人工湿地填料的静态吸附特性和动态除磷能力研究

以静态吸附试验和动态除磷试验研究沸石、煤渣、生物陶粒和无烟煤等湿地填料净化磷素的性能.结果表明,Langmuir方程适合描述沸石、煤渣和无烟煤的磷素吸附等温线,而Freundlich方程适合描述生物陶粒的磷素吸附等温线.从吸附动力学曲线分析,填料对磷素的吸附动力学具有相似特征,即经过快、中、慢的反应阶段并最终达到平衡,但达到平衡的时间各不相同.煤渣和无烟煤的除磷能力较强,沸石和生物陶粒的除磷能力较弱.沸石、煤渣和砾石的体积比例为1:1:1,有助于氮素、磷素和有机物的去除,适用于人工湿地填料层的构建.     

不同pH 值下底泥-水体-凤眼莲系统磷释放与迁移规律研究

实验以凤眼莲(Eichhirnia crasslpes)-水体-底泥系统为研究对象,探讨了pH 值为6.0、7.5、9.0 和10.5 条件下,各系统内各组分(凤眼莲、水体、底泥)中总磷(TP)含量变化和释放的规律。实验结果表明:底泥TP的释放受pH值影响很大,即碱性条件下释放量最大,近中性的释放量最小;随pH 值由低到高,种养凤眼莲各处理底泥TP 的释放量较空白对照分别增加了7.40、6.73、7.33mg·kg^-1和1.13 mg·kg^-1。水体TP 变化是底泥释放和凤眼莲吸收作用平衡后的外观表现,并不单独决定于某一因素,如pH 值在6.0~9.0 范围内,种养凤眼莲处理水质净化优于空白对照,其降低范围在0.03~0.27 mg·L^-1之间;pH 值为10.5 时,种养凤眼莲处理水质净化劣于空白对照。在凤眼莲正常生长的前提下,其吸收吸附是系统可移动TP的主要去向,占系统可移动磷的73.12%~79.06%,但极端碱性条件下,凤眼莲死亡后腐烂产生的TP也是系统可移动TP 的来源之一。     

不同pH值下底泥-水体-凤眼莲系统磷释放与迁移规律研究

实验以凤眼莲(Eichhirnia crasslpes)-水体-底泥系统为研究对象,探讨了p H值为6.0、7.5、9.0和10.5条件下,各系统内各组分(凤眼莲、水体、底泥)中总磷(TP)含量变化和释放的规律。实验结果表明:底泥TP的释放受p H值影响很大,即碱性条件下释放量最大,近中性的释放量最小;随p H值由低到高,种养凤眼莲各处理底泥TP的释放量较空白对照分别增加了7.40、6.73、7.33mg·kg-1和1.13 mg·kg-1。水体TP变化是底泥释放和凤眼莲吸收作用平衡后的外观表现,并不单独决定于某一因素,如p H值在6.0~9.0范围内,种养凤眼莲处理水质净化优于空白对照,其降低范围在0.03~0.27 mg·L-1之间;p H值为10.5时,种养凤眼莲处理水质净化劣于空白对照。在凤眼莲正常生长的前提下,其吸收吸附是系统可移动TP的主要去向,占系统可移动磷的73.12%~79.06%,但极端碱性条件下,凤眼莲死亡后腐烂产生的TP也是系统可移动TP的来源之一。     

滇池水葫芦控制性种养适宜区域选择研究Ⅰ

为了筛选水葫芦生长适宜区域,在滇池草海与外海共选择了6个试验点,采用围栏控制性种养水葫芦,开展不同水域条件下水葫芦生长特性与氮、磷吸收能力的对比试验。结果表明:在各试验点中,草海水面平稳,水体接近中性,氮磷浓度最高,是最适宜水葫芦生长的区域,该点水葫芦生物累积量最高,氮磷吸收能力最强;龙门村水域需规模化控养水葫芦形成优势种群,方能与大量富集的蓝藻构成生物竞争;富善村水域风浪拍打造成水葫芦植株损伤严重,不适宜水葫芦生长;白山湾地处湖湾,成片的水葫芦对风浪有消减作用,该点水葫芦生物累积量较大,氮磷吸收能力较强。     

水葫芦根系脱落物的氮磷含量分析

为了探讨水葫芦净化富营养化水体过程中根系脱落物的氮磷释放对于水质的影响,在滇池草海水域,利用围栏控制性种养水葫芦,于2013年5-11月,每隔30 d监测单元框内水葫芦生物量(鲜重)与干重,采集水葫芦样品测定植株氮磷含量;收集单元框内根系脱落物,并监测鲜重与干重及其氮磷含量。结果显示:(1)5-9月(旺盛生长期)和10-11月(逐渐枯萎期)的水葫芦植株干物质氮磷含量无显著差异(P>0.05),但是旺盛生长期内水葫芦的生长速率明显高于逐渐枯萎期(P<0.05),使得旺盛生长期内水葫芦对水体氮磷的净化效果明显优于逐渐枯萎期。(2)根系脱落物的鲜重仅占水葫芦鲜重增加值的7.72%;根系脱落物的干重仅占水葫芦干重增加值的2.10%,根系脱落物含氮量仅占水葫芦植株含氮量增加值的2.50%;根系脱落物含磷量仅占水葫芦植株含磷量增加值的3.05%。分析认为,与水葫芦植株从水体带走的氮磷量相比,随着根系脱落物降解释放而返回水体的氮磷量极少,不会对湖泊水质造成负面影响。     

pH值对凤眼莲不同种养周期太湖底泥磷素迁移转化的影响

[目的]本文旨在探索凤眼莲种养和空闲期内对不同p H值富营养化水体-底泥中系统磷素转化的影响。[方法]通过模拟试验,设置上覆水p H值分别为6.0、7.5和9.0,分析凤眼莲种养期和空闲期的水体、植物、底泥之间磷素的迁移转化规律。[结果]种养凤眼莲期间,底泥间隙水正磷酸盐含量有不同程度的升高,从大到小的处理依次为碱性、中性和酸性,与底泥总磷下降趋势一致,表明磷素由底泥通过间隙水向上覆水转移。不同p H值条件下上覆水磷含量均有降低,降幅由高到低的处理p H值依次为7.5、6.0和9.0,种养凤眼莲42~56 d为水体净化的最佳阶段。凤眼莲生长性状从好到差的处理依次为中性、碱性和酸性,主要受水体p H值和磷素含量的影响,且各生长参数表明种养20~60 d为干物质主要积累阶段。另外,在凤眼莲收获后的空闲期,酸性水体系统中上覆水磷素含量变化不大,中性和碱性水体中磷素含量随p H值的升高和空闲期的延长呈明显的增加趋势。[结论]凤眼莲的生长状态优先受水体p H值影响,其次受水体磷素含量影响。本试验条件下,种养凤眼莲60 d可开始逐步采收,能获取最大生物量和氮、磷富集量或吸收量,且上覆水为中性或偏碱性时,凤眼莲采收后需采取相应措施,以降低底泥磷释放对水体的继续影响。     

农村汇水河浜生态修复组合工程处理效果分析

为有效削减农村集中居住区汇水河浜的污染物，在常州市武进区前黄镇运村村新运小桥浜东北侧次级支浜构建“前置库-湿地塘-生态沟”的生态修复组合工程，并沿水流方向采集水样（平枯水期 7次、丰水期 7次），监测主要水质指标，包括水温、pH、溶解氧（DO）、总氮（TN）、氨氮（NH⁺₄-N）、硝氮（NO^-₃-N）、总磷（TP）、磷酸盐（PO^3-₄-P）、化学需氧量（COD）和悬浮物（SS），计算各污染物的沿程总削减率，分析各工艺段的污染通量，估算组合工程对于该次级支浜污染负荷的年削减量。结果表明：在平枯水期，组合工程主要依靠物理沉降、透水坝拦截等作用削减颗粒态污染物；在丰水期，组合工程主要依靠植物吸收、微生物降解等作用削减溶解态污染物。生活污水和分散菜地对于TN、TP污染负荷的贡献较大；生活污水对COD污染负荷的贡献最大。次级支浜水体氮素中NO^-₃-N含量较高，磷素中颗粒态磷（PP）含量较高。组合工程对次级支浜陆源污染中TN、TP和COD污染负荷的年削减量分别为 166.23、20.07、502.66 kg·a^-1。研究表明，生态修复组合工程能够削减部分污染负荷，今后仍须加强来自生产、生活的陆源污染拦截，以及汇入新运小桥浜之后的水体原位净化。