不同类型生态浮床对水质的净化效果

为探究不同类型生态浮床对污染水体的净化效果,以动植物、浮毯、填料、单一漂浮植物(中华天胡荽)、美人蕉等5种生态浮床为试验组,通过检测水质净化的重要指标,确定不同类型生态浮床对水质净化指标的优势组合。结果表明,浮毯组和美人蕉组对总氮(TN)去除效果较好;美人蕉组、填料组和浮毯组对总磷(TP)去除效果较好。氨氮对TN降解贡献不大;硝氨对TN降解贡献较大。试验结果表明,5种生态浮床在净化水质方面效果各有优势。     

基于基质吸附法与生物协同作用的强化生态浮床对不同富营养化水体的净化效果

运用天然矿物海泡石、膨胀蛭石,工业副产物炉渣、粉煤灰以及微生物固定化载体海藻酸钙(包埋反硝化聚磷菌-DPAOs)制成低价高效的浮床复合基质,通过在此复合基质中接种微生物和在基质浮床上种植黑麦草,对城市生活污水和池塘富营养化水体进行净化效果研究。结果表明,复合基质配比为海泡石∶膨胀蛭石∶炉渣=3∶3∶2,每1.5 kg混合基质中投加10 g微生物固定化颗粒制成的浮床复合基质,对城市生活污水和池塘富营养化水中总磷的去除率分别高达97.7%和96.6%,对全氮的去除率分别达到90.3%和80.1%。因此,本研究制成的生态浮床对富营养化水体具有高效脱氮除磷效果,尤其解决了植物浮床在水体磷去除方面效果较差的缺陷,可广泛应用于水上植物的规模化栽培和各种富营养化水体的系统修复。     

蕹菜-微生物菌剂修复富营养化水体的效果

通过添加0.001 3%以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌和放线菌为主要成分的新型微生物菌剂复合蕹菜浮床处理,研究不同程度富营养化污染水体的氮、磷浓度变化。结果表明,微生物菌剂复合植物浮床系统有良好的去除氮、磷修复水体的能力,且磷浓度1 mg/L组去除磷的效果最好,总氮浓度2 mg/L组去除氮元素的效果最好。磷浓度达到2 mg/L以上、总氮浓度达到10 mg/L以上,浮床菌剂的净化能力受到削弱。浮床-菌剂系统对水体总磷的净去除率达到43.9%~73.4%,总氮、硝酸盐氮、氨氮的净去除率分别达到26.8%~51.2%、16.5%~44.6%、11.3%~23.3%,明显高于单纯浮床处理的效果。     

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。     

基于生物协同作用的强化生态浮床对养殖水体的净化效果

为了提高传统植物浮床对养殖水体的净化效果,降低养殖排放水污染,采用在凤眼莲Eichhornia crassipes浮床底部放置生物陶粒基质的方法构建强化生态浮床,研究了该强化生态浮床对养殖水体的净化效果。结果表明:用强化生态浮床净化水体16d时,对总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除率分别达到48.57%、68.52%、77.05%、71.17%、47.22%,均显著高于凤眼莲组和生物陶粒组(P0.05);经强化生态浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准(SC/T9101—2007),NH+4-N浓度降至0.20mg/L以下,NO-2-N浓度降至0.01mg/L以下。研究表明,强化生态浮床中植物、基质和微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果。     

组合生态浮床净化养殖水体效果研究

为了研究由水生植物与人工介质构建的组合生态浮床对养殖水体的净化效果,通过在大薸(Pistia stratiotes)底部放置生物陶粒基质构建了组合生态浮床,研究了该组合浮床对养殖水体的净化效果。数据表明,组合生态浮床对总氮、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷、化学需氧量(COD)去除率分别达到52.38%、77.78%、81.97%、67.57%和43.98%,均显著高于植物对照组和基质对照组(P0.05)。经组合浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准,NH+4-N水平降至0.15 mg/L以下,NO-2-N水平降至0.02 mg/L以下。结果表明,组合生态浮床中植物吸收、基质吸附及微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果,合理的生物组合对提高生态浮床净化养殖废水效果具有积极的促进作用。研究结果为构建适宜养殖水体净化的组合型生态浮床提供了技术支撑。     

2种浮床植物对大清河水质净化效果的研究

[目的]为秋冬季节选育不同类型的浮床植物净化污水提供参考,为滇池流域本土植物在浮床系统中的推广应用提供理论依据。[方法]用严重富营养化水体大清河水培育美人蕉和伞草,同时设不培育植物的大清河污水为对照,研究美人蕉和伞草2种浮床植物对大清河水质的净化效果。[结果]利用云南土著植物美人蕉和伞草在秋冬季节处理大清河污水具有良好的净化效果。2种植物在污水中均能正常生长发育。对污水中TN、TP的去除率,美人蕉达到84%、80%,伞草达到77%、72%;对TN、TP的平均生物量去除速率,美人蕉为21.697、.97 mg/（kg.d）,伞草为12.315、.95 mg/（kg.d）。培育美人蕉和伞草的污水中叶绿素和浮游生物量明显下降,与原污水相比较,浮游生物量分别降低了82%和68%。[结论]美人蕉和伞草能去除污水中大部分的污染物。     

组合型生态浮床系统脱氮效果的周年变化

构建集挺水植物、沉水植物和微生物于一体的组合型生态浮床系统,并对其技术工艺周年运行效果进行探究。分析了组合型生态浮床对水中氨氮(NH_4~+-N)与总氮(TN)的去除动力学,不同介质对水体净化的贡献率及削减模型。实验结果表明,组合型生态浮床脱氮效果明显,其中浮床上层贡献率15.6%±1.2%,中层37.6%±2.2%,下层23.8%±1.8%,说明浮床系统中层介质对氨氮与总氮的降解能力占主导地位。实验组NH_4~+-N最高去除率为93.0%±3.4%,TN最高去除率达94.2%±0.9%,而上中下层兼具有的池5去除效果最显著(P0.10)。由各实验组消解NH_4~+-N和TN的去除动力学曲线得出其削减模型及不同程度的衰减指数曲线。初步探索了组合型生态浮床脱氮效果的周年变化,为其进一步推广应用提供了技术支撑。     

富营养化水体中芦苇和菖蒲浮床氮净化能力比较研究

以小兴凯湖水为原水配制不同富营养化程度的污水,比较了芦苇和菖蒲浮床系统对TN的去除效果,分析了植物根系特征和植物吸收氮总量与氮去除效率和速率之间的关系,研究氮去除的主要途径和主要影响因素。结果表明,芦苇和菖蒲浮床对TN均有较强的净化能力,在TN浓度分别为9.63、4.58 mg·L-1的污水中,芦苇浮床对TN的平均去除率分别为91.5%和84.2%,菖蒲浮床的去除效率分别为89.9%和82.8%,植物吸收对氮去除的贡献率为36.4%~77.1%。两种污水中,芦苇浮床在生长末期前2 d对TN的平均去除速率分别为4.20、1.77 mg·L-1·d-1,显著高于菖蒲浮床的1.75、1.04 mg·L-1·d-1。两种植物的根系总长度、表面积和体积3个指标均与TN去除速率呈正相关关系（R≥0.826,P<0.01）,根系发达程度是影响TN去除速率的主要因素。     

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。     

生态浮床浮板遮光对氮磷去除效果的影响

[目的]明确生态浮床浮板遮光对氮磷去除效果的影响。[方法]以黄花鸢尾、再力花、梭鱼草3种常用浮床植物为供试植物,通过静态模拟试验,研究了生态浮床浮板遮光对浮床氮、磷净化效果的影响。[结果]3种植物在浮板遮光条件下对总磷、氨氮的去除效果均优于无浮盘遮蔽的光照组,黄花鸢尾、再力花和梭鱼草浮床对总磷的去除效果分别高于光照组8.85%、23.64%和8.55%,对氨氮的去除效果均高于光照组10%左右。[结论]试验结果为生态浮床技术的研发和应用提供了理论依据。     

植物生态浮床对水禽养殖污水的净化效果

采用生态浮床的形式,将生菜(Lactuca sativa L.var.ramosa Hort.)、水芹菜(Oenanthe javanica)和黄菖蒲(Iris pseudacoms)等3种植物在水禽养殖水体中单作栽培,对植物的生长状况和植物对水禽养殖污水中氮、磷等污染有机物的去除效果进行了研究.结果表明:经过60 d的试验期,植物生长良好,对污水中氮、磷等有机污染物处理效果明显.其中生菜、水芹菜和黄菖蒲对总氮(Total nitrogrn,TN)的去除率分别为67.99%、49.36%和70.62%;对氨氮(NH+4-N)的去除率分别为78.82%、61.28%和85.31%;对总磷(Total phosphorus,TP)的去除率分别为77.52%、81.85%和52.09%;对化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)的去除率分别为76.54%、81.23%和66.12%.由此认为,植物生态浮床对水禽养殖污水具有较好的净化效果,且不同水生植物对水质的净化效果存在差异.     

高通量测序研究李氏禾生态浮床净化污水的微生物群落结构变化

【目的】分析李氏禾(Leersia hexandra Swartz)生态浮床联合氧气物理修复法净化污水的功能微生物群落组成及动态变化,为污水治理提供理论指导。【方法】应用高通量基因测序Illumina Miseq技术分析了李氏禾(Leersia hexandra Swartz)生态浮床联合氧气物理修复法净化污水的功能微生物群落组成及动态变化。【结果】污水中的功能微生物多样性和群落组成均随处理时间的延长发生动态变化,每个处理中的优势微生物群及相对含量不同。变形菌门(Proteobacteria)为几种污水处理中最为优势的功能微生物群,种植李氏禾与种植李氏禾+曝气处理中,拟杆菌门(Bacteroidetes)的微生物相对含量明显增加,而厚壁菌门(Firmicutes)的微生物相对含量显著降低。黄杆菌属(Flavobacterium)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)与红杆菌属(Rhodobacter)为几种处理中共有的优势微生物菌属,种植李氏禾+曝气处理新增了与碳循环相关的微生物如丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、赤杆菌科(Erythrobacteraceae)、海生杆菌属(Sediminibacterium)、Emticicia属、新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)与苍黄杆菌属(Luteolibacter)的微生物。种植李氏禾+缺氧处理富集具有解磷功能菌属如假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和红杆菌属(Rhodobacter)。【结论】污水中的微生物多样性与污水的净化无明显正相关性,种植李氏禾+缺氧处理的微生物群落组成与静态污水对照聚集在一起,而种植李氏禾与种植李氏禾+曝气处理相似度较高。种植李氏禾+曝气处理有利于碳循环相关的微生物生长,促进污水中COD的去除。种植李氏禾+缺氧处理富集解磷功能菌,有利于污水中磷源的去除。     

秋枫和乌桕对人工湿地脱氮除磷的影响

植物是湿地生态系统的重要组成组分,对人工湿地净化污水具有较大的影响.为探究木本植物对生活污水总氮(TN)、氨态氮(NH⁺₄-N)、硝态氮(NO^-₃-N)和总磷(TP)去除的影响,选择秋枫(Bischofia javanica Bl.)和乌桕(Sapium sebiferum(L.) Roxb)2种木本植物来构建不同的纳米改性填料人工湿地系统.结果表明,乌桕(S)、秋枫(A)、填料+乌桕(FS)、填料+秋枫(FA)以及填料处理系统(F)对NH⁺₄-N、NO^-₃-N、TN和TP均有一定的去除效果.其中FA系统对污水TN和TP的去除率较高,分别可达63.64%(6 d)、82.92%(6 d);FS系统对NH⁺₄-N的去除效果较好,其去除率可达88.30%(6 d).     

2种养殖模式下植物浮床对养殖水体的净化效果

在主养草鱼(Ctenopharyngodon idella),套养少量鲤鱼(Cyprinu carpio)、鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)的池塘(面积0.67 hm²)以及主养加州鲈(Micropterus salmoides)、套养少量鲢鱼和鳙鱼的相同面积池塘中,分别设置4.0 m×4.0 m×2.5 m的聚乙烯编织布围隔,围隔内设置水葫芦(Eichhornia crassipes)浮床(SH)和空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)浮床(KC)及对照(T),研究水葫芦和空心菜对主养草鱼和加州鲈池塘水体的净化效果。结果发现：水葫芦和空心菜对不同渔业模式养殖水体均有较好的净化作用。草鱼池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和总氮(TN)的最大去除率平均值分别为75.00%、47.93%和38.34%,但对总磷(TP)无去除效果。加州鲈池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和TN的最大去除率平均值分别为95.73%、80.00%和21.74%。不同植物对不同渔业模式下的水质净化效果存在...     

生物浮床在高产池塘中的应用试验

使用生物浮床实现池塘水质原位净化是改善养殖水体水质条件的有效途径。不同面积比例的水蕹菜浮床对池塘水体中的NH4+-N浓度的影响试验结果表明,在本地资源禀赋条件下,水蕹菜浮床对于高产池塘水体具有显著的净化作用。浮床面积分别为10%、20%时,池塘氨氮的平均去除率分别达到23%、35%,去除效果明显。     

生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体净化效果研究

[目的]研究生态浮床-简易湿地处理系统对富营养化水体的净化效果,以期为进一步开展人工湿地和生态浮床技术相组合的研究及污水、富营养化水体的生态修复提供科学的理论依据。[方法]将生态浮床-简易湿地组合成复合的生态浮床-简易湿地处理系统,通过室内模型试验和在该系统内种植黑麦草,研究该组合系统对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N等指标的净化效果。[结果]在冬季,生态浮床-简易湿地组合系统处理效果相当好,其对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N的平均去除率分别为53.5%、74.3%、41.8%、65.5%和37.8%以上。[结论]生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体的净化效果明显较单一的生态浮床或简易人工湿地系统要好。     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

空心菜浮床对东平湖鲤养殖池塘水质的净化作用

为研究浮床空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)对池塘水体的净化作用,选择东平湖鲤鱼种养殖池塘,设置了试验池A和对照池B,分别选取A池的4个位点(1、2、3、4)和B池的1个位点(5)采集水样,通过测定水样中溶解氧、pH及营养盐(总磷、总氮、氨氮、亚硝酸盐)等理化指标分析浮床空心菜对水体净化作用的影响。结果表明,随着浮床空心菜的生长,浮床空心菜可增加池水溶氧、吸收水中营养盐,降低氨氮和亚硝酸盐,从而起到净化水质的作用。     

EM菌与鱼腥草镶嵌模式对池塘养殖水体的净化效果

【目的】探明EM复合菌与鱼腥草镶嵌模式对池塘养殖水体的净化效果,以期为鱼腥草浮床+EM菌修复系统在池塘养殖水体修复上的应用提供科学依据。【方法】选择鱼腥草为浮床植物,研究7.5%浮床、15.0%浮床、7.5%浮床+EM菌、15.0%浮床+EM菌、EM菌无浮床和无EM菌无浮床(CK)对池塘养殖水体的净化效果。【结果】不同处理池塘pH及水温均在正常范围,处理间变化不明显;但对池塘养殖水体的净化效果存在差异,不同处理水质的pH、DO、TN、NH₃-N、TP、COD_Mn和BOD₅平均分别为7.92～8.48、4.44～7.19 mg/L、1.15～1.83 mg/L、0.40～0.61 mg/L、0.09～0.18 mg/L、1.20～2.40 mg/L和1.90～3.23 mg/L,综合污染指数为0.97～1.84,15.0%浮床+EM菌镶嵌处理对池塘水质修复效果最好,对TN、NH₃-N、TP、COD_Mn和BOD₅水质因子浓度的削减效果分别为9.66%、5.86...