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...     

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.     

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.     

强化生态浮床原位修复技术对污染河流浮游动物群落结构的影响

对强化生态浮床原位修复技术修复南方重污染感潮河流过程中浮游动物的种群动态变化进行研究,探讨浮游动物群落结构变化特征与河流水质改善状况的相互关系.结果显示,经强化生态浮床处理后,重污染感潮河流水质得到改善,浮游动物的种类由修复工程实施前的5种增加到49种,且由单一耐污种转变为多种种类共存;示范区各月浮游动物个体丰度较对照...     

潜流湿地中微生物对三峡库区微污染水净化效果的影响

为了探讨潜流湿地对三峡库区微污染河水的净化效果,在野外构建芦竹、菖蒲、空心菜和无植物(空白)水平潜流人工湿地,研究人工湿地系统中微生物基本菌群和功能菌群数量分布,探讨污染物去除与微生物菌群种类和数量的相关性.结果表明:实验湿地系统运行情况良好,植物湿地系统对各污染物指标的去除效果优于空白湿地系统;芦竹、菖蒲、空心菜和空白湿地系统的微生物数量均随温度的降低而减少,其中,植物湿地系统的微生物数量高于空白系统;各湿地系统的微生物数量与水质指标去除率之间的相关性较强,在夏季,不同人工湿地系统的细菌总数与CODMn的去除率之间存在着显著的正相关,真菌、亚硝酸细菌总数与铵氮去除率之间均存在着显著的正相关,在冬季,不同人工湿地系统的反硝化细菌总数与总氮去除率之间存在着显著的正相关.     

滇池东北岸生态修复区的环境效应——Ⅱ.污染净化效应

研究了滇池东北沿岸带生态修复区去除水体中污染物和营养盐的能力．对修复区在重富营养水体迎风岸、无陆源污染情况下通过收获水生植物和促进悬浮物沉降方式去除的湖泊内源污染物质进行了定量的监测分析．结果显示,修复区对外来的悬浮物质具有强大的凝集、固定作用,植被区内每平方米湖面平均年沉积量达118．9 kg(干重),其中的氮、磷、有机碳含量分别达120 g／(m2·a)、70 g／(m2·a)、1080 g／(m2·a):修复区内的底质环境得到明显改善,表层沉积物中氮和有机碳含量比原初提高了4倍以上;修复区内水生植被具有极高的生产能力,仅2002年修复区就收割打捞水生植物113t(干重),由此去除氮、磷分别为30．0 g／(m2·a)和4．8 g／(m2·a).因此,沿岸带生态修复完全可以作为湖泊内源污染净化的一项工程措施在滇池东北沿岸或类似重污染水体推广应用．     

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.     

人工湿地对城市污染河水的净化效果及机理

针对采用人工湿地系统净化镇江市内污染较为严重的古运河河水中遇到的问题,采用复合垂直流人工湿地小试装置,研究人工湿地系统对污染河水的净化效果及净化机理.镇江古运河水质调查结果表明,河水中悬浮态污染物质含量较高,为劣V类水体;当水力负荷为750mm/d时,人工湿地系统对CODMn去除率约为50%-60%,TN去除率约为40%-50%,TP去除率约为30%-40%,能够将劣V类水处理为Ⅳ类水甚至Ⅲ类水,表明其对污染河水处理的有效性.研究人工湿地内部污染物浓度的沿程变化规律,可以发现河水中污染物质的去除主要发生在湿地下行池,尤其是表层30 cm处,而上行池未能发挥应有的作用,分析表明与可能与污染河水中的碳氮比有一定的关系.通过本次实验发现湿地表层对污染物的去除表现为滤料及植物根系的过滤、吸附、截留以及微生物的降解、植物吸收等综合作用.     

组合型浮床生态系统的构建及其改善湖泊水源地水质的效果

研究开发了一种由水生植物、水生动物及微生物膜构建的组合型浮床生态系统.在野外条件下,考察了该浮床对富营养化湖泊水在静态条件下的净化效果.结果表明,20 d内TN、TP的去除率分别为83.7%和90.7%,透明度也有大幅提高.而且,组合型浮床系统对有机物尤其是难降解有机物的去除能力较强,在25 d内,对r-BHC、HE、DDE、DDD、DDT的去除率分别为25.2%、63.8%、42.1%、71.6%和27.6%,氯苯、阿特拉津的去除率达55.9%和72.1%.水生动物的代谢活动提高了有机物的生物可降解性和氮磷的植物可利用性.该新型浮床可用于水源地水质改善、污水净化生态工程、富营养水体的生态恢复等.     

基于水质-水位二元响应关系推求过水型湖泊适宜生态水位研究

适宜的生态水位能够反映湖区生态系统的多种需求,是湖泊长期稳定健康运转的基本保障.目前湖泊适宜生态水位的推求大多侧重恢复天然水位情势.然而过水型湖泊承担着防洪、供水、航运等多种功能,频繁的人类活动导致湖泊水位情势异常复杂.同时随着社会经济的快速发展,水质恶化对过水型湖泊生态系统造成了较大的负面影响,仅恢复天然水位情势难以反映过水型湖泊的生态需求.因此,在IHA-RVA法的基础上,本文针对过水型湖泊吞吐性强的特点,利用水质-水位二元响应关系系统地提出了一套逐月修正过水型湖泊适宜生态水位阈值,并确定适宜水位变动率的方法.以洪泽湖为应用实例,结果表明:1)根据湖泊水文情势和入湖污染物变化情况,湖泊调度周期可以划分为平水期(1-4月)、泄水期(5-6月)、蓄水前期(7-9月)和蓄水后期(10-12月);2)各时期内,洪泽湖水位和水质呈现较强的相关性,其中平水期、泄水期和蓄水后期水质均随着水位上升而下降,平均Pearson系数达-0.77,仅在蓄水前期水质随水位上升而改善;3)现阶段洪泽湖的自净能力和污染物滞留比例竞争关系激烈,逐月适宜生态水位阈值为:12.92～12.99、12.79～12.99...     

改良型生物稳定塘对滇池流域受污染河流净化效果

对滇池流域大清河生物稳定塘系统中的水质净化效果进行了分析,同时对各塘中的浮游藻类种类组成、细胞密度和多样性进行了调查。结果表明,当污水流经预处理塘、好氧塘、水生植物塘、养殖塘的过程中,pH、DO、叶绿素a浓度呈逐渐上升趋势,TN、TP、NH_4~+-N、BOD_5和COD浓度呈逐渐下降趋势,生物稳定塘系统对TN、TP、NH_4~+-N、BOD_5和COD的去除率分别达29.29%,48.68%,33.68%,68.14%和71.25%。叶绿素a浓度和pH(r=0.955,P0.05)、DO(r=0.992,P0.01)显著正相关,而和TN(r=-0.936,P0.05)、TP(r=-0.925,P0.05)以及NH_4~+-N(r=-0.927,P0.05)等显著负相关。在塘系统中,共出现浮游藻类53种,藻类种类数和生物多样性呈增加趋势,总细胞密度呈下降趋势;塘系统中共出现6种藻类优势种,其中绿色微囊藻和惠氏微囊藻细胞密度呈现出逐渐下降的趋势,梅尼小环藻、啮蚀隐藻、美丽网球藻和球囊藻细胞密度呈现出逐渐上升的趋势。     

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。     

Analysis on the ecological benefits of the stream water conveyance to the dried-up river of the lower reaches of Tarim River,China

Water is the foundation of the composition, de-velopment and stability of the oasis ecosystems in thearid areas, and is the key ecological factor in the aridareas. The study results showed that in the arid areasthe biological process is weak, the biological ecosys-tems are small in scale and low in stability[1— . So the 9]growth of the natural vegetation is directly influencedby the change of groundwater level, leading to thedegradation of ecosystem[10,11]. Analysis on the rela-tionship betwe…