常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

基于生态浮床的乡村微污染河道水质净化研究

为了综合解决乡村河流微污染问题,文章以上夹河退水渠河道微污染水体为对象,以净化能力强且观赏性较好的9种水生植物为试验供试植物,构建了单一植物型生态浮床,研究了植物型生态浮床对水体中氨氮(NH4^+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等指标的去除情况,结果表明:9种植物生态浮床对乡村微污染河道水体中污染物的去除率有一定差异;其中,象草、芦苇、水葫芦对NH4^+-N去除率较高,分别为54.58%、61.04%、67.50%;黄菖蒲、美人蕉、水葫芦对TP去除率较高,分别为83.93%、86.26%、89.17%;黄菖蒲、风车草、水葫芦对COD去除率较高,分别为31.82%、31.83%、33.39%;该研究能够为植物型生态浮床技术在今后乡村微污染河流中的应用提供理论指导。     

不同填料强化生态浮床对淡水养殖水体的净化效果

人工填料强化生态浮床是近年来发展起来的一种新兴生态工程修复技术。选取3种不同类型的人工填料与挺水植物组合,分析其对高磷浓度养殖水体和上海市养殖池塘水体的净化效果。结果表明,在高磷浓度(2.36~3.42 mg/L)养殖水体中,人工填料强化生态浮床对TN、TP、COD的平均去除率分别为34.9%,12.2%,26.1%,且3组系统之间差异不明显。在上海市养殖水体平均浓度条件下,3组系统对TN和TP的去除能力为:立体弹性填料强化生态浮床＞组合填料强化生态浮床＞生物绳填料强化生态浮床,立体弹性填料强化生态浮床对TN和TP的去除率分别为83.9%和69.3%;3组系统对COD和NH₄⁺-N的去除率均在70%以上。因此,立体弹性填料强化生态浮床可以考虑应用于上海市淡水养殖池塘水体的生态修复工程。     

组合式生态浮床处理富营养化水体的比较与研究

选用美人蕉作为浮床植物,引入固相碳源作为基质,组建竹丝基质生态浮床（FI-BT）和稻草基质生态浮床（FI-RS）两组平行系统,比较了两种生态浮床净化富营养化水体的效果及特性。实验结果表明：FI-BT在去除水体中的NH+4-N和TP方面的效果较佳,试验开始后第6天的平均去除率分别为92.13%±0.06%和34.09%±0.2%;FI-RS在第6天的平均去除率分别为91.6%±0.06%和24.05%±0.18%。FI-BT相比于FI-RS在反硝化上更有优势。     

不同类型浮床对水质的净化效果研究

生态浮床作为一种环境友好型的水污染治理方法,相对物理化学方法具有较大的优势,自提出以来越来越被广泛关注.目前,生态浮床技术在理论和应用方面都有较深入的研究,但主要集中在植物选择、污染物的去除效果和机理,以及各种创新型浮床,并未将生态浮床作为一个完整的微生态系统进行研究.本文根据植物和微生物的空间分布,模拟设置植物—微生物复合生态浮床系统,研究植物-微生物复合生态浮床、植物浮床和微生物对水质的净化效果,复合生态浮床内部植物和微生物间的相互作用、相互影响.结果表明,不同类型浮床对TP具有较好的去除效果.植物浮床和复合浮床对TP的去除效果均高达90%.复合浮床、植物浮床、微生物处理对水体TN的去除率分别为55.3%、31.2%、31.1%.植物、"植物+微生物"、"植物+空白载体"处理组对植物株高和地径的影响依次变大,主要原因是微生物在富集和形成初期,与植物之间存在养分竞争,影响植物的生长.     

低温条件下不同填料的BAF处理生活污水的试验研究

构建了两个平行的BAF(分别是陶粒/竹丝复合填料BAF和竹丝填料BAF),研究了低温环境下两个BAF处理生活污水的特性。结果表明:水温为7.9℃~14.8℃时,相对于竹丝填料BAF,陶粒/竹丝复合填料BAF的净化效果更显著。陶粒/竹丝复合填料BAF对TN、NO_3~—-N、NH_4~+-N和TP的去除率为2.7%~89.4%、61%~94.6%、11.5%~99.8%、25.5%~96.8%,而竹丝填料BAF对TN、NO_3~—-N、NH_4~+-N和TP的去除率为1.3%~78.5%、3.7%~92.4%、3.1%~97.7%、2.0%~89.3%。而且陶粒/竹丝复合填料BAF出水NO_2~—-N浓度为0.05~1.73 mg/L,平均为0.64 mg/L相对偏低。可能在低温条件下,复合填料上不同菌种之间的共降解和协同降解作用更为显著。     

混合植物人工浮岛修复富营养化水体试验

为了探究不同比例混合植物对富营养化水体的净化效果,选取黄菖蒲和美人蕉组合混合植物人工浮岛在相同的条件下进行室外静态模拟试验.结果表明,在静态条件下,各人工浮岛对TN、TP、CODMn的平均去除率分别为83.23%、84.12%、67.76%;不同混合比例植物的浮岛中,以菖蒲:美人蕉=3∶1的去除效果最好.     

无土草坪新型浮床对城市河道污染水体净化效果初探

选取无土草坪(高羊茅)搭建一种新型浮床,同时与以种植净水植物黄菖蒲、千屈菜的传统浮床对比,通过室内试验,研究无土草坪新型浮床对城市河道污染水体中污染物的净化效果。结果表明:无土草坪对污染水体中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)都有明显的去除效果,其中对COD、TP的去除率高于黄菖蒲和千屈菜,分别为62.0%、89.0%,对NH3-N、TN的去除效果仅次于黄菖蒲,去除率分别为91.7%、95.4%。从试验结果来看,无土草坪对污染水体中污染物的净化效果显著,可作为城市污染水体生态修复的一条新途径。     

膜曝气生物膜-生态浮床组合装置开发及其水体净化效果研究

生物生态法是目前国内外治理河湖水体富营养化的主要方法,但使用单一净化装置的处理效果均不甚理想,故将生物生态法中的生物膜法、曝气富氧法和生态浮床法相结合,开发了一套新型膜曝气生物膜-生态浮床立式组合净化装置。试验结果表明,组合装置较水体自净和单一净化装置可显著提高水体净化效果。具体表现在:组合装置、生物膜反应器、生态浮床和河水自净作用对NH_4~+-N的去除率分别为98.0%、96.6%、66.6%和48.5%,组合装置较河水自净作用的去除率可提高49.5%;对TN的去除率分别为34.7%、26.9%、19.3%和9.6%,去除率可提高25.1%;对TP的去除率分别为60.7%、33.9%、86.9%和38.5%,去除率可提高22.2%;对COD_(Mn)的去除率分别为78.3%、53.1%、58.4%和40.2%,去除率可提高38.1%。同时,组合装置对叶绿素a同样具有最强的抑制作用且可大幅提高水体透明度,减少水体黑臭现象的发生,这一结果为该装置应用于受污染河道的水体修复提供了科学依据。     

应用DRAINMOD-N II模型对暴雨后稻田排水量和氮素模拟

为研究暴雨后稻田氮素的排放过程,在宿迁市船行灌区开展了试验,测定了常规灌排和控制灌排模式下暴雨后NH_4~+—N、NO_3~-—N的浓度和稻田排水量,并用DRAINMOD-N Ⅱ模型对暴雨后稻田排水量、NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷进行模拟。试验结果表明:控制灌排模式可以显著减少雨后稻田排水量和氮素排放量;在两种灌排模式下,DRAINMOD-N Ⅱ模型对雨后排水量模拟值与测量值的相对误差RE在2%以内,相关系数R在0.98以上,模拟效率系数NS在0.96以上,对NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷的模拟值与测量值的相对误差在5%以内,相关系数R在0.95以上,模拟效率系数NS在0.90以上,因此通过模型率定得到的各参数值较为合理,可以利用该DRAINMOD-NⅡ模型对未来暴雨后稻田排水量、NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷进行预测。