多介质膜生物反应器-复合人工湿地组合工艺处理农村生活污水中试试验

根据派河支流光明大堰河流域范围内产生的农村生活污水NH_3-N、COD含量超标的特点,以湿地技术为核心,设计了BA-MBR+复合人工湿地组合处理技术模型。模型经过调试运行,随着挂膜逐渐成熟后,对系统进出水质进行监测与分析。结果显示该系统对SS、COD_(Cr)、TN、NH_3-N、TP平均去除率分别达90%、55%、42%、75%、30%。该工艺采用多级曝气,增加溶解氧含量,对氨氮去除效果明显,提高脱氮效率。整套系统内部形成"好氧-厌氧"的环境,有效削减污染物含量,脱氮除磷效果较好。该工艺适用于处理农村生活污水,且工艺采用湿地净化技术,运行成本低,村镇融合效果好,环境、生态效益好,易于在农村地区推广。     

土地利用对水体营养物影响的研究进展

日益严重的水质污染威胁到人类健康与生存,水体富营养化是其中一大治理难题。流域土地利用深刻影响水体中的营养物,定量刻画两者关系,可有效指导土地利用优化以改善水体质量。在国内外研究的基础上,本文梳理了样地实验、统计分析、经验模型和机理模型等4类研究土地利用和水体营养物关系的方法,并分析了不同方法应用的优缺点。以往研究多侧重土地利用数量结构,对强度和空间分布的量化及其与水体营养物关系的模型构建等研究尚显不足,多从单一或部分信息进行松散研究,导致不同研究中土地利用对水体营养物的解释能力差异显著。本文着重综述土地利用类型、强度差异和空间分布等3个方面对水体营养物影响的研究进展,并阐述关于两者定量关系尺度效应的争议和不确定性。目前主要存在问题包括现有研究土地利用和水体营养物的关系手段不足、土地利用多组分信息和水体营养物关系规律不清和尺度效应不确定性等3方面。因此,本文以水体污染物的产生、迁移、转化等的生态水文过程为线索,提出土地利用多信息空间综合表达和量化研究框架作为核心突破口。应用该框架,未来围绕融合过程机理与经验统计的模型开发、富营养化过程关联的土地利用多信息综合量化和多尺度结构的构建等3个方面开展研究,旨在为丰富土地利用对水体营养物影响研究提供一定的参考价值。     

基于水生态足迹的山东省水资源利用与经济发展分析

为了研究水资源利用情况与经济增长的协调性,提出了一种考虑不同受纳水体的水生态足迹计算方法,并以此计算了山东省2003—2015年水量与水质生态足迹,构建了宏观方面的协调发展脱钩评价模型与微观方面的协调度理论,对水资源消耗与经济增长之间的协调关系进行评价.结果表明山东省水生态足迹总体呈现波动上升趋势,水量生态足迹显示出明显的农业主导型;水质生态足迹计算中,地表与地下水质生态足迹比例约为3∶4;地表水质生态足迹中,2003—2009年硝态氮为决定性污染物,2010—2015年总磷为决定性污染物;地下水质生态足迹则表现为硝态氮主导.人均GDP增长与水生态足迹由弱脱钩的初级协调向强脱钩的中级协调转变,初步说明山东省水资源与经济的协调发展呈现改善趋势.     

稻虾共作对稻田水体环境的影响

为探明稻虾共作对水体环境的理化性质和物质含量的影响,选择湖南省南县实施稻虾共作模式和中稻单作模式的稻田,分析稻虾共作前后的稻田水体物质变化和不同稻作模式下稻田水体环境变化差异.结果表明,相较于自然水体和中稻单作田间水体,稻虾共作田间水体的pH值提高了1.88%和1.37%,色度提高了42.19%和10.98%,TDS提高了1.66%和1.14%,电导率提高了13.08%和10.31%,氧化还原电位提高了14.15%和6.03%,溶解氧降低了17.20%和9.41%.稻虾共作改变了自然水体理化性质,对水体环境的影响程度比中稻单作模式更大,创造了适宜稻虾共同生长的水体环境,在抑制潜水蒸发、提高水体自净能力方面有积极作用.但水体溶氧量的降低,不利于水生植物的生长和部分物质的分解消化,影响稻田水质.在稻虾共作过程中,需充分利用水体环境变化的有利因素,合理人工增氧,以规避水体溶氧降低带来的影响.     

苏南平原稻田灌排水系统中氮磷平衡状况

应用大型原状模拟土柱,对苏南平原典型稻田灌排水系统中,养分的输入输出平衡状况进行定位监测和分析。初步结果表明:稻田生态系统每季水分消耗量在890~1 320 mm之间。稻田能净化灌溉水中养分,不同施肥处理稻田对NH4+-N、NO3--N和TP的净化量分别为10.7~12.3、6.8~9.2和-1.2~2.0kg hm-2。稻田养分淋溶量随着施肥量的增加而增加,但养分净化量与化肥用量之间没有很好的相关性,秸秆对养分净化量的影响不明显,而猪粪明显降低了稻田养分净化量,甚至成为周围水体磷素污染源。稻田对灌溉水中的NH4+-N在整个水稻生长期间均起到净化作用,对NO3--N在水稻生长初期有淋溶风险,而对TP,除了猪粪处理,稻田均呈现出净化作用。     

陕北黄土丘陵区近30年来土地利用动态变化分析

为了对延安中尺度生态建设试验示范区(简称延安试区)近30 a的土地利用类型动态变化做出初步的分析,利用1975,1986,1997和2003年延安试区的遥感影像进行计算机自动分类得到延安试区的土地利用图.然后利用GIS空间分析方法和数理统计方法对得到的土地利用图进行分析,得出近30 a延安试区各土地利用类型的变化幅度、变化速度、变化方向、空间格局变化特征.结果显示,在近30 a问,耕地面积的总趋势是减少,草地面积不断减少,而林地和居民地面积都有很大幅度的增加;居民地和林地的年变化速率一直高于其它土地利用类型;各土地利用类型主要向林地变化;林地的变化区域主要在南部林区,耕地和草地的变化在整个研究区域均有发生,居民地和水体的变化主要分布在沟道和河道两岸.     

村镇生活污水净化沼气池设计图例技术分析

通过调研,从四川、浙江和江苏收集整理了一些具有代表性的生活污水净化沼气池设计图例。该文就其中五个典型沼气装置的特点进行了技术分析,以期为这一技术的优化设计提供依据。中国这类沼气池有共性的技术特点,即均采用二级厌氧消化加后处理措施(兼氧滤池)的处理模式,但是各自在单元设计上存在差异。近期设计与早期设计相比较,采用合流型进水方式较多,同时倾向于简化处理单元。现有部分装置设计中参数选用随意性较大,填料使用有问题,这些都影响到装置对生活污水处理的效果。     

洞庭湖湿地净化污染物的研究

利用洞庭湖水文观测站、环境监测站和实地考察资料,分析了洞庭湖湿地对水污染的净化功能。结果表明:每年输入湿地TN 67 0132.47 t,TP 41 103.85 t;输出与净化TN 116 033.27 t,TP 6 892.25 t;贮留净化率分别为17.31%和16.77%;COD输入317 849.26 t,输出3072641.97 t,贮留净化率3.086%;重金属元素、有污染的无机和有机化合物输入量10156.616 t,输出量9732.775 t,贮留净化率4.36%;在输入洞庭湖湿地的污染物中,有54.76%N,44.30%P,81.83%COD和95.59%重金属元素和化合物来自四水(湘、资、沅、澧4条江河)和三口(长江分洪流入的松滋、藕池和太平3口),有94%～99%的污染物是由面源污染引起,点源污染只占1%～6%,因此,在洞庭湖湿地水污染的治理上,控制系统外水系输入比控制湿地周边更重要,控制面源污染比点源污染更重要。     

pH和曝气对水生植物去除富营养化水体中氮磷等物质的影响

利用植物浮床系统,通过室内静态模拟试验,研究了pH和曝气对水生植物净化富营养化水体影响。试验结果表明,不同pH处理6 d后,植物系统在pH8.9下对TN,CODMn,BOD5的去除效果最好,TP的去除效果在pH6.7下最好,Chla的去除效果在pH5.0下最好。然而,无植物系统中,TN,TP的去除效果在pH8.9下最好,BOD5的去除效果在pH6.7下最好,CODMn,Chla的去除效果在pH5.0下最好。有无植物系统中,曝气处理6 d后对TN影响很大,但去除率明显小于不曝气处理(P<0.001),除在豆瓣菜系统中,曝气还对CODMn去除产生一定的影响,但对TP和Chla的去除无影响。本试验结果还表明,植物修复系统和无植物系统中,不同pH处理下,水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除效果均在pH8.9处理下最好,且在pH8.9 曝气联合作用下水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除率也最高。     

条子泥垦区养殖尾水净化河道的细菌群落结构及其与环境因子的关系

监测条子泥垦区养殖尾水净化河道内的水体和沉积物,以探究河道内的细菌群落结构及与环境因子的关系。结果表明,河道内水质在不同月份间的差异显著,沉积物的理化性质在不同位点间的差异显著。依总氮(TN)和总磷(TP)判断,河道水体处于富营养化水平,但满足江苏省池塘养殖尾水排放二级标准。碳酸氢钠可提取磷(Olsen-P)表明沉积物不处于高营养水平。水体和沉积物中细菌群落组成的变化同理化性质一致,两环境中细菌群落的多样性、丰富度和组成均存在显著差异。蓝细菌门(Cyanobacteria)是水中的优势菌门之一,在9月份水体中的相对丰度高达39.33%。蓝细菌属(Cyanobium_PCC-6307)在水体(13.34%)和沉积物(8.15%)中均占据最高丰度,对细菌群落的影响最大。水体中水温(T)、TN、可溶性活性磷酸盐(SRP)和高锰酸盐指数(COD_Mn)与细菌群落显著相关(P<0.05)。除TN外,其余3项指标均与蓝细菌属呈正相关。沉积物中水溶性磷(WSP)、易解析磷(RDP)和总碳(TC)与细菌群落显著相关,WSP和RDP与蓝细菌属呈正相关。应加强对养殖尾水中磷的控制,以限制蓝细菌属在河道中的富集。本研究为沿海垦区水产养殖的尾水调控和健康发展提供了参考。