水生植物生态修复重金属污染水体研究进展

综述了挺水植物、漂浮植物、浮叶植物、沉水植物等4种水生植物在生态修复重金属污染水体领域的进展,重点阐述了水生植物对重金属的蓄积效果以及生态修复的影响因素,总结了水生植物生态修复的适用范围和不足,并简要介绍了水体中的重金属通过水生植物进入食物网的生态过程,最后展望了提升水生植物蓄积重金属能力的研究方向。     

5种水生植物的脱氮除磷效果及其对水体胞外酶活的影响

利用静态小区实验研究了菱角（Trapa quadrispinosa Roxb.）、凤眼莲（Eichhornia crassipes.）、水鳖（Hydrocharis dubia（Bl.）Backer）、空心菜（Ipomoea aquatica Forsk）和青萍（Lemna minor L.）5种不同植物对富营养水体的净化效果及对水体胞外酶活性的影响。研究结果表明,5种植物对水体总氮（TN）的去除率依次为凤眼莲（81.6%） > 空心菜（72.2%） > 水鳖（68.4%） > 菱角（65.8%） > 青萍（60.2%）,对总磷（TP）的去除率为凤眼莲（95.0%） > 空心菜（89.7%） > 水鳖（78.4%） > 菱角（77.3%） > 青萍（70.5%）;5种植物的种植均能大幅提高水体胞外酶活性,其中凤眼莲处理的效果最好,其脲酶活性（UA）峰值和极差值分别为19.70和10.33 μg·mL-1,碱性磷酸酶活性（APA）峰值和极差值分别为8.12和5.95 μg·mL-1,空心菜处理次之;各处理水体脲酶活性和碱性磷酸酶活性分别与水体氨态氮（NH4+-N）和溶解性活性磷（SRP）浓度均存在显著的负相关关系,其相关系数r分别在-0.853~-0.992和-0.813~-0.994之间。综合可知,凤眼莲和空心菜较菱角、水鳖和青萍修复能力更强,可更好的修复富营养水体。     

不同水生植物去除水体氮磷的效果

为研究水生植物对污染河流的脱氮除磷效果,实验采用人工配置污水,对大薸、凤眼莲、慈菇、菖蒲、香蒲和水葱这6种水生植物去除氮磷的效果进行了实验研究。结果表明,所选植物都能较好地吸收水中的营养物质,对氨氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的去除率分别为93.71%～97.32%和76.69%～92.47%,对总磷(TP)的去除率为76.69%～92.47%,其中菖蒲对NH4-N的去除效果最好,慈菇对NO3-N的去除率最高,香蒲对TP的去除率最高。6种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水质氮、磷去除率的11.71%～54.57%和17.61%～64.56%。不同种类水生植物对不同污染物的去除能力存在较大差异,因此,在实际应用时可针对污染物的种类来选择水生植物,也可考虑对水生植物之间进行搭配组合用以修复污染水体。     

污染水体的生物修复技术研究进展

详细介绍了污染水体生物修复技术的特点 ,综述了近年来国内外水体生物修复技术的研究和应用现状 ,并评述了水体生物修复技术存在的问题以及污染水体生物修复的发展方向     

有机物污染环境的植物修复研究进展

本文综述了近年来国内外有机物污染环境的植物修复研究进展情况，重点介绍了多环节烃、农药、多硝基芳香化合物等持久性有机污染物以及石油和燃油添加剂污染土壤、水体的植物修复原理与技术。     

有机物污染环境的植物修复研究进展

本文综述了近年来国内外有机物污染环境的植物修复研究进展情况 ,重点介绍了多环芳烃、农药、多硝基芳香化合物等持久性有机污染物以及石油和燃油添加剂污染土壤、水体的植物修复原理与技术。     

污染水体的生物修复技术研究进展

详细介绍了污染水体生物修复技术的特点，综述了近年来国内外水体生物修复技术的研究和应用现状，并评述了水体生物修复技术存在的问题以及污染水体生物修复的发展方向。     

大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展

大型水生植物在水污染治理中可以发挥多种作用。通过自身的生长代谢可以大量吸收氨、磷等水体中的营养物质，而其中一些种类还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物；通过促进微生物的生长代谢，可以使水中大部分可生物降解有机物（BOD）降解；通过抑制低等藻类的生长，控制富营养化的表现形式等。根据不同的生活型特点，利用大型水生植物进行污水处理和水体修复的方式也多种多样，主要包括：以漂浮植物为主的塘系统和以挺水植物为主的人工湿地系统等。本文从生态功能发挥的角度探讨了植物对污染物降解的机理，并对以大型水生植物为核心的各种污水处理系统的研究进展与现状进行了综述，指出了利用大型水生植物进行水污染治理的研究与应用中存在的问题和发展方向。     

大型水生植物对骆马湖氮、磷元素的影响

对骆马湖有草区和无草区水体和沉积物中氮、磷元素含量分析,结果表明:无草区水体中总氮、总磷含量高于有草区;有草区表层沉积物总氮含量随时间变化明显,而无草区表层沉积物总氮含量随时间的变化很小;有草区与无草区表层沉积物中总磷含量的时间变化并无明显差异;有草区表层沉积物总氮含量基本上均高于无草区,而有草区表层沉积物总磷含量均要低于无草区。骆马湖有草区与无草区采样点沉积物碱性磷酸酶活性大小在58.41～315.07 mg/(kg.h)范围内变化,有草区的碱性磷酸酶的活性普遍低于无草区的碱性磷酸酶活性。在湖泊中种植大型水生植物确实可以减少水体污染,达到净化水质的目的。     

有机螯合剂在镍污染土壤植物修复中的研究进展

有机螯合剂的存在能促进土壤中的固相Ni向水溶态转化，提高Ni的生物可利用性。本文讨论了土壤中镍的存在形态以及有机螯合剂对土壤中镍形态的影响。并从植物吸收Ni的机制出发，阐述有机螯合剂对植物吸收Ni和植物生物量的影响。分析了植物修复的螯合诱导技术的一些局限性，并对植物修复螯合诱导技术提出展望。     

3种水生植物及其组合吸收去除水中氮磷的比较

选取苦草(Vallisneria natans)、菖蒲(Acorus calmus)和凤眼莲(Eichhornia crassipes)为研究对象,研究了水生植物及其组合去除污染水体中氮磷的性能及机理,采用常规耗竭法探究了3种水生植物养分吸收动力学特征。结果表明：3种水生植物对${ {\rm{NH}}_4^ +} $-N的最大吸收速率(I_max)显著高于${ {\rm{NO}}_3^ - }$-N,菖蒲和凤眼莲对$ {{\rm{NO}}_3^ - }$-N的吸收能力强于苦草,苦草对$ { {{\rm{H}}_2}{\rm{PO}}_4^ -} $的吸收速率较大。7组植物组合对水中${ {\rm{NH}}_4^ + }$-N的去除率均大于98.29%,苦草+菖蒲+凤眼莲组对水中$ { {\rm{NO}}_3^ -} $-N、TN和TP去除率最高,分别为79.79%、80.34%和97.50%;苦草+凤眼莲组对TN和TP的植物同化比去除率最高,分别为29.53 mg·(kg·d)⁻¹和2.46 mg·(kg·d)⁻¹。各植物系统中同化是植物修复去除水中氮磷的主要途径,其对氮和磷的总去除率分别为25.61%~64.33%和22.03%~81.04%。水生植物组合显著提高了对氮磷的协同吸收能力和去除效果。     

漂浮植物塘处理农村分散生活污水的应用

通过现场实验评价了漂浮植物塘配合化粪池处理农村分散生活污水的效果。实验结果表明,漂浮植物有效地抑制了污染水体中藻类的生长;在平均水力停留时间为36 d,COD、TN、TP平均污染负荷分别为3.1、0.86和0.056 g/(m2.d)的条件下,大薸塘对COD、TN、TP的平均去除率分别为68.5%、89.9%和85.2%,出水COD、TN和TP平均浓度分别为47、4.15和0.40 mg/L,达到GB18918-2002中的一级A标准。在水乡地区利用漂浮植物与农村宅河构造漂浮植物处理系统,是一种深度处理化粪池出水、控制农村生活污水对河道造成污染的有效措施。     

藻类生物膜脱氮除磷动力学研究

将水华鱼腥藻附着固定在改性的弹性聚氯乙烯载体表面形成藻类生物膜,用于研究其脱氮除磷动力学过程。保持氮磷比约为11:1,配制NH4+-N和PO43--P初始浓度变化范围分别为4.31~229.91和1.70~69.15 mg/L的模拟废水,在废水pH为6.8~7.2、室温、光照强度3 500 lx、连续光照条件下培养藻类生物膜,利用Michaelis-Menten模型测定产率系数Y、反应速率常数k与半饱和常数Km。结果显示,藻类生物膜对氮、磷的去除速率随着营养物质浓度的升高而增加;与磷相比,藻类生物膜对氮的利用效率更高。藻类生物膜脱氮除磷动力学系数分别为:① N:Y = 0.72(mg/m2 chla)/(mg/L NH4+-N),k=1.24 (mg/L NH4+-N)/((mg/m2 chla)·d),Km=17.88 mg/L;② P:Y = 2.50(mg/m2 chla)/(mg/L PO43--P),k=0.35 (mg/L PO43--P)/(mg/m2 chla)/d,Km=7.29 mg/L。     

黄磷污染饮用水处理方法研究

对被黄磷污染的饮用水进行小试研究,采用消毒剂曝气氧化工艺,在对水体消毒的同时,把黄磷氧化成磷酸盐,消除黄磷的有毒污染,是一种安全有效方法。如水中的黄磷含量波动较大或存在高于0.1 mg/L的可能性,则采用加钙盐形成磷酸钙,再经过混凝过滤去除磷酸钙,以确保处理后的水质达到地表水Ⅱ类水标准和饮用水安全。     

苦土处理氮磷废水的研究

采用苦土为沉淀剂对模拟氮磷废水和实际氮磷废水进行了脱氮除磷实验研究,探讨了苦土投加量、pH及反应时间对废水中氮磷去除率的影响。此外,对苦土处理氮磷废水的动力学进行了研究,并对苦土及反应沉淀物进行了XRD分析。结果表明,以苦土为沉淀剂,处理氨氮浓度为200 mg/L的模拟废水的最佳条件为:苦土与氨氮(NH4+-N)的质量比为25∶1,平衡时间10 min,氨氮去除率可达到93%,磷去除率达到99%。用苦土为沉淀剂处理南京某厂的实际氮磷废水(氨氮浓度为590 mg/L,磷浓度为1 630 mg/L),氨氮的去除率达到92%,磷的去除率达到99%。苦土处理氮磷废水的动力学数据符合二级动力学模型,主要以化学反应为主。处理后废水中沉淀物的XRD分析表明其主要成分为磷酸铵镁,进一步证明苦土处理氮磷废水主要以化学反应为主。     

钙改性玉米芯生物炭对水中氮磷吸附特性

以玉米芯为原材料,在500 ℃条件下高温热解制备生物炭,使用CaCl₂对其进行改性,通过SEM、EDS、BET-N₂、FTIR、XPS等手段对生物炭结构与组成进行了测定。通过吸附实验研究了改性生物炭对水中氮磷的吸附性能和影响因素,分析探讨其吸附机理,为生物炭在水处理中的应用提供参考依据。结果表明：CaCl₂改性使玉米芯生物炭比表面积提高了137.57%,微孔和介孔数增加,并产生Ca²⁺、Cl⁻离子有效附着。氮磷初始溶液质量浓度、固液比、吸附时间均会对生物炭的吸附性能产生影响。CaCl₂改性后的生物炭对氮磷吸附量分别提高了46.6%和78.4%。改性后的生物炭(Ca-BC)对水中氮磷的吸附更符合准二级动力学;Ca-BC对氨氮和磷酸盐的等温吸附更符合Langmuir模型,吸附过程更接近物理吸附为主,化学吸附为辅的单分子层吸附。Ca-BC通过范德华力静电相互作用、离子交换和化学沉淀过程去除水中氮磷。     

不同深度处理工艺去除污水处理厂出水中氮磷的比较研究

城市污水厂出水直接进入天然水体、或经过深度处理后回用于灌溉、补充景观水体和回灌地下水,均需要进行安全性评价.针对北京市北小河污水处理厂出水经过深度处理后回用于奥运公园的安全性,比较了不同深度处理工艺对营养盐（氮、磷）总量和不同形态的去除效果.研究表明,二级处理本身对氮磷的去除效果十分有限,回用水需经过深度处理.在所研究的生物活性炭吸附、微滤、超滤、反渗透以及上述技术的组合工艺中,使用超滤和反渗透联用的工艺路线对脱氮除磷的效果较为理想,其他工艺对去除氮磷的效果十分有限.     

不同深度处理工艺去除污水处理厂出水中氮磷的比较研究

城市污水厂出水直接进入天然水体、或经过深度处理后回用于灌溉、补充景观水体和回灌地下水,均需要进行安全性评价.针对北京市北小河污水处理厂出水经过深度处理后回用于奥运公园的安全性,比较了不同深度处理工艺对营养盐(氮、磷)总量和不同形态的去除效果.研究表明,二级处理本身对氮磷的去除效果十分有限,回用水需经过深度处理.在所研究的生物活性炭吸附、微滤、超滤、反渗透以及上述技术的组合工艺中,使用超滤和反渗透联用的工艺路线对脱氮除磷的效果较为理想,其他工艺对去除氮磷的效果十分有限.     

生物质利用方式对富营养水体中碳氮磷含量及其比例的影响

生物质常被添加至富营养水体中以调节碳氮比(C/N),促进脱氮,但不清楚生物质的粒径和投加方式对富营养水体中营养物质浓度和比例的影响。通过机械粉碎制得20~40、40~80、80~160目稻壳颗粒,并选取直接投加和无纺布包裹投加2种投加形式,以不添加稻壳或无纺布包裹砖块作为对照组。以超纯水为水样研究不同粒径和投加方式下稻壳的3 d碳氮磷释放特性;以成都市府河下游河段水样为研究对象,考察了不同粒径和投加方式下稻壳的21 d静态脱氮特性。结果表明,在超纯水中,稻壳释放出COD_Mn(5.5~16.5 mg·L⁻¹)、TP(0.18~0.45 mg·L⁻¹)、TN(0.39~0.95 mg·L⁻¹)、COD_Mn/TN(8.5~19.7)、COD_Mn/TP(27.9~37.5),前四者均呈现出80~160目>40~80目>20~40目的规律,仅COD_Mn和COD_Mn/TN呈现直接投加>无纺布包裹投加的规律。在静态脱氮实验中,21 d后,添加了稻壳的水样COD_Mn含量由28.1 mg上升至71.7~143.0 mg,TP含量由1.2 mg下降至0.2~0.5 mg,COD_Mn/TN由0.9上升至8.5~16.5,COD_Mn/TP由24.2上升至170以上,这4个参数的变化情况与稻壳的碳氮磷释放规律相同;TN含量由30.04 mg下降至7.64~8.68 mg,低于对照组(13.2~13.9 mg),但粒径和投加方式仅对实验初期水中氮的存在形态有影响。粒径决定稻壳的比表面积,投加方式决定稻壳的间隙,并影响微生物的附着效果,进而影响稻壳的碳氮磷释放效果。在实际应用时可根据情况,采用不同的生物质粒径和投加方式,以调节水中营养物质浓度和比例。