生物炭对土壤拦截外源氮磷等污染物效果的影响

采用室内土柱淋洗装置,在潮褐土中按干质量比分别加入2%、4%、8%、16%的生物炭,研究不同用量生物炭对外源污水下渗速度的影响及对污水中氮、磷、COD的拦截效果。结果表明:在该实验条件下,生物炭的添加可以显著提高外源污水的下渗速度,进水10~12 L期间,2%和4%生物炭用量系统的下渗速度与CK无显著差异,而8%生物炭用量系统的下渗速度相对CK可提高593.08%,16%系统的下渗速度最大提高942.90%。生物炭对外源污水中TN(进水浓度为30.16 mg·L^-1)有很好的拦截效果,TN平均拦截率为95.79%,且生物炭用量与进水量对土柱系统的TN拦截率无显著性影响;生物炭对外源污水中COD(进水浓度为510 mg·L^-1)有很好的拦截效果,2%~8%生物炭用量系统的平均COD拦截率为54.14%,而16%系统的平均COD拦截率为66.22%,显著高于其他处理,随进水量增加,不同处理淋滤液中COD浓度变化不明显。结合污水下渗速度可知,在相同时间内,高生物炭用量(8%和16%)处理可拦截更多的外源氮素和COD。试验初期(进水3~6 L时)高生物炭用量(8%和16%)处理的淋滤液中TP浓度高于进水浓度,而2%和4%系统的TP浓度低于进水浓度,随进水量增加,不同处理淋滤液中TP浓度逐渐降低:8%生物炭用量系统在进水量达到9L时出水TP浓度低于进水浓度,并最终达到45.70%的TP拦截率;16%的系统在进水量达到17 L时TP拦截率为20.71%;2%和4%系统的TP平均拦截率达到90%。综合不同生物炭用量的下渗速度、氮磷等污染物的拦截率,8%生物炭用量的土柱系统可在相对较短的时间显著提高土壤对外源污染物的拦截效率,并减小土壤内磷素流失的风险。研究结果可以为河岸边植被缓冲带新的构建技术提供理论依据。     

利用藻-溞系统去除富营养水体中磷的研究

微藻对水体有明显的净化作用,探讨了在开放条件下蛋白核小球藻及蛋白核小球藻-大型溞修复系统对污水中磷的去除效果。研究表明接种8 h蛋白核小球藻对磷达到过饱和吸收,过饱和吸收量是（3.12±039）×10-10 mg/cell;接种量1.00×105 cells/mL～3.72×106 cells/mL无菌培养96 h对总磷的去除率达到75%;正常生长过程中藻细胞除磷量（饱和含磷量）为（1.46±0.05）×10-10 mg/cell;在每日补充营养盐的开放环境下,72 h～216 h藻细胞除磷量（饱和含磷量）稳定在（1.50±0.50）×10-10 mg/cell,微藻系统稳定运转时除磷量为（006±0.01）mg/（L·d）,此时藻密度为1.11×106～3.79×106 cells/mL。藻-溞修复系统表明,藻密度在928×105～1.60×106 cells/mL范围内,藻溞数量比为3.02×106∶1时藻－溞修复系统能稳定运行。