塘堰湿地对农田排水氮磷净化效果试验研究

为了研究不同塘堰湿地与稻田面积比β以及湿地水滞留时间对稻田排水中氮磷污染物净化效果的影响,在江西省灌溉试验中心站针对以白莲为湿地植物的塘堰开展了原位试验.试验以TN,NH⁺₄-N,NO^-₃-N,TP去除率为判别指标,结果表明,白莲塘堰湿地对稻田排水中氮、磷具有较好的去除效果.排水进入湿地后的前3~4 d,各项指标随水滞留时间的延长上升较快,之后并没有随水滞留时间延长而明显提高,即湿地最佳水滞留时间为3 d.不同β湿地对氮、磷的去除效果在白莲成苗期和花果期明显好于成藕期.以成苗期和花果期去除率为辨别标准,不同β湿地对TN,NH⁺₄-N,NO^-₃-N的去除率从大到小依次为SD1,SD2,SD3,其中SD1与SD2之间差异不大,但均显著大于SD3.不同β湿地对TP的去除效果差异不明显.综合考虑经济及对农田排水中氮磷的去除率,最佳β为SD2湿地的1∶6.SD2湿地成苗期和花果期第3天对TN,NH⁺₄-N,NO^-₃-N,TP的平均去除率分别为72.5%,71.7%,55.6%,69.5%.     

塘堰湿地对农田排水氮磷净化效果的影响研究

分析了不同湿地植被、不同水滞留时间、不同湿地水位以及不同稻田湿地面积比等对湿地净化效果的影响。结果表明,不同生育期各种湿地植被对农田排水中氮磷的去除效果各有差异,对农田排水中氮磷去除效果较好的湿地植被为茭白、高杆灯芯草、莲藕和西伯利亚鸢尾。适宜湿地水滞留时间为3~4d,稻田排水进入湿地后的第4天,各湿地植被对总氮的平均去除率分别为71.8%、83.9%、68.6%、80.2%,对总磷的平均去除率分别为69.3%、77.0%、57.5%、68.5%。塘堰湿地日常水深以40cm为宜。当地气象条件下,为确保污染负荷不超过塘堰湿地承载上限,平水年稻田湿地面积比以8.6为宜。     

不同挺水植物对水体净化效果及生长特性研究

通过室内模拟自然水体的方法,选择了千屈菜和黄花鸢尾2种常见的挺水植物,对比研究了不同配置下TN、NO3--N、TP、PO34--P的去除效果和植物在受污染水体中的生长状况。结果表明,千屈菜对水体中TN、TP和PO34--P去除效果最好,去除率依次为40.8%、52.7%、35.1%,而黄花鸢尾对NO3--N的去除效果最好,去除率为32.5%;千屈菜植株高度增量最大;千屈菜-黄花鸢尾组合2种植物的叶片长度增长率最大,在2种配置中黄花鸢尾叶片宽度增长率均高于千屈菜。     

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。     

桂林市堰塘湿地农田水环境修复技术研究

从农田灌溉与水环境保护角度,论述了桂林市农田水环境现状并分析其面源污染的成因,提出利用南方堰塘湿地对农田水环境进行保护和修复是一项有效的技术措施.观测结果表明,南方水稻田废弃堰塘改造后的半人工湿地对农田排水中氮、磷元素的去除效率很高,分别达到了53.8%和61.1%,在水稻抽穗开花期湿地的去除效率最好,在返青和黄熟期湿...     

农田排水系统分布特征对水质净化效果的影响研究

【目的】分析不同排水沟塘系统分布特点对农田排水污染物去除能力的影响。【方法】分别选择陕西省富平县卤泊滩和江苏省扬州市江都区为研究区,通过理论计算,比较了2种不同分布但农田面积比接近的排水沟塘系统的水质净化能力。【结果】①位于南方的江都研究区小沟多塘排水系统对于污染物的去除率比卤泊滩地区大沟无塘高出7%～36%;②在卤泊滩研究区,污染物降解的主要场所为排水农沟,而在江都研究区,则是面积较大的支沟和池塘;③2个研究区不同类型沟塘对污染物的去除效率都与其面积呈现良好的相关性。【结论】分布特征决定了沟塘水系的水力联系,小沟多塘类型分布的排水系统更有利于污染物的降解。     

不同尺度稻田氮磷排放规律试验

为研究不同尺度稻田氮磷负荷排放规律及其原因,在湖北省漳河灌区选取封闭性较好且逐级嵌套的6个尺度,于2009年5－9月水稻生育期监测各尺度试区进出口水量,并采集排水水样进行氮磷浓度化验。结果表明,稻田氮磷排放负荷随着尺度的增大而降低,即存在尺度效应。总氮、铵态氮、硝态氮、总磷、颗粒态磷、可溶磷的排放负荷从田间尺度到小流域尺度分别下降80.5%、73.4%、39.7%、73.8%、75.0%、50.0%。氮磷排放负荷产生尺度效应的原因是：塘堰、沟渠对氮磷的去除和排水的重复利用。因此,对于农田氮磷排放对下游水体污染的评价应考虑其尺度效应。     

成都地区不同人工湿地脱氮除磷效果研究

分别构建无植物、种植伞草、种植黄菖蒲以及伞草和黄菖蒲组合种植的四种人工湿地系统,通过对污水的脱氮除磷效果的测定和分析比较了成都地区不同人工湿地的污水净化效果。结果表明试验期间组合植物人工湿地对NH4+-N、TN、TP去除率均约为50%左右,黄菖蒲人工湿地对NH4+-N、TN、TP去除率均约为42%左右,伞草人工湿地对NH4+-N、TN、TP去除率均约为35%左右,无植物人工湿地对NH4+-N、TN、TP去除率均约为30%左右。     

北运河城区段水生植物水质净化效果研究

北运河贯穿京津冀,是十三五期间海河流域水系改善的重点,后续即将建设水质净化示范工程。通过监测北运河城区段水体中氨氮、总磷、COD浓度变化,分析北运河城区段水质的时空变化特征。以北运河河道水为试验原水,开展试验研究不同水生植物、不同覆盖面积比例下、不同水力停留时间对北运河原水中氨氮、总磷、COD的去除效率。筛选出优势的植物种类-水葱;测试得到水葱在覆盖面积比例为25%、50%、67%的工况下对氨氮、总磷、COD的去除率及变化规律;在水力停留时间为24 h时,水葱在25%覆盖面积比例下对北运河水体中氨氮、总磷、COD去除率可以达到39.5%、65.2%、45.9%,水力负荷参数分别为0.49、0.15、17 mg/(L·d),效果较好,且能够兼顾示范工程造价。     

农田不同排水措施地下排水效果模拟试验研究

在地下水位较高、地表易于形成积水的中国南方地区,通过农田排水措施可以及时排除多余地表积水,快速降低地下水位,以达到排涝降渍、协同调控的目的.文中基于室内砂槽试验,揭示暗管排水、明沟排水、不同反滤体高度的反滤体排水及改进暗管排水等措施的地下排水规律及效果.结果表明:将暗管周围土体置换为高渗透性土体介质的改进暗管排水可明显提高排水流量,当土体置换高度达2 cm时(对应于田间条件40 cm),其排水流量均高于相同埋深条件下的其他排水措施,达暗管排水的1.59~1.66倍;改进暗排在地表积水消失时仍保持较大的排水流量,可达相同埋深暗管流量的2倍以上,在积水层消失后,能迅速降低农田土壤水的渍害胁迫,将地下水位降低至暗管埋设高度;各种排水措施,在地表积水即将消失时,出现了流量与水头变化幅度较大的现象.相对于各种地下排水措施,改进暗管排水在除涝降渍中存在明显优势.研究结果可为涝渍灾害易发地区高效除涝降渍减灾工程设计和建设提供参考.     

表面流人工湿地处理污染河水的净化效果

为了给永年洼高效净污人工湿地系统示范性工程提供技术支撑,试验研究了表面流人工湿地对受污染的滏阳河水主要污染物总氮(TN)和氨氮(NH⁺₄-N)的净化效果.试验在邯郸永年降雨径流试验场开展,表面流人工湿地中试试验在水力负荷为430 mm/d、水力停留时间为0.5 d的条件下运行.结果表明,系统对TN和NH⁺₄-N的平均去除率分别为51.89%和47.00%,对污染河水有良好的去除效果.在试验期间的进水水质下,发现此设置条件下的表面流人工湿地系统对TN和NH⁺₄-N的最大处理负荷分别为8.95和2.16 mg/L,最大去除率分别为60.00%和56.48%.对TN和NH⁺₄-N质量浓度沿程变化规律发现:溶解氧(DO)是影响湿地系统对TN和NH⁺₄-N去除的关键因子;进一步分析得出NH⁺₄-N的去除更易受DO的影响.NH⁺₄-N质量浓度沿程变化趋势为在系统前段短暂小幅度升高,中前段大幅度下降,尾端趋于平稳;TN质量浓度全程均呈平稳下降趋势.     

灌溉水湿地净化系统中植物对镉的去除效果研究

我国南方重金属超标水灌溉已成为农田生态系统重金属输入最主要来源。【目的】从源头治理农田灌溉水的重金属Cd污染。【方法】选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻共3种湿地植物作为材料,构建了沉砂池+生态塘+表面流湿地+吸附池系统,探究了系统底泥含Cd量及有机质量的变化与3种湿地植物体内的Cd质量浓度变化趋势及富集转运系数。【结果】①该湿地系统底泥中含Cd量随水流方向呈现递减趋势,各个采样点Cd质量浓度随时间推移而增加,底泥中含Cd量变化范围为1.15～38.58 mg/kg。②底泥有机质量随水流沿程呈缓慢下降趋势,下降幅度最高为13.9 g/kg。3种湿地植物中,梭鱼草地下部含Cd量较高,最高达125.88 mg/kg,地上部最高达9.16 mg/kg,狐尾藻、轮叶黑藻体内质量浓度最高分别达到32.55、6.94 mg/kg。③梭鱼草的富集与转运系数范围分别为8.24～34.96、0.036～0.176,说明梭鱼草中大部分Cd固定于根部,向上转运较少。【结论】3种植物中梭鱼草具有较高的农田灌溉水中Cd净化潜力。     

生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素的去除效果

为研究灌排调控下生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素的原位削减效果,探讨低碳氮比对于系统氮素去除效果的影响.依据大田试验观测资料,分析了控制灌排模式下生态沟-湿地系统水体中氮素质量浓度变化规律和碳氮比分布特征.结果表明,控制灌排模式下生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素去除效果显著,施肥后排水中TN,NH4＋-N和NO3--N质量浓度出现峰值,在农沟拦蓄后质量浓度大幅下降,氮素平均去除率分别为63.9%,67.8%和83.2%.进入湿地再次净化后,氮素质量浓度进一步降低,平均去除率分别为47.7%,44.3%和82.0%.控制灌排模式下系统水体中有机质对水环境影响较小,水体碳氮比水平总体偏低.控制灌排模式下生态沟-湿地系统很好地实现了对氮素的原位削减,低碳氮比对于系统氮素去除效果的影响不大.     

南水北调东线人工湿地净化效果研究

基于对南四湖水体污染情况的调查和新薛河入湖口人工湿地水质净化工程运行监测数据,运用综合评价法,建立综合评价指标体系,构建数学模型,对南四湖水质和污染水体人工湿地净化效果进行了评价。研究结果认为人工湿地的建设对于污染水体净化起到了十分重要的作用。检测结果证明,新薛河入湖口水质在Ⅲ类水与Ⅳ类水之间波动,未完全达到南水北调工程的Ⅲ类水水质要求。研究项目对农业面源污染控制和南四湖水质污染的治理具有重要参考价值。     

土壤中氮磷流失试验研究

为了探讨农田土壤中氮磷对水环境的污染,开展室内模拟降雨试验,通过对比分析不同试验条件下氮磷在地表径流和地下排水溶液中的流失质量分数和流失速率,研究了土壤中氮磷的流失规律。结果表明,同时存在地表径流与地下排水时,地下排水流失的氮占氮流失总量的主要部分,而磷则主要通过地表径流途径流失。总体上来说,土壤中氮磷溶质从地下排水途径中流失比重大,故通过控制流失途径来减少流失时,需优先采取降低地下排水量的措施。当地下排水条件越差、地表最大积水深度越大时,氮磷的流失总量越少;土壤初始含水率越大,土壤中氮磷溶质在地表径流途径中的流失量越大。     

辽河湿地对氮的去除效果研究

在2010年5—10月份对辽河水中及土壤内氮素进行监测,并对不同区域净化效果进行对比分析,评价不同区域对氮素的去除作用,研究了辽河湿地系统对水中和土壤中各种形态氮的去除效果。结果表明,在湿地各分区内,水中氮素的污染以铵态氮为主,湿地对铵态氮的去除能力较强,变化幅度最大的时期出现在6—8月份。水中铵态氮与全氮的相关性极显著。随着沿途湿地植物的吸收、微生物的降解以及水体自身的稀释,铵态氮不再是水中氮素的主要赋存形态。土壤中氮素的分布在时间上表现出比较一致的规律性,呈不规则的"M"形的双峰曲线变化。     

人工湿地植物氧传输作用与研究进展

溶解氧水平是影响人工湿地处理效果的主要因素之一,对有机物、N和P等污染物的去除起着重要的作用.为此,综述国内外学者对人工湿地植物氧传输的研究发现,它能够改善湿地系统内的氧环境,从而推动硝化反应的进行,但是同种植物的氧传输量差异较大以及其变化趋势尚没有明确的结论.湿地植物氧传输受多种因素共同制约,其中温度、基质和光照等是主要因素.     

水塘湿地示踪试验测定水力停留时间

以湖北漳河灌区的水塘湿地为研究对象,用罗丹明作示踪剂,通过示踪试验来测定湿地水力停留时间分布、了解水力停留时间的性质,并分析影响水力停留时间的因素,为灌区水塘湿地的改造和净化能力的提高提出合理的建议。     

人工湿地植物研究现状与展望

植物是人工湿地系统的重要组成部分,在其中起着非常重要的作用。在大量检索国内外相关文献的基础上,对人工湿地植物的去污机理、去污作用、影响因素和国内外的研究现状等作了综述,并对人工湿地植物今后的研究方向作了展望。     

不同水肥调控模式对稻田土壤氮磷肥力的影响试验

选取湖北省漳河灌区,开展了不同水肥调控模式下稻田土壤氮磷肥力影响试验,分析了2种灌溉方式、3种施氮方式互作条件下稻田土壤氮、磷含量的变化及其显著性测验（a=0.05）。结果表明,间歇灌溉能较好维持稻田耕作上层（0～20cm）土壤全氮、全磷含量,对耕作下层（20～40cm）土壤全氮、全磷的维持和促进较差;淹灌对稻田下层（...