理生活污水的适用条件及场所。     

三氯化铁在滇池蓝藻爆发期除藻中的应用研究

采用三氯化铁为混凝剂，L93^4正交法安排滇池蓝藻爆发期混凝沉降除藻实验。结果表明，混凝剂种类、水样pH值对蓝藻去除率有很大影响。研究确定了混凝法除藻最佳操作条件，为混凝法去除蓝藻的工业化提供了理论和实际操作依据。     

滩涂养殖在鱼塘混养模式下氮磷收支的研究

用15个上口面积为40m2,底部面积为20m2,深为1m的池塘,在相同的放养水平和投饲水平下,进行氮磷试验研究。本试验共设置五个处理:N/P=1,N/P=5,N/P=10,N/P=20,CK,每个处理设置3个重复。试验结果表明:试验中投放的饵料、肥料分别占氮总输入的30%~46.12%和37.81%~39.52%;占磷总输入的15.44%~74.74%和16.31%~79.12%。在支出项目中,鱼类的收获支出的氮磷占氮磷总输入的52.31%~75.95%和8.98%~40.39%;沉积在底泥中的氮磷分别占氮磷总输入的19.95%~36.3%和35.82%~86.52%;底泥中氮磷的渗漏占其总输入的1.49%~12.66%和1.09%~11.28%,其中氮的损失率对照最低为1.49%,N/P=20的损失最高为12.66%;磷的损失率N/P=10的处理最低为1.09%,对照为最高11.28%。     

河道淤泥和堆肥蛭石混合发酵制备基质及其育苗效果

农村河道清淤产生的淤泥,体量大、有机物浓度高,处置不当会造成二次污染。现代农业的工厂化育苗需求大量的营养土,就地取土导致耕地退化。该研究利用功能微生物发酵淤泥制备育苗基质,研究不同菌株发酵基质的物理和生物学性状,基质培育西瓜苗的生长、生理参数和抗逆性能。结果表明:微生物处理均能够提升淤泥基质物理和生物学性能,同时能够提升育苗质量。其中Trichoderma harzianum T83(T83)、Bacillus amyloliquefaciens IAE(BIAE)菌株发酵基质性能最好。相较于对照处理基质的最大持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度,T83处理分别增加了64.25%、52.65%、45.05%、56.11%;BIAE处理分别增加了101.17%、45.43%、61.43%、38.14%。相较于对照处理西瓜苗的株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、根系活力、根际真菌、细菌数量,T83处理分别增加了66.85%、52.07%、72.16%、43.13%、54.93%、110.62倍、1.63倍;BIAE处理分别增加了80.40%、57.34%、82.37%、54.88%、46.40%、67.26%、2.60倍、2.94倍。T83和BIAE处理西瓜苗叶片过氧化氢酶和超氧化物歧化酶酶活显著增加,根系丙二醛含量显著降低。真菌菌株T. harzianum T83和细菌菌株B. amyloliquefaciens IAE发酵淤泥,能够显著提升其农用品质,为淤泥高附加值化农用提供一条可行的途径。     

离子交换树脂球在水质监测中的应用

传统的水质监测是以污染物质在水中的瞬时浓度来反映水质状况,耗时耗力。通过离子交换树脂球对西湖龙泓涧溪流中离子的持续吸附试验研究了树脂球在水质监测中的应用。结果表明,再生树脂球阴离子(NO-3—N,PO3-4—P)的回收率最小值为95.91%,而且在不同处理下其回收率的差异性不显著(p=0.1050.05);阳离子(NH+4)在低浓度时回收率超过100%,高浓度时约为90%,说明再生树脂球可用于水体中离子的吸附。各种离子的树脂球累积吸附量(RAQ)与流量呈显著正相关(R2=0.59,0.47,0.50,p0.05),且NO-3—N的RAQ和离子浓度与水体流量之积呈显著正相关(R2=0.46,p0.05),初步表明树脂球可以用于水体中氮和磷尤其是NO-3—N的监测。     

不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应

为探明增氧处理下粉绿狐尾藻植株的氮磷吸收特征,该研究以粉绿狐尾藻为研究材料,设置5个不同增氧水平（增氧时长）,即CK（0 min）、JO₁（4 min）、JO₂（6 min）、JO₃（8 min）、JO₄（10 min）,系统分析了不同增氧水平下粉绿狐尾藻幼苗期（7月10日—9月15日）、生长旺盛期（9月16日—12月22日）生理指标的变化规律,明确了植株N、P含量、 N/P和叶绿素含量、底泥各形态氮磷含量之间的关系。结果表明：增氧8 min时,t₁、t₂取样时期（9月15日、10月10日）粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t₅取样时期（12月22日）的氮吸收量最高;增氧6 min时,t₃、t₄取样时期（10月27日、11月16日）粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t₅取样时期的磷吸收量最高;增氧有利于粉绿狐尾藻在t₁、t₂、t₃时期对氮的吸收,t₄时期对磷的吸收,表现为t₁、t₂、t₃时期粉绿狐尾藻的植株氮磷比分别增加5.27%~36.57%、9.04%~63.07%、3.50%~73.45%,t₄时期的N/P降低1.38%~34.05%;增氧使t₂、t₅时期粉绿狐尾藻叶片叶绿素a、b及叶绿素总含量降低,t₄时期叶绿素含量增加同时,使t₁、t₂时期底泥氮磷比值（sediment total nitrogen/phosphorus,STN/P）分别降低64.84%、54.76%,t₄、t₅时期STN/P分别增高138.97%、47.02%;层次聚类分析及多元线性回归分析结果进一步表明,增氧6 min是增氧促进粉绿狐尾藻氮磷吸收利用的理论满意方案,增氧降低t₁时期叶绿素a、b含量、t₅时期底泥碱解氮含量（sediment alkali-hydro nitrogen,SAHN）和t₄时期铁结合态磷（Fe-P）含量同时,促进了粉绿狐尾藻t₅时期氮磷的吸收。增氧调控粉绿狐尾藻叶片叶绿素形成和底泥氮磷的形态转化,促进其对底泥氮磷吸收,同时提高了粉绿狐尾藻氮磷的吸收利用效果,可抑制甲烷和氧化亚氮、CO₂等温室气体的排放。

     

不同植物篱在减少雷竹林氮磷渗漏流失中的作用

为了解不同植物篱对雷竹林氮磷渗漏流失拦截的效果,在集约经营雷竹林下坡设置黑麦草(草篱)、红叶石楠+金森女贞(灌木篱)和半野生状态粗放经营雷竹林(雷竹篱)3种植物篱,于2010年6月至10月采样并分析其渗漏水。结果表明,3种植物篱对集约经营雷竹林氮磷渗漏流失拦截效果明显,拦截前后氮磷浓度差异达极显著水平,但不同植物篱的拦截效果差异并不显著。对氮的拦截量表现为雷竹篱(81.3 kg hm-2),草篱(81.1 kg hm-2),灌木篱(77.0 kg hm-2),拦截率分别为61.0%,60.8%和57.7%;对磷的拦截量表现为雷竹篱(4.9 kg hm-2),草篱(4.7 kg hm-2),灌木篱(4.3 kg hm-2),拦截率分别是49.0%、46.9%、43.1%。半野生态粗放经营雷竹作为植物篱,既可减少氮磷面源污染,又可节省种植时间和费用,同时收获笋材,具有较大的推广价值。     

氮磷钾肥料在土壤中转化过程的交互作用 Ⅱ.硫酸铵在水稻土中的转化

通过室内培养实验,研究了Ca(H2PO4)2和KCl对(NH4)2SO4在土壤中转化的影响。结果表明,Ca(H2PO4)2对(NH4)2SO4转化的影响较小。Ca(H2PO4)2对未施氮土壤中硝化作用的正效应,以及对施氮培养前期土壤中硝化作用的负效应可能与土壤pH的变化有关。施用KCl显著影响供试水稻土中(NH4)2SO4的转化,主要表现为:(1)施钾导致培养初期土壤中水溶性铵的增加与交换态铵的减少,与铵钾的代换作用有关,培养后期这两种形态铵的共同增加则与钾抑制硝化作用有关。(2)施钾既显著地抑制了氯化钠提取过程中土壤铵的释放,也抑制了培养过程中土壤固定态铵的释放。施钾对风干土样水溶性铵的影响与鲜样中不同,也与施钾抑制土壤风干过程中铵的释放有关。(3)钾铵同时施用,施钾促进了铵的固定。(4)施钾显著抑制了硝化作用,本文实验条件下,其直接作用机制可能并不是钾抑制了土壤中固定态铵的释放。单施钾肥会显著降低未施氮土壤中无机氮的有效性。由以上结果推测,氮钾肥配施将不仅有利于减少硝态氮的淋洗和反硝化脱氮作用,而且可增强土壤中铵的缓冲能力。这也表明土壤中钾对铵态氮肥转化的影响,可能是生产实践中氮钾肥配合施用可提高氮肥利用率的原因之一。     

沟渠在控制农业面源污染中的作用

农业面源污染日益严重,其中的N、P是造成农田附近水体富营养化的重要成因。沟渠是农田系统中的重要组成部分,它具有重要的水文功能和生态功能。将沟渠改建为生态沟渠,发挥它的截留沉淀、植物吸收、沉积物吸附和微生物降解作用,对去除农业面源污染中的N、P具有重要意义。沟渠可以单独的沟渠形式或与水塘等其它处理方式组成复合系统,实现对农业面源污染的控制。     

人工湿地在城市园林建设中的应用

人工湿地系统具有低投资、低能耗、低运行费、高生态环境效益等诸多优点,因此受到人们更多的关注。文章结合山东省潍坊市白浪河上游湿地的成功案例,对人工湿地系统在城市园林绿化建设中的应用进行了探讨。     

作物秸秆与城市污泥高温好氧堆肥产物对土壤氮矿化的影响

为揭示不同作物秸秆与污泥堆肥产物对土壤氮素矿化特征的影响,为科学施用城市污泥堆肥提供参考依据,通过室内培养试验研究了城市污泥与4种秸秆（小麦、水稻、玉米和油菜）高温好氧堆肥产物施入酸性紫色土、黄壤、石灰性紫色土后土壤氮矿化的差异。结果表明,4秸秆污泥堆肥均可显著提高3种土壤氮的潜在矿化势（N0）和矿化速度（k）,促进土壤氮的矿化,提高土壤NH4+-N、NO3--N质量分数,其中石灰性紫色土以油菜秸秆污泥堆肥和小麦秸秆污泥堆肥处理、黄壤以油菜秸秆污泥堆肥处理、酸性紫色土以小麦秸秆污泥堆肥处理提高幅度最大。作物秸秆与污泥堆肥施入土壤后,黄壤、酸性紫色土在培养60 d和30 d后趋于稳定,石灰性紫色土在培养60 d后仍有增高的趋势,但不同秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化速度的影响无明显规律。结果说明秸秆污泥堆肥对土壤氮矿化的效应因土壤及秸秆类型的不同而异,根据研究结果提出了4种作物秸秆与城市污泥堆肥施用的建议。     

石灰性土壤添加污泥后土壤的肥力特征及磷素淋失临界值

开展2 a种植冬小麦-夏玉米的盆栽试验,研究污泥添加对石灰性土壤养分的影响,构建石灰性土壤中污泥添加量(0、3.75、7.50、37.5、75.0 t/hm^2)与有效磷之间的关系,确定磷素淋失的临界值。结果表明:污泥添加降低了石灰性土壤的pH值,但土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾和土壤综合肥力指数随污泥添加量的增加呈增加趋势。试验期间,同年轮作季的污泥添加量相同时,玉米季土壤养分含量小于小麦季,且各养分随污泥施用年限的增加而增加,并与污泥的累积施用量之间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的正相关关系。当污泥添加量大于等于37.5 t/hm^2时,土壤养分含量与未添加污泥处理相比差异显著(P<0.05)。污泥施用后该土壤磷素淋失临界值为有效磷质量分数28.57 mg/kg,其对应的污泥施用量分别为61.39 t/hm^2。研究可为在石灰性土壤中污泥的合理施用提供依据。     

污泥水热炭化中碳氮固定率的影响因素分析

为探究污泥水热炭化工艺中碳和氮固定率与影响因素间的关系,采用三因素三水平Box-Behnken试验设计,拟合响应面模型,研究了水热温度(150～250℃)、含固率(5%～15%)、反应时间(2～6 h)与污泥水热炭化工艺中碳氮固定率的关系。结果表明,多元二次方程可用于描述碳和氮的固定率与上述影响因素间的定量关系(R2分别为0.9925和0.9903)。污泥水热炭化中碳与氮固定率分别为36.6%～52.9%和20.4%～42.5%。水热温度与反应时间对碳和氮固定率均呈负相关,含固率则呈正相关。3个因素对碳固定率的显著影响(p0.05)大小依次为:水热温度含固率反应时间,而氮固定率仅受水热温度的显著影响(p0.05)。水热温度(≤169℃)与含固率(≥7%)的交互耦合可维持较高的碳固定水平(≥50%),而降低水热温度是获得较高氮固定率的关键。该研究结果可为水热炭化技术应用于污泥处理领域提供参考。     

过磷酸钙和双氰胺联用减少污泥堆肥温室气体及NH3排放

为研究添加剂过磷酸钙和硝化抑制剂双氰胺联用对脱水污泥高温好氧堆肥氨气和温室气体减排的影响效果,该文以脱水污泥和玉米秸秆为原材料,设置4个堆肥处理分别为:不添加任何添加剂作为对照(CK),只添加3.5%(湿基)过磷酸钙为SP3.5,在添加0.1%双氰胺基础上分别加入3.5%(湿基)过磷酸钙(SD3.5)和5.0%(湿基)过磷酸钙(SD5.0)控制材料,在60 L发酵罐中进行为期34 d好氧高温堆肥试验,监测堆肥过程中的温室气体、氨气排放速率及堆体总有机碳和总氮损失率。结果表明:添加过磷酸钙及硝化抑制剂双氰胺可以促进堆肥腐熟和提高堆肥品质,同时降低堆肥过程中的总氮损失、NH_3排放以及显著减少污泥堆肥总温室气体排放。2种添加剂联合使用使SD3.5和SD5.0处理氮素损失相比于CK处理减少10.92%和13.08%,总温室气体排放量比对照减少65.6%和74.8%。该研究可为污泥堆肥添加剂的选择以及污染气体的减排控制提供参考。     

盐度对序批式生物反应器污泥膨胀的影响

为了研究盐度对污泥膨胀的影响,采用序批式生物反应器（sequencing batch reactor,SBR）处理含盐废水,考察NaCl、NA₂SO₄和Na₃PO₄盐度变化对污泥沉降性和污染物去除效果的影响。结果表明,当NaCl和NA₂SO₄盐度由0升高至30 g/L时,污泥容积指数（sludge volume index,SVI）由135 mL/g下降至71⁷3 mL/g,总氮（total nitrigen,TN）去除率由80%下降到60%,胞外聚合物（extracellular polymeric substance,EPS）质量浓度由521⁵23 mg/L升高到896⁹17 mg/L,污泥沉降性良好;当Na₃PO₄盐度由0升高至8 g/L时,SVI由135 mL/g升高至198 mL/g,TN去除率由80%下降至60%,EPS质量浓度由549 mg/L升高到674 mg/L,发生污泥膨胀。随着NaCl和NA₂SO₄盐度的提高,污泥沉降性能提高,TN去除率下降,EPS质量浓度升高。随着Na₃PO₄盐度的提高,污泥沉降性能和TN去除率均下降,EPS质量浓度升高。然而,随着NaC（l30⁰ g/L）、NA₂SO₄（30⁰ g/L）和Na₃PO₄（8⁰ g/L）盐度的降低,SVI值分别由71 mL/g升高至298 mL/g,73 mL/g升高至291 mL/g和198 mL/g升高至241 mL/g,TN去除率分别由62%下降至43%,65%下降至44%,70%下降至35%,EPS质量浓度分别由917 mg/L升高至1 092 mg/L,896 mg/L升高至1 078 mg/L,674 mg/L升高至759 mg/L。随着NaCl、NA₂SO₄和Na₃PO₄盐度由高降低后,污泥沉降性能和TN去除率均下降,EPS质量浓度继续升高,盐度降低后发生了污泥膨胀。     

玉米秸秆与市政污泥混合热解特性及动力学分析

为探究玉米秸秆与市政污泥的混合热解特性,基于热重分析法,在不同升温速率(10、20和30℃/min)下对玉米秸秆、市政污泥及混样进行热重试验,同时采用Coats-Redfern积分法进行了动力学分析.结果表明:玉米秸秆与市政污泥相比热解特性差异大,残余率相差18.57％,综合热解指数相差35.73×10-5,活化能E相...     

Effects of sewage sludge disposal

The disposal of sewage sludge affects the environment as the sludge May, contain harmful components such as pathogenic organisms, organic compounds, heavy metals and excess phosphorus and nitrogen. Depending on the method of disposal, these effects can be immediate or time-delayed and non-linear. the effects of dumped or landfilled sewage sludge can be characterized through its leaching capability, which depends on the treatment before dumping. Treatment May, be simple dewatering or advanced incineration, wet oxidation or immobilization. Leach-ability is considered here.     

Leaching of nutrients from soil cores treated with a single large dose of digested sewage sludge

Core lysimeters containing undisturbed coarse sandy soil (from grassland) were amended with a high rate of anaerobically digested sewage sludge (equivalent to >1,000 t ha^–1). Water, at a rate equivalent to the mean weekly rainfall for the soil, was applied to amended and control lysimeters for 30 weeks and the leachate analysed for anions and cations. Lysimeters were also destructively sampled at intervals throughout the experiment and soil samples were analysed for extractable NH₄⁺-N, NO₃^–-N and PO₄^3–-P. Ammonium N leached for about 11 weeks from the amended lysimeters, then abruptly stopped. A similar amount of NO₃^–-N leached, but leaching was continuing when the experiment finished. The control lysimeters leached as much NO₃^–-N as those that were amended, but no NH₄⁺-N. The amended lysimeters also leached NO₂^–-N. Negligible PO₄^3–-P, but large amounts of SO₄^2– were leached from the amended lysimeters. Concentrations of extractable NH₄⁺-N and PO₄^3–-P were very high in the amended soils, but NO₃^–-N concentrations remained low throughout the experiment, indicating that nitrification rates were low and/or that denitrification rates were high.     

生物淋滤去除农用污泥中重金属的效果及工艺

污水处理厂污泥中的重金属含量高是污泥农用的主要障碍。该文针对天津污水处理厂污泥含铜量高的特性,分别以硫酸亚铁和硫粉作为培养基进行生物淋滤对比试验,前者对铜的去除率远远高于后者。以硫酸亚铁作为培养基,研究了投配比、接种污泥量、pH值和温度对污泥中重金属去除效果的影响。结果表明,在硫酸亚铁投配比为10 g/L、污泥接种量为20%、温度为28℃、淋滤时间为4 d时,污泥中重金属Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Cd的去除率分别为89%、38%、61%、76%、72%和57%,其相应残余量分别为116、62.5、98、22、174、1.1 mg/kg。在7～28℃范围内,温度越高,氧化亚铁硫杆菌活性越高,生物淋滤时间越短;28℃和35℃下氧化亚铁硫杆菌活性基本相同。以硫酸亚铁为培养基淋滤处理后污泥中重金属的含量可满足《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-1984)。     

施氮对铁皮石斛氮磷及非结构性碳水化合物含量的影响

为了深入认识铁皮石斛对氮施加的适应及反馈能力,本试验采用不同质量百分比浓度的尿素[0(CK)、0.2%、0.6%、1.0%和1.5%]处理红杆铁皮石斛二年生幼苗,并于处理后的第5、第15、第30天进行取样,测定茎中氮、磷、多糖和淀粉含量,研究铁皮石斛在氮添加下茎中总氮、总磷及其化学计量比,以及茎中非结构碳水化合物含量的变化。结果表明,氮处理不同程度地改变了铁皮石斛茎中总氮、总磷含量。当尿素浓度为0～0.6%时,处理30 d后的茎中总氮浓度明显下降,随着尿素浓度升高,茎中总氮浓度显著升高。茎中总磷的变化范围相对较小,处理30 d后,施加低浓度的尿素(0.2%～0.6%)更有利于促进磷的吸收和积累,当尿素浓度为0.6%时,N∶P比值降至最低,为3.17。尿素浓度为0.2%时,叶绿素含量达到最高。0.2%浓度尿素处理下的铁皮石斛多糖含量最高,随着氮肥浓度的增加,可溶性多糖含量呈下降趋势。0.2%～0.6%浓度尿素处理有利于茎中淀粉的积累,同时,非结构性碳水化合物含量保持较高水平。铁皮石斛中N∶P比值的变化主要由总N含量变化决定,总N含量、叶绿素含量及N∶P比值会影响可溶性多糖、淀粉和非结构性...