水培蔬菜对城市河道污水净化的研究

通过水箱静态培养试验,探讨紫背天葵、生菜、茼蒿、水芹和红甜菜5种蔬菜对富营养化水体中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)、硝态氮(NO_3~--N)、化学需氧量(CODCr)、溶解氧(DO)、pH的净化效果。结果表明:5种蔬菜生长良好,试验前后生物量相对增长61.91%~364.29%,株高相对增长7.69%~157.17%,根长相对增长60.76%~274.73%;各试验组对污水净化效果显著,对污水中TN、NH+4-N、NO_3~--N、TP和CODCr的去除率分别为80.89%~93.41%、91.40%~94.72%、23.27%~54.72%、91.07%~97.96%和66.1%~84.75%;各试验组与对照组之间均达到显著差异(P0.05),其中生菜和水芹在污水中生长旺盛,对TN、NH+4-N、NO_3~--N、TP和CODCr去除效果尤为显著,可作为城市河道去污人工浮床备选植物。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

同步硝化反硝化菌（Alcaligenes faecalis WT14）养殖污水脱氮效果研究

为探究溶氧(Dissolved orygen,DO)控制对异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌脱氮效力的影响,本文从绿狐尾藻人工湿地底泥基质中分离出高效HN-AD菌Alcaligenes faecalis WT14,通过室内和反应器装置试验,较系统地研究了WT14的HN-AD性能和不同DO条件对其NH_4~+-N、NO_3~--N去除能力的影响,并建立两级DO控制固定床反应器,通过DO控制分析了菌株WT14对养殖废水的处理效果。氮平衡试验表明,菌株WT14具有高效的同步硝化-反硝化能力,92.10%的NH_4~+-N以气态形式被去除,4.16%的NH_4~+-N被菌株WT14同化为胞内氮,同时NH_4~+-N的存在会促进NO_3~--N的还原。DO控制试验表明,菌株WT14的NH_4~+-N和NO_3~--N去除能力与DO浓度显著相关,低DO条件会抑制其NH_4~+-N去除能力,但是会促进NO_3~--N去除能力,且符合Boltzmann模型,其脱氨脱硝活性的半数DO抑制浓度分别为2.53 mg·L~(-1)和5.40 mg·L~(-1),最大NH_4~-N去除率和NO_3~--N去除率分别为94.0%和98.4%。在两级好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、90.5%和97.5%,存在NO_3~--N和NO_2~--N的积累,而在连续好氧(DO 4.00±0.30 mg·L~(-1))-微氧(DO 0.50±0.10mg·L~(-1))条件下,WT14对养殖废水的NH_4~+-N、TN和COD的去除率分别为99.3%、97.6%和98.2%,且无NO_3~--N和NO_2~--N的积累。研究表明,两级DO控制中连续好氧-微氧显著促进了同步异养硝化-好氧反硝化菌WT14对NO_3~--N和NO_2~--N的还原,且不影响NH_4~+-N和COD的去除,提高了TN去除率。     

不同比例"鱼腥草-薄荷-空心菜"浮床对吉富罗非鱼养殖池塘环境的影响

[目的]采用"鱼腥草-薄荷-空心菜"三明治模型浮床对吉富罗非鱼养殖池塘开展水质净化研究。[方法]2017年6—10月对鱼腥草、薄荷、空心菜进行三明治模型不同配比(植物种植比例为1∶1∶1,占比10%和20%)研究,测定COD_(Mn)、Chla、TN、NH4+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底质TN、TP指标。[结果]2017年7—9月三明治塘COD_(Mn)、Chla、TN、NO_2~--N、TP、PO_4~(3-)-P显著下降,对磷的去除效果较好,种植初期和后期容易造成水质TN、Chla等指标上升。[结论]构建三明治浮床时,10%浮床种植面积的净水效果较20%浮床种植面积好。     

漂浮植物与底栖动物重建对采煤塌陷水域修复效果的研究

通过室内水箱实验,研究了漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia)与底栖动物田螺(Margarya melanioides)对采煤塌陷水域水体以及底泥间隙水污染物的去除效果。结果表明:水鳖和田螺组合对采煤塌陷养殖水体及底泥氮磷等营养盐的去除效果优于田螺单独作用的;覆盖面积10%的水鳖和田螺组合对水体中TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N的去除效果较好,去除率分别达到了55.56%、77.50%、65.12%、46.43%、66.67%;同时该组合对底泥间隙水中的TN、TP也有一定的去除作用。     

种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响

[目的]研究浮床栽培虎杖对吉富罗非鱼养殖池塘的水质、底质的净化作用。[方法]2016年5—10月测定了水体TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P和底泥TOC、TN、TP,研究种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响。[结果]2016年5月,虎杖塘浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降;6月浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P显著下降;7月,浮床区和敞水区COD显著下降,且浮床区TOC、Chl显著下降;8月,浮床区和敞水区COD、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH+4-N显著下降;9月,浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TN显著下降;10月,浮床区和敞水区COD、Chl、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH_4~+-N显著下降。6—8月虎杖种植塘底泥TOC显著增加,6月底泥TN显著增加,7—10月底泥TN显著降低,6、8—10月底泥TP显著降低。[结论]虎杖种植能降低水体中TOC、COD和Chl,降低底泥TP和TN,种植前、后期能分别降低水体中TP和TN,且能显著提高其总产量和成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。     

凤眼莲修复农村微污染小型水域研究

为了解凤眼莲对农村微污染小型水域的修复效果,以流经郑州郊区农村的十八里河河水作为对照(A组),向其添加有机质、氮磷营养物质的B、C 2组为微污染水样,采用凤眼莲静态培养,通过测定水样中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH3-N)含量,监测凤眼莲对污染水样的净化效果。结果表明,凤眼莲对水样中COD、TP、NH3-N的去除率增幅随时间增加而减小,在最初6d都表现出较高的去除率,且各指标的初始质量浓度越高,去除率亦越大;对TN的去除率增幅随时间增加表现为先增加后减小,TN的去除是一个相对缓慢的过程。在18d内凤眼莲对水样中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别介于69.27%～74.15%、69.20%～83.61%、71.86%～75.01%和64.26%～94.50%。可见,凤眼莲对微污染水域中COD、TP、NH3-N、TN均具有较好的净化效果,可用于修复该类水体。     

不同密度铜锈环棱螺对不同水体指标影响效果的研究

研究了铜锈环棱螺对2种不同水体中CODMn、叶绿素a、NH3-N、NO3-N和TP的去除效果。结果表明：铜锈环棱螺对于水体中的CODMn、叶绿素a、氮、磷等有一定的去除效果,放养密度、水质肥瘦度、培养时间等3个因素对其去除率存在显著性差异。具体表现为：放养铜锈环棱螺密度与其耗氧速率呈正相关;水体中叶绿素a含量呈现同步降低的规律,但在培养后期（7 d后）,2组不同肥瘦度水样中叶绿素含量均下降不明显,即消除率降低;随着培养时间的延长,水样中的COD含量普遍有所增加;NH3-N和NO3-N的去除率在一定条件下与放养密度、水质肥瘦度以及培养时间存在差异性。因此,针对不同肥瘦度的水体,不同的水质指标,应该选择不同的投放密度以达到比较满意的净化效果。     

香蒲湿地对泰达高盐再生水景观河道水质净化效果的研究

通过香蒲湿地对天津泰达景观河道水体污染物去除的室内试验,研究了香蒲湿地对泰达高含盐再生水的净化效果以及水力停留时间对水质净化效果的影响,考察了不同污染物的去除情况。结果表明,水力停留时间对水体中COD、TN、NH3-N、NO3-N、TP、PO4-P的净化效果有明显的影响,各主要污染物随HRT的变化范围如下:COD去除率10.00%￣44.89%;TN的去除率为17.20%￣71.00%、NH3-N的去除率为30.28%￣74.06%、NO3-N的去除率为18.00%￣74.00%、TP的去除率为62.98%￣90.01%、PO4-P的去除率为64.99%￣92.01%,TDS在3900￣4800mg.L-1范围内变化对香蒲及其水处理系统净化效果没有影响,香蒲湿地pH值均比空白湿地低。由于香蒲根系具有吸收与分解污染物质的作用,在水体中种植香蒲能明显改善水质净化效果。在此基础上,通过种植香蒲,对泰达景观河道水体污染物去除收到明显的效果,同时为防治泰达再生水景观河道水体富营养化提供了理论依据和技术指导。     

香蒲湿地对泰达高盐再生水景观河道水质净化效果的研究

通过香蒲湿地对天津泰达景观河道水体污染物去除的室内试验,研究了香蒲湿地对泰达高含盐再生水的净化效果以及水力停留时间对水质净化效果的影响,考察了不同污染物的去除情况。结果表明,水力停留时间对水体中COD、TN、NH3-N、NO3-N、TP、PO4-P的净化效果有明显的影响,各主要污染物随HRT的变化范围如下:COD去除率10.00%￣44.89%;TN的去除率为17.20%￣71.00%、NH3-N的去除率为30.28%￣74.06%、NO3-N的去除率为18.00%￣74.00%、TP的去除率为62.98%￣90.01%、PO4-P的去除率为64.99%￣92.01%,TDS在3900￣4800mg.L-1范围内变化对香蒲及其水处理系统净化效果没有影响,香蒲湿地pH值均比空白湿地低。由于香蒲根系具有吸收与分解污染物质的作用,在水体中种植香蒲能明显改善水质净化效果。在此基础上,通过种植香蒲,对泰达景观河道水体污染物去除收到明显的效果,同时为防治泰达再生水景观河道水体富营养化提供了理论依据和技术指导。     

不同生态浮床对景观水质的净化效果

【目的】明确不同生态浮床改善亚热带地区景观水质的效果,为我国南方地区应用生态浮床技术修复生态水环境提供参考依据。【方法】对比分析不同生态浮床对景观水体化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)去除能力及浮床植物生长状况的影响。【结果】美人蕉、鸢尾、花叶芦竹均能适应较高有机物及氮、磷浓度的水体,具有良好的适应性,对水体COD、TP、TN及NH4+-N也表现出良好的去除能力,但以美人蕉的净化效果最佳。美人蕉+组合填料生态浮床、美人蕉生态浮床、组合填料浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除能力分别为33.75~48.98、0.23~0.93、3.71~10.26和4.12~8.44 mg/m2,3种不同生态浮床对水体COD、TP、TN和NH4+-N的去除能力存在极显著差异(P<0.01),去除能力排序为美人蕉+组合填料生态浮床>美人蕉生态浮床>组合填料浮床。【结论】美人蕉+组合填料生态浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除效果最佳,较单一使用美人蕉生态浮床和组合填料浮床的净化效果更具优势,可作为我国南方地区修复生态水环境的首选生态浮床。     

凌河流域人工湿地水质净化效果分析

为了解凌河流域人工湿地对水质的净化效果,探讨湿地进出水水质变化情况,本研究选取凌河流域共6个人工湿地,于汛前(5月)、汛中(6月)和汛后(10月)对湿地布点采样,监测了湿地进出水前后水体溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)、总悬浮固体(TSS)等指标变化,分析了各湿地对污染物的去除率。结果表明:大部分湿地对水体COD、NH3-N、TP和TSS等污染物具有较好地去除效果,部分指标去除率达90%以上。不同时期湿地对污染物的去除效果不同,其中5月去除COD的有效点位最多,6月去除TP的点位最多,10月去除COD和TSS的点位最多。不同类型的湿地对污染物所起的净化效果也不同,其中以碎石坝为主的老虎山河湿地对悬浮物去除效果较好,且5,6和10月份对TSS的去除率分别为94.4%,77.0%和17.3%,其他以植物为主的生态型湿地对氮、磷等营养物质的去除效果较好。总体上,老虎山河湿地和凉水河子湿地去除污染物能力相对最好,有去除效果的点位分别为66.7%和60.0%。因此,可根据水污染的特点,有选择性和针对性地建设人工湿地,污染较严重的区域还可建立复合式人工湿地。     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

[目的]研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据.[方法]将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率.[结果]经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势.至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%.[结论]狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景.     

曝气生物滤池用于处理小城镇生活污水的试验研究

[目的]研究曝气滤池对小城镇生活污水的处理效果。[方法]采集小城镇污水水样,以生物曝气滤池法进行处理,监测NH3-N、TN、TP和COD的含量变化。[结果]生物滤池对小城镇生活污水的处理效果良好,特别是良好的COD去除效果,在进水NH3-N、TN、TP和COD分别为9.7～68.9 mg/L,18.1～73.2 mg/L,1.79～8.78 mg/L,170～336 mg/L时,生物滤池对NH3-N、TN、TP、COD的平均去除率可分别达到85.9%、61.4%、76.7%和89.2%,其中出水COD达到一级A类标准(GB 18918-2002),出水NH3-N、TN、TP总体达到一级B类标准。同时研究显示,日处理量的提高有利于提高出水水质,特别是对出水TN、TP有明显的改善效果;但进水浓度过高不利于提高出水水质。[结论]生物曝气滤池可用于小城镇生活污水的处理,能够达到或优于排放标准,且经济高效。     

弯囊苔草(Carex dispalata)对生活污水的净化效果

通过水培试验,研究了弯囊苔草在不同浓度生活污水中的生长特性及对生活污水TN、NH3-N、TP、CODcr的去除效果.结果表明,弯囊苔草在中浓度污水中生长最好,其生物量显著高于低浓度(p＜0.05),略高于高浓度(p＞0.05).弯囊苔草对3种浓度生活污水中TN、NH3-N、TP、CODcr的净化效果均显著高于对照(p＜0.05).在低、中、高3种生活污水中,对TN的去除率分别为87.04%、88.84%和68.87%;对NH3-N的去除率分别为96.70%、98.81%和96.68%;对TP的去除率分别为94.48%、96.98%和96.75%;对CODcr的去除率分别为63.20%、83.80%和82.33%.弯囊苔草对高、中浓度污水中NH3-N、TP、CODcr的净化效率显著高于低浓度(p＜0.05),其中对NH3-N和TP的去除率均超过95%;对中、低浓度生活污水中TN的去除率显著高于高浓度(p＜0.05).除生活污水中的NH3-N外,TN、TP、CODcr的去除速率在试验初期较快.试验表明弯囊苔草对生活污水具有较好的净化能力,可以作为水体生态修复工程中的修复植物.     

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。     

针叶蕨藻对养殖废水中氮盐的净化

为了阐明大型海藻针叶蕨藻对海水养殖废水的净化效果,设置针叶蕨藻密度为20,60 120 mg·L~(-1)实验组和无针叶蕨藻的对照组,每组3个重复,分析海水养殖废水中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N的浓度变化。研究结果表明,各实验组水质处理效果均较好;实验进行8 d后,20 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.91%,NO_3~--N去除率为25.80%,;60 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率99.96%,NO_3~--N去除率为25.39%;120 mg·L~(-1)处理组NH_4~+-N去除率为99.94%,NO_3~--N去除率为64.15%。不同处理组NO_2~--N浓度基本无变化。在NH_4~+-N去除速率方面不同处理组间存在极显著差异(P0.01)。     

植物浮床净化富营养化景观水体的效果研究

以江苏省句容市某人工景观湖为对象,选用浮床栽培的香蒲、黄菖蒲、鸢尾、再力花和花叶芦竹进行修复。试验结果表明,水质有了明显改善,透明度也有所增加。其中再力花的长势最为明显,各植物对受污染景观水体溶解氧(DO)含量的提高都起到了积极的作用,对水体中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)有明显的去除效果,并存在一定的差异。其中对TP净化效果最好的是再力花,去除率最高达到了91.3%;对NH3-N净化效果较好的是黄菖蒲和再力花,去除率分别达到了94.8%和92.2%;各植物对COD的净化能力相对于对TP和NH3-N的净化能力弱,对COD的净化能力相对较强的是香蒲和花叶芦竹,去除率分别为40.2%和38.4%。     

不同沉水植物及其组合对水质的净化效果

[目的]研究不同沉水植物及其组合对水质的净化效果。[方法]通过静态模拟试验,对3种不同的沉水植物(轮叶黑藻、苦草、粉绿狐尾藻)及其4种组合方式(苦+轮、苦+粉、轮+粉和苦+轮+粉)对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的净化效果进行研究。[结果]单一沉水植物中,苦草对水体中TP和COD_(Mn)的净化效果相对较好,最大去除率分别达52.3%和43.2%,轮叶黑藻对NH3-N净化效果最佳,最大去除率达60.3%。4种组合方式中,苦+轮的水质净化效果相对最佳,对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的最大去除率分别达62.6%、58.6%和40.2%。[结论]综合分析3种沉水植物及其组合方式对NH3-N、TP和COD_(Mn)的平均净化效果,轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉的综合净化效果较好,表明轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉更适合作为水体原位修复的种植植物。     

间歇曝气对生物填料人工湿地氮磷去除性能的影响

采用部分生物填料替换页岩构建生物填料人工湿地处理津河富营养化水体,并在填料内部设置曝气装置研究间歇曝气对湿地氮磷去除效果的影响.设计水力负荷800 mm·d-1,气水比15∶1.结果表明,当氨氮(NH4-N)、总氮(TN)、溶解性反应磷(SRP)和总磷(TP)平均进水浓度为4.61、5.68、0.338和0.464 mg·-1时,无曝气条件下NH4-N、TN、SRP、TP平均去除率分别为65.9%、65.3%、62.2%和56.9%.中部曝气使NH4-N、TN、SRP和TP平均去除率分别提高15.9%、8%、13.7%和8.9%,底部曝气则为24.4%、12.9%、16.1%和12%,间歇曝气能够有效提高生物填料人工湿地NH4-N、TN、SRP和TP去除效率.但是曝气产生的有氧环境不利于硝酸盐氮(NO3-N)去除,试验期间底部曝气和中部曝气NO3-N出水浓度均高于无曝气系统.