基于正交试验的蓄滞型雨水花园结构参数优选研究

通过对济南地区水生态环境及水文特性的研究,选取影响试验指标的主要结构参数,包括种植植被、种植土层配料选择、人工填料层填料选择、人工填料层填料粒径,对4因素分别设置3水平,利用正交试验设计理论,通过人工降雨方式对9组试验进行实地试验模拟。利用TOPSIS综合评价法、极差及方差对试验指标雨水蓄存率、初始产流时间、洪峰延迟时间进行分析评价,结果表明:雨水蓄存率、初始产流时间、洪峰延迟时间分别在34.65%~82.83%,38.5~197.0 min,58.5~219.0 min之间,平均值分别为56.08%、103.94 min、146.5 min,植被选择、人工填料层填料粒径对雨水花园蓄滞效应的影响最显著,种植土层配料选择、人工填料层填料选择影响最弱;最佳雨水花园蓄滞效应的综合配置方案为千屈菜、5份园土+3份的腐叶土+2份河沙、30 cm石英砂+20 cm煤灰渣、下层:小粒径。     

生物滞留池结构参数优选与试验研究

为研究生物滞留池结构配置、参数选取对鲁中地区雨水蓄滞和净化效果,选取植物种类、土壤配置、过滤层、过滤层粒径4种代表性因素,对选定因素设置3个水平,通过室外正交试验设定9组试验方案,利用极差分析方法对蓄滞及净化效应对应的试验指标参数进行分析,利用TOPSIS多目标分析决策方法得到综合指标,确定显著因素,为结构配置提供方案.雨水蓄滞方面,平均雨水存蓄率达56.08%,平均产流起始时间及平均峰现时间分别为103.94,146.50 min,两者呈正相关关系;水体净化效应方面,对悬浮物(SS)、总磷削减整体效果明显,平均削减率分别达到62.89%和70.86%;对COD削减效果较明显,平均削减率为48.03%,对总氮的削减效果相对较弱,平均削减率为42.56%.构建生物滞留池分类方式,对于选定的弱蓄滞、强过滤型生物滞留池,影响因素中过滤层选择影响最显著,过滤层粒径影响次之,植物种类、土壤配置影响不显著,最佳的结构配置中植物种类为狼尾草;土壤配置为40%栽培土,30%草炭土,30%砂质土;填料为上层30 cm厚石英砂,下层20 cm厚沸石;过滤层粒径选择小粒径.     

池塘原位种植水稻对尾水生态修复的试验研究

在中山市坦洲镇分别选择泥鳅池塘和暗纹东方鲀池塘原位进行浮床栽培水稻,分析水稻生长对鱼塘尾水的净化作用。结果表明：水稻生长全程对池塘尾水有较好净化修复作用,水稻对泥鳅池塘尾水的悬浮物、总氮、总磷和化学需氧量去除率（平均值）分别达到66.12%、56.45%、43.69%和43.58%,而对暗纹东方鲀池塘尾水的悬浮物、总氮、总磷和化学需氧量去除率（平均值）分别为35.21%、30.07%、30.60%和47.50%。试验证明鱼塘种稻对池塘尾水治理修复效果显著,下一步将研究更适合的鱼稻协同共生模式。     

基于温室灌溉的雨水花园设计

文章针对目前干旱地区农业用水紧张和污染严重等问题,在现有雨水花园结构的基础上,设计了一种应用于温室灌溉的雨水花园系统。重点介绍了雨水花园截流和净化的工作原理,并对进水系统、净化系统和排水系统等关键部位进行设计。分析表明,该系统能有效缓解雨水径流,并去除总氮和总磷等污染物,存在较大的应用前景。     

植草沟对农村污水水质净化效果的研究

植草沟对农村污水水质净化效果仍不清楚。为定量化评价植草沟对农村污水的净化效果,以厦门市英村为典型研究区,随机选取三处污水点,进行野外采样和室内试验,每次采样和实验均重复3次。分别测定BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的经过15和30 cm土柱的前后变化。结果显示,植草沟厚度为15 cm时,对BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为39.3%、52.0%、53.9%、36.2%、85.1%,且可完成大部分去除效果;植草沟厚度为30 cm时,对BOD_5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为56.0%、67.5%、64.8%、43.7%、64.6%。可见30 cm厚度的植草沟其净化效果的70%是在0～15 cm之间完成。植草沟对农村污水的净化效果明显,是改造硬化排污沟渠和改善农村生态环境的一种有效方式。     

下凹绿地与雨水花园在小区尺度应用中的对比

为了探索下凹绿地和雨水花园在工程实践中的对比优选,详细介绍分析了下凹绿地和雨水花园这两种低影响开发设施。选取桐庐县某小区,通过构建SWMM模型,模拟基础组合、基础+下凹绿地、基础+雨水花园3种LID布设方案在1年一遇、2年一遇、5年一遇重现期暴雨时的出水口径流过程及各污染物负荷总量,并选用层次分析法评价了下凹绿地和雨水花园的综合效能。结果表明,下凹绿地和雨水花园对径流和水质均有一定的削减作用,且雨水花园作用效果更显著,层次分析评价出雨水花园综合效能更优。     

石佛寺人工湿地水质综合评价与分析

文章采用灰色聚类法评价石佛寺人工湿地2009-2012年间4年间的进出口处水质级别。选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮作为评价指标,以国家规定的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为评价标准将水质分为5个等级,水质评价级别的确定采用级别特征值,可较为精确的反映水质状况。评价结果表明:汛期湿地对水体的净化作用明显,因为汛期水生植物生长旺盛,微生物活跃,水体自净能力强。2012年湿地净化作用不明显,可能是水生植物腐解导致的,应加强此方面的研究。     

植物-基质组合对农田退水的净化效果研究

【目的】分析植物-基质组合对农田退水的净化效果。【方法】以独流减河-八排干农田退水为研究对象,研究植物-基质组合系统中的植物种类和种植密度、基质材料和填充率、水力停留时间(HRT)等技术参数对农田退水净化效果的影响。【结果】植物-基质组合系统(水葱+鸢尾、沸石+火山岩)能够有效净化独流减河-八排干农田退水水质,形成相对丰度较高的脱氮除磷微生物菌群,在HRT=3 d的运行模式下,连续运行10个周期(累计30 d)对氨氮(NH₄⁺-N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的平均去除率分别为95.74%、49.94%、89.03%。【结论】八排干人工湿地建成后,在植物-基质组合系统中植物、基质、微生物的共同作用下,出水水质稳定达到地表水Ⅴ类标准,为华北地区农田退水净化工程建设提供参考。     

东北半湿润地区深埋秸秆周围土壤水分的动态变化

为了探讨深埋秸秆周围土壤水分动态变化规律,通过田间小区对比试验,设置4个处理:秸秆无膜(S)、秸秆+覆膜(S+M)、无秸秆+覆膜(M)和无秸秆无膜(CK),分析了不同处理条件下土壤水分的动态。结果表明,深埋秸秆可有效提高春播前0~30 cm土层土壤含水率,比无秸秆的处理高0.03 cm3/cm3;深埋秸秆处理提高了土壤对雨水的拦蓄存储能力,降雨后随时间延长这种作用更加明显。强降雨132 h后,S处理与S+M处理各层土壤含水率差异不显著,S处理0~30、30~40、40~60 cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0.01、0.03、0.04 cm3/cm3,比CK提高了0.02、0.05、0.05 cm3/cm3;在长期干旱情况下,深埋秸秆处理具有更好的持续保墒效果,S处理与S+M处理保墒效果差异不显著,S处理0~30、30~40、40~60 cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0.01、0.02、0.06cm3/cm3,比CK提高了0.02、0.05、0.09 cm3/cm3。深埋秸秆提高了土壤的含水率,起到了蓄水、抗旱、保墒的作用。     

节水防污型农田水利系统方案设计及应用研究

鉴于我国传统的灌排模式及粗放型水稻种植方式,未经任何处理的稻田排水携带高浓度氮磷元素直接排入下游,引起水质恶化,造成水稻灌区严重的农业面源污染。基于农业面源污染的研究现状,构建了由田间水肥综合调控-田间草沟-湿地-骨干生态沟"四道防线"组成的净化农田排水的节水防污型农田水利系统,为验证该系统的净化效果,在广西桂林市青狮潭灌区及桂林灌溉试验中心站开展对比试验研究。试验表明,氮磷排放负荷指标沿程逐级下降,通过"四道防线"后,总氮、铵态氮、总磷负荷分别削减了70.4%、83.5%、61.0%,净化效果明显。研究内容不仅丰富了农业面源污染治理的控制方法和管理措施,也对我国南方水稻灌区面源污染治理具有现实意义。     

雨水回用于人工湖的水质安全评价

雨水回用于景观用水能有效缓解城市水资源短缺状况,相应的水质检测评价对于水资源的可持续利用具有重要意义。以天津某大学人工湖为研究对象,对3场降雨前后水质进行了p H、电导率、浊度、总磷、总氮、化学需氧量、发光菌急性毒性和SOS/umu遗传毒性的检测。为将测得的8项指标综合到水质评价系统中,对传统模糊综合评价法进行了一定改进。评价结果为:降雨前人工湖水质评分分别为0.174、0.187、0.181,降雨后人工湖水质评分分别为0.148、0.153、0.156,人工湖水质整体呈现雨后优于雨前的规律。说明雨水经过一定处理后回用于人工湖能够改善湖水水质,达到一定的经济和生态效益。     

喷灌水肥与种植密度互作对水氮利用效率和冬小麦产量的影响

为研究豫北地区喷灌水肥一体化条件下不同种植密度和施氮频次对土壤水分、硝态氮含量及冬小麦产量的影响,开展田间试验.试验设置了2个种植密度(D1:187 kg/hm²、D2:262 kg/hm²)和3个施氮频次(F1:返青后追肥1次、F2:返青后追肥2次、F3:返青后追肥3次).试验结果表明:种植密度和施氮频次均显著影响冬小麦籽粒产量, 且两者间存在明显的互作效应.种植密度增大,冬小麦生育期0~100 cm土层土壤贮水量显著提高.主要生育期的根系生长层土壤含水量显著增加,其中孕穗期在100 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.42%,3.10%和32.04%,灌浆期在80 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.69%,27.52%和25.71%.当种植密度为262 kg/hm²,施氮频次为1次时,冬小麦产量较高,深层土层的土壤硝态氮当季残留较少.综合分析表明,该种植密度和施氮频次为当地冬小麦生育期的最优措施.     

地下水人工回灌物理堵塞特征及机理试验分析

通过砂柱试验模拟了填砾石滤料雨洪水地下水人工回灌过程,通过3组对比试验分析了砾石滤料的厚度和砾石的粒径对物理堵塞控制效果的影响.试验结果表明,砾石反滤层能够在很大程度上去除回灌水中的悬浮物,进而起到控制堵塞,提高补给效率的作用.砾石反滤层的厚度和粒径选择对堵塞的控制效果起到关键作用,反滤层厚度越大,对堵塞的控制效果越好...     

水氮量对层状包气带土壤氮素迁移累积的影响分析

采用田间小区试验,研究夏玉米/冬小麦轮作期间不同水氮处理对0~450cm土壤NO-3-N、NH+4-N和总N迁移累积的影响。结果表明,层状包气带土壤的质地和结构对水分、NO-3-N和总N在土层中的分布均有显著影响,而土壤结构只对NH+4-N有显著影响。不同水氮处理对土壤NO-3-N、NH+4-N和总N的直接影响深度分别为400、200和120cm,间接影响深度都为400 cm。单次灌水量52.5 mm、单次施氮量195 kg/hm2的处理土壤NO-3-N在0~250cm土层发生明显的迁移现象;而单次灌水量105 mm、单次施氮量大于等于130kg/hm2的处理在0~400 cm土层发生明显的迁移现象。对于“壤土-砂土-壤土” 结构的包气带土壤,土壤中NO-3-N、NH+4-N和总N质量比从大到小为：380~450 cm壤土土层、0~120 cm壤土土层、120~380 cm砂土土层、380~450 cm特殊的壤土土层对水分和氮素的迁移起到了阻碍作用。建议当地种植夏玉米/冬小麦期间,单次灌水量为52.5 mm、施氮量为65 kg/hm2。     

不同植被配置对土壤总磷的影响

选用灌木、草坪草、灌草结合3种植被配置方式进行盆栽试验,以无植物盆栽作为对照,研究了植被配置条件下土壤总磷的动态变化。结果表明,有植被配置处理的土壤残留总磷含量总体上都小于对照处理,差异均达到了显著水平;对于磷素的吸收,草坪草处理效果好于灌木,草坪草能更有效地吸收土壤磷素;灌木和草的交互作用显著。数据分析表明,对土壤总磷的削减效应依次为灌草结合>草坪草>灌木>对照,因此对磷的削减效应最佳的植被配置方式为灌草结合。     

生态小区雨水回用设计

针对生态小区水环境的要求,以北京市某小区雨水回用设计为例,结合小区的特点,对小区雨水进行收集后采用人工土壤-植被渗滤的生态过滤技术-土壤滤池,来完成植物根系和土壤中微生物对污染物进行吸收和分解的物理、化学、生物等净化作用.雨水经处理后作为杂用水及景观用水水源,用于洗车、浇灌及水景补充水等,构成一个雨水处理与绿化、景观相结合的生态系统,体现了生态住宅和可持续发展的思想.另外,本设计中采用铺设渗透管和透水砖的形式,使雨水经渗透补入地下水,可以起到削减洪峰、减少水土流失、涵养地下水源、改善区域生态环境的作用.     

北京地下水人工回灌悬浮物堵塞试验研究

针对北京地下水人工回灌过程中严重影响到回灌效率的入渗场地介质堵塞问题,采用北京市地下水回灌场地实际地层的土体,开展室内土柱模拟试验,以永定河河道内砾砂和西郊西黄村砂石坑的圆砾作为入渗介质,注水中悬浮物浓度分别为5、1、0.5g/L。试验结果表明:悬浮物堵塞会引起土柱渗透系数大幅衰减;悬浮物堵塞主要发生在回灌场地表层,在试验柱内可分为两层,表层为严重堵塞区,最深达12cm,下层为堵塞影响区,深度可达65cm;渗透介质颗粒越粗、悬浮物浓度越大,严重堵塞和堵塞影响的深度越大,而渗透介质颗粒越细、悬浮物浓度越大,土柱越快发生堵塞。     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na~+动态研究

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

改良剂作用下盐渍化农田土壤Na^+动态研究北大核心CSCD

【目的】改良和利用盐碱土,促进农田作物增产增收,推动农业可持续发展。【方法】以滨州市中裕农牧产业园的农田土壤作为研究对象,采用小区试验,设置竹炭型有机复合肥(BC)、菌型有机复合肥(BO)、聚丙烯酰胺(PAM)、对照(常规种植,CK)4种处理方式,开展了土壤Na+的时空分布特征及其动态变化规律的研究。【结果】随时间推移,4种处理的Na+均有向深层迁移的趋势,浅层土壤Na+质量分数阶段性变化大,其他土层阶段性变化较小,各土层Na+质量分数的动态变化趋势大致相同;拔节期前Na+质量分数波动性较强,之后波动性小,变化趋势基本一致,规律明显;Na+质量分数基本随土层深度增加而增大;不同处理Na+质量分数有差异,CK的Na+质量分数高,BO、PAM处理的Na+质量分数与CK接近,BC处理的Na+质量分数低;BC处理0~10、30~40 cm土层,CK的30~40 cm土层,PAM处理20~30 cm土层以及BO处理除40~50 cm土层外的其他土层,Na+质量分数与水溶性盐总量显著相关;BC处理0~20 cm土层、CK的0~10、20~40 cm土层、PAM处理0~30 cm土层Na+质量分数与电导率显著正相关,其他相关性不显著。【结论】Na+随时间向深层迁移,剖面土壤中Na+质量分数基本随深度增加而增大,水平方向不同处理之间存在差异;3种改良剂的改良效果比较,PAM效果较好,BC次之。     

五台县加强对比试验着力提升玉米全程机械化生产技术

今年以来,五台县积极推进玉米全程机械化生产,农机部门牵头,多措并举,加强对比试验,着力提升玉米全程机械化生产技术。（1）农机与农艺技术人员联手,测定土壤墒情与肥力。在玉米生产的播种、出苗、抽雄期等阶段,农机推广站和农业技术站的技术人员深入田间地头,采取＂五点＂法,进行测定。经测定,田间持水量0~10 cm土层随气候干湿程度变化影响较大,10~20 cm土层次之,20~40 cm土层较稳定。今年6月份以来该县雨水较多,10~20 cm、20~40 cm土层持水量保持在20%左右;土壤有机质含量在不同区