微曝气生态浮床净化入湖河口污染河水原位模型实验

针对污染河水黑臭缺氧、NH_4~+-N含量高等问题,研发了一种"漂浮载体悬挂弹性生物膜填料+水生植物并辅以人工微曝气系统"的微曝气生态浮床系统.通过原位模型实验,研究了其在大清河入湖河口对污染河水的净化效果,当水力负荷为1500mm/d时,对TN和NH_4~+-N的平均去除率分别为81.1%、91.3%,对TP的平均去除率为72.7%,对PO_4~(3-)-p的平均去除率为92.5%,对有机物亦有较强的去除能力;处理1m~3水需要的曝气费用约为0.007元.微曝气生态浮床系统整体运行稳定、去除效率高、能耗低,适合流水环境,可直接在污染河道和人湖河口区对污染河水进行自流净化.     

人工浮床运用于入湖河流原位净化模拟研究

2009年11月至次年7月,在太滆运河滆湖入运河段开展黑麦草与美人蕉、水芹菜分别搭配混种的人工浮床对河流水体原位净化动态模拟研究.结果表明该人工浮床能够持续净化流动水体.人工浮床对TN去除率为5％ - 35％,TP去除率为5％ -40％,CODMn去除率为5％-20％.在温度相对较高、浮床植物迅速生长的情况下浮床去除率...     

沙基和浮床培养方式种植水芹对人工湿地冬季水质净化能力的对比

针对人工湿地冬季净化能力不足以及不同湿地植物种植方式可能影响其净化效果的湿地构建问题,通过小试实验,研究了沙基法和浮床法种植水芹(Oenanthe javanica(Bl.)DC.)对冬季人工湿地净化富营养水体效果的影响.在整个冬季,4个实验周期中,处理期间总磷(TP)和总氮(TN)去除率表现出显著差异:对照组(CK)、沙基种植组和浮床种植组4个周期对TP的去除率平均值为20.17%±19.23%、59.60%±7.54%和45.44%±29.22%;对TN的去除率平均值依次为:29.83%±19.65%、64.89%±23.01%和60.50%±25.86%.与CK组相比,冬季种植水芹可显著提高湿地对TP和TN的去除率;与浮床种植方式相比,沙基种植方式的TP和TN去除率略有提高.而对于COD的去除率,沙基种植组周期间波动较大(-27.5%~52.92%),浮床种植组组周期间更为平稳(10.83%~40.42%),浮床种植组在全部4个周期的平均去除率(23.13%±14.41%)略高于沙基种植组(19.38%±35.38%).2种种植方式下,水芹均可安全适应冬季温带气候;与沙基种植法相比,浮床种植方式更有利于植物总生物量的增加,特别是根系生物量的增加;相对于浮床种植,传统的沙基种植法能使水芹根系在温带冬季大部分时间内保持较高的活力和泌氧能力.因此,考虑到建设成本,在浅水区域可优选传统的沙基(或底泥)种植方式;在深水区域,使用浮床种植的方式,也能保证耐寒水生植物安全度过冬季和保持较高的净化能力.     

利用不同物候期水生植物配置提高浮床人工湿地的除氮效果

为验证利用不同物候期水生植物配置提高碳氮比失衡湿地脱氮能力的可行性,设计了向水芹菜(Oenanthe javanica)浮床人工湿地系统中添加轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的实验,研究了在秋、冬季低温条件下,暖季型植物分解释碳对系统氮去除效果的影响.结果表明,添加轮叶黑藻显著提高了系统水体碳氮比,促进反硝化作用,提高总氮和硝态氮的去除率.在4个周期中,与对照组相比,物候期组合型浮床人工湿地系统的总氮去除率分别提升23.03%、10.90%、18.55%和22.93%,硝态氮去除率分别提升38.28%、20.74%、17.87%和17.06%.由此可见,利用暖季型和冷季型植物配置提高碳氮比失衡湿地氮去除率是可行的.     

原位围隔耐寒高羊茅浮床对苏州重污染河道水体的净化

过去采用美人蕉等浮床来净化水质报道较多,而采用原位围隔高羊茅草坪浮床来净化重污染河道水体,目前尚未见有报道.本文研究了不同高羊茅草坪浮床覆盖率对冬季重污染河道水体的净化能力,以期确定其最佳覆盖密度.试验结果表明,高羊茅浮床对富营养化水体中的氮、磷、COD等均具有极强的去除能力,并能有效提高水体透明度.这为冬季重污染河道水体水质改善的示范工程提供了可靠的科学依据.     

东南丘陵山区深水水库两种浮床植物脱氮效率对比研究

为探究东南丘陵山区深水水库中生态浮床技术深度脱氮的效率及管理措施,以大型山谷型深水水库千岛湖为例,选取湿生植物空心菜(Ipomoea aquatica)和水生植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum),采用生态浮床技术,开展了原位模拟实验对比研究,探究不同营养盐浓度和光强下两种植物的生长状况与氮素去除效率。结果发现:(1)空心菜长势受营养盐和光照条件影响明显,添加氮磷后(TN=2.37 mg/L,TP=0.046 mg/L)的空心菜生物量是原位水体(TN=0.66 mg/L,TP=0.028 mg/L)的1.6倍,适当遮光有助于浮床植物生长,40%遮光条件下空心菜的生物量是不遮光条件下的1.5倍;而粉绿狐尾藻生长受营养盐和光照条件影响均较小。(2)空心菜对于水体氮素净化能力显著高于粉绿狐尾藻,在最佳条件下空心菜和粉绿狐尾藻对氮素的去除效率分别达到213.30和44.23 mg/(m²·d)。(3)空心菜去除氮主要以植物同化作用为主,占70%以上TN去除量,40%遮光环境通过明显提升空心菜同化吸收氮量和根系反硝化速率增强了氮的去除能力;粉绿狐尾藻同化吸收和反硝化脱氮作用各占50%左右,以遮光75%下脱氮效果最好。本研究表明,采用生态浮床技术能够强化深水水库的脱氮能力,空心菜更适合在氮浓度较高的水体生长,夏季为空心菜和粉绿狐尾藻浮床分别进行40%和75%的遮光处理将有更好的水质净化效果。因此,在滨岸湿地匮乏的深水水库实施多种植物搭配的生态浮床技术强化水体脱氮作用是一种行之有效的水质改善方法。     

淤泥生态浮床的构建及其对富营养化水体净化效果

利用武汉月湖清淤底泥为主要原料,配以膨胀珍珠岩为轻质材料、灰渣胶凝材料为粘合剂制得淤泥生态浮床,并考察其对富营养化水体的改善效果.研究表明,湖泊淤泥、膨胀珍珠岩、灰渣胶凝材料掺量分别为60%、15%、25%时,浮床模块的密度、抗压强度、抗折强度、吸水率、软化系数达到797.2kg/m3、1.02MPa、0.21MPa、13.2%和85.5%,满足设计需要.在为期32d的净水试验中,淤泥生态浮床对富营养化水体净化效果较好,TN、TP、NH4+-N、PO34-P、CODMn、Chl.a的去除率最高分别可达31.1%、38.6%、37.2%、36.9%、39.7%和48.8%.淤泥生态浮床有效解决了湖泊清淤底泥的处置问题,并且可对富营养化水体取得较好的生态修复效果,适合推广使用.     

水生蔬菜对富营养化水体净化及资源化利用

通过采用水生蔬菜水芹和豆瓣菜作为生态浮床栽培材料,对其净化富营养化水体的效果及其处理后的品质等方面进行研究.结果表明,水生蔬菜不仅能在富营养化水体中正常生长,还对富营养化水体有较强净化能力,且净化能力随着处理时间的延长而提高.处理20d,水芹对富营养化水体中的TN、NH_4~+-N、TP、COD_(Mn)、Chl.a的去除率分别达到76.86%、69.39%、90.45%、95.03%和89.81%;豆瓣菜对富营养化水体中的TN、NH_4~+-N、TP、COD_(Mn)、Chl.a的去除率分别达到78.27%、67.95%、89.98%、95.38%和91.28%.水芹和豆瓣菜不仅能显著改善富营养化水体的水质,且没有产生硝酸盐及重金属富集,符合食用标准;还能产生一定的经济效益.     

密云水库东西库区的水质与浮游藻类分析

湖泊生态工程因其净化效果好、投资小、运行简单等优点,近十多年来在我国受到了广泛关注,并得到了越来越多的应用.本文介绍了云南洱海污染治理的工程技术之一--桃溪河口净化工程的设计思路.该工程基于暴雨径流输送污染物的特征,将水力工程、土石工程与生物工程有效结合,通过在桃溪河口建立溢流堰,将桃溪正常来水导截入由桃溪河口9个废弃鱼塘改造而成的净化池进行净化.工程运行的水质监测表明,该工程已发挥一定的净化效果,对TN的去除率达55.2%-86.9%,其中对NO3-N和NH4 -N的去除率都较高,对P的去除率达76.4%-88.2%,对悬浮物的去除率达29.4%-49.5%.     

生态型水源水体生态净化及其影响因素

水库水体污染控制及富营养化防治是保障城市原水供应安全的重要环节.本研究针对金泽水源水库太浦河来水氮、磷浓度较高的特点,自行设计建设了5个面积均为240 m~2的生态净化模拟试验池(A、B、C、D和对照)开展模拟试验,研究了不同水库形态、水生植物种植面积比例及种植方式对水体氮、磷污染物去除的影响.结果表明,通过模拟试验池的生态净化,原水中铵态氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)和总氮(TN)的平均去除率分别为50.36%、53.73%和22.25%,C池TN和NH_4~+-N去除率最高分别达到了24.97%和54.61%,D池TP去除率最高,达到62.16%,水体溶解氧(DO)平均浓度提高了1.11 mg/L,平均透明度提高了27.6 cm,均显著高于对照池.水库形态结构、水生植物面积比例及种植方式对水体氮、磷污染物净化效果影响明显,增大水库浅水区面积能有效提高对水体氮、磷污染物的去除能力,增加水生植物种植面积能有效提高水体氮污染物去除和DO、透明度的提升能力,采用浮床种植方式能有效提高水体磷污染物去除和透明度提升能力.本研究结果能为金泽水源水库及其他类似水库的设计和建设提供科学依据.     

不同生长型沉水植物配置对生物量积累和水质净化效果的影响

种植水生植物,尤其是沉水植物,是目前广泛应用于受损水体的最主要的生态修复方法之一. 研究不同生长型沉水植物组合对水体理化因子的影响及营养物质的去除效率可为受损水生生态系统修复提供重要的科学依据. 本研究以我国水体修复中常用的3种不同生长型沉水植物苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)为研究对象,采用1种生长型种植和2种生长型及3种生长型混种模式,研究不同生长型沉水植物组合及其不同生长阶段对实验系统水质指标及氮、磷等营养物质去除率的影响. 结果表明,所有植物组合处理均显著提高了系统中总氮、总磷和氨氮去除率; 在实验前中期总氮、总磷和氨氮去除率最高. 从本实验受试物种组合来看,1种和2种生长型组合比3种生长型组合具有更高的生物量累积量和总氮去除率. Pearson相关性分析显示,实验系统中的pH、DO浓度与植物总生物量呈显著正相关,总氮、总磷、氨氮浓度均与植物总生物量呈显著负相关. 建议在受损浅水水生态系统修复过程中,根据生态修复不同阶段考虑不同生活型、生长型和功能群的水生植物组合; 在生态修复过程中需加强管理,如水生植物收割等,才能达到最好的修复效果.     

人工介质对富营养化水体中氮磷营养物质去除特性研究

采用人工介质富集微生物对太湖梅梁湾水源水中氮磷营养物质的去除特性进行了试验研究.中试结果表明:随着介质密度和水力停留时间的增加,对氮磷营养物质的去除率均有提高.介质密度为26.8%、水力停留时间为5d时,人工介质对TN、TP、氨氮、亚硝态氮的去除率分别为26.6%、72.1%、43.2%、79.4%,可见人工介质对富营养化水体中氮磷营养物质有较好的去除效果.增加水流速度消除了池内的溶解氧和氧化还原电位的分层现象,提高了NH4 -N和NO2--N的去除效果,没有降低TP、PO43--P、DTP的去除效果,说明沉淀作用并不是去除水体中氮磷营养物质的主要途径.人工介质表面富集了大量的微生物,通过硝化-反硝化作用是富营养化水体水质改善的主要途径.     

秋冬季环境下固定化氮循环细菌净化湖泊水体氮污染动态模拟

本文依据太湖秋冬季水体氮污染的特点,应用辐射增殖氮循环细胞进行了净化湖水氮污染的动态模拟实验,研究结果表明,富营养化湖水经固定化氮循环净化后,总氮下降７２．４％,氨氮下降８５．６％,出水水质得到明显改善,固定化氮循环细茵在冬季低温（７℃）条件下仍保持了较高的降氮能力,总氮和氨氮去除率分别为５５．６％,５８．９％,降氮效果与湖水滞留时间有关,探讨了固定化氮循环细茵的降氮机理。