人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统正在被广泛应用于各种类型的污水处理,不仅对有机污染物有较强的降解能力,而且对传统的二级处理难以去除的氮磷也有较好的去除效果。人工湿地污水处理系统是一个复合生态工程系统,其对污染的去除机理是一个错综复杂的过程,基质、水生植物和微生物共同发挥着重要作用。综述了人工湿地脱氮除磷的效果与机理,讨论了基质、水生植物、微生物及其他外界因素对系统处理效果的影响及氮磷去除的预测模型,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。     

同步脱氮除磷基质应用于人工湿地的研究进展

同步脱氮除磷基质是一种可以同时去除氮和磷的功能性材料,在人工湿地去除污染物过程中起着决定性作用。简要概述了水平和垂直潜流人工湿地的运行机制和适用水体,将人工湿地的基质划分为单一式和组合式同步脱氮除磷基质;阐述了砾石和沸石等传统矿物、锰矿石和黄铁矿石等金属矿物、工业和建筑废料、农业废料、无机基质、有机基质、复合基质在人工湿地中的同步脱氮除磷效果和净化机制,其中,复合基质、锰矿石和黄铁矿石等金属矿物、农业废料具有高效的同步脱氮除磷效果,但是后两者受限于水体类型和自身的理化性质;总结了高性能的组合式同步脱氮除磷基质,分析了人工湿地类型、植物、微生物、水力停留时间、水力负荷率、温度和水体pH等因素对基质同步脱氮除磷效果的影响。     

人工湿地脱氮除磷影响因素及改进措施研究

人工湿地作为一种新型的污水处理方式,具有维护成本低、运行高效稳定、生态效益突出等特征,在污水脱氮除磷方面得到普遍的推广和应用,对水环境质量的改善具有重要意义。从非生物因素(温度、pH值、水力停留时间、流入C/N比、分流比、溶解氧)和生物因素(植物、微生物)两方面对影响脱氮除磷的因素进行了归纳总结,阐明各限制条件的作用机理,并针对当前存在问题提出一系列改进方案,以期为后续人工湿地脱氮除磷的研究提供参考。     

石家庄市地表水源氮、磷污染分布特征

氮、磷物质的输入是造成地表水源富营养化的主要原因,研究氮、磷污染分布特征对于了解其来源及其流失规律具有重要意义。笔者对石家庄市地表水源现状及环境背景水质进行了调查和分析,结果表明：岗南水库氮、磷污染丰水期比枯水期重;氮、磷元素形态及其流失形式均表现为非点源污染特征;汛期洪水输入是岗南水库氮、磷污染物的主要来源方式。     

北京市北运河水系河道水质变化及其对河岸带土地利用的响应

以再生水为主要补充水源的高度人工化的城市河道已经成为城市水生态系统的主要载体。与自然河道相比,人工化河道水源较为复杂,河道与城市内部的水、热、污染物迁移转化及其响应更为敏感。以北京市再生水补水典型河段清河、北小河、坝河、通惠河为研究对象,分别在2004年和2011年春季和夏季,对再生水补水河道水质进行监测;综合运用Pearson相关分析和DCCA排序分析方法,研究水质要素及其对河岸带不同尺度缓冲区土地利用结构变化的生态响应,通过因子分析,识别水质的污染源。结果表明,与2004年相比,2011年北京市北运河水系河道中,与氮、磷、酸和碱污染相关的水质要素含量的变异系数显著增大,水中有机污染物含量的变异系数明显减小;水体受非点源污染程度在减小,河岸带水域和交通用地对河道水质的影响的空间尺度在缩小,再生水对河道水质的人为调节作用大于生态廊道中其他土地类型的自然调节作用;河道各水质要素的空间分布格局各异。2004年,影响北京市北运河水系河道水污染以氮、磷、酸和碱等的无机污染为主,这不仅与河岸带林地的非点源磷贡献有关,还与有机物降解和硝化作用等影响;2011年,河道水污染偏重于化学需氧量和铵态氮等有机污染,而且还有氮、磷、酸和碱等无机污染。     

大庆市油田开发区湿地水环境质量现状与污染防治对策

大庆市资源开发与湿地生态环境保护矛盾日益突出,通过对典型泡沼和排干水体采样监测,采用单因子指数法和综合污染指数法对大庆市油田开发区湿地水环境质量现状进行评价和污染特征分析.研究结果表明,按照水环境功能标准,在研究区,除了库里泡和排水干渠水质的综合评价污染强度为轻度、中度污染外,其余泡沼的水质均为重度或严重污染;但在单因素污染评价中,所有水体水质都为劣V类.其中,各个泡沼水体都是化学需氧量、总磷和挥发酚3项指标超标,龙凤湿地的氮污染也比较严重,三永泡和中内泡水体石油污染物超标;而各个排干水体主要受氮和磷的污染.同时基于评价结果分析,提出了大庆市湿地生态系统污染综合防治对策.     

生态湿地植物资源管理和利用途径刍议

随着生态湿地技术在我国的规模化推广应用,湿地植物资源的管理和利用途径成为新的挑战。将湿地植物刈割并移至陆地生态系统是水体系统污染控制的终极途径之一。概述了在资源紧缺和环境污染双重背景下,湿地植物资源管理和利用的潜在途径。以南方某133.3 hm2规模化湿地为例进行估算,通过植物刈割,可以直接带走450kg/a磷、9 540 kg/a氮,从而避免潜在二次污染。总结了植物刈割的方法、参数及对湿地的影响。综述了刈割转移生物质的几种潜在后续利用方式:燃料、纤维、工业材料、饲料、肥料及生物炭等。指出在我国目前社会经济背景下,湿地生物质资源二次利用具有广阔的前景和深远的环保意义。     

基于SWAT模型的梅江流域非点源污染时空分布特征

利用SWAT模型对亚热带季风湿润区红壤背景下江西省梅江流域非点源污染进行了模拟,并根据实测数据对模型的参数进行了率定和验证。在确定模型适用性的基础上,进行氮、磷营养盐负荷计算,分析了流域非点源污染负荷时空分布特征。结果表明：研究区非点源污染负荷具有显著的时空分布特征,在时间变化上,氮、磷污染负荷与降雨有明显相关性,R2分别是0.909和0.921;硝态氮年平均污染物负荷排放方式主要以下渗为主,下渗硝态氮排放量占总量的63%,与流域内高植被覆盖率有关;在空间分布上,有机氮与有机磷空间分布基本一致,流域内污染物主要分布在梅江中下游的黄陂河与会同河流域,不同土地利用下非点源污染负荷以耕地排放量为主。     

滹沱河流域本底状态地表水氮、磷非点源污染评价

通过对滹沱河流域各支流源头区地表水中氮、磷浓度监测分析,得出本底状态下总氮浓度为0.223～5.631 mg/L,氨氮浓度范围为未检出～0.634 mg/L,可溶态氮浓度为0.190～5.532 mg/L,总磷浓度为0.024～0.683 mg/L,可溶态磷浓度为0.026～0.220 mg/L.本底状态下各水文期氮的非点源污染形态都以可溶态氮为主;磷的非点源污染形态枯水期以可溶态磷居多,丰水期以颗粒态磷为主.滹沱河流域本底状态下氮、磷非点源污染水平较高.     

北京密云水库小流域非点源污染负荷估算

根据不同类型的非点源污染发生区,选择若干径流小区,进行降雨、径流量、径流水质同步监测,分析不同土地利用类型小区地表径流和泥沙中氮、磷的流失情况。根据地貌特征和土地利用情况,利用通用土壤流失方程和SCS法分别计算不同土地利用类型区土壤侵蚀量和径流量,分析氮、磷的流失特点。结果表明:坡耕地和荒草坡单位面积土壤流失量比较严重;村庄中溶解态氮的流失量最多;村庄和坡耕地是氮、磷流失的重点区域。     

水生植物的生态功能和资源应用

水生植物具有水体产氧、氮循环、吸附沉积物、抑制浮游藻类繁殖、减轻水体富营养化、提高水体自净能力的重要功能,同时还能为水生动物、微生物提供栖息地和食物源,维持水岸带物种多样性.通过综述国内外水生植物的研究进展,阐明了水生植物的概念及分类方法,全面概述了水生植物的生态功能,讨论了中国城市建设中水生植物资源利用现状和效果,提...     

城市湿地水生植物在水污染治理中的净化机理研究进展

综述了当前国内外对湿地水生植物在水污染治理中净化机理,包括水生植物对氮、磷、重金属、有机污染物和其它有毒有害物质的去除机制。     

采煤塌陷区人工湿地水生植物作用分析——以徐州市九里湖人工湿地为例

采煤塌陷区人工湿地含有氮、磷、重金属等污染物,适宜采用水生植物进行生态修复。通过调查分析,发现九里湖人工湿地含有芦苇、菖蒲等挺水植物,水鳖等浮叶根生植物,金鱼藻、马来眼子菜、菹草等沉水植物。水生植物通过吸附、吸收等净化作用,有效降低了九里湖水体悬浮物的浓度、水的浊度,增加了水体的透明度、溶解氧,有效抑制了藻类生长。     

漂浮植物修复技术净化城市河湖水体试验研究

阐述了漂浮栽培植物修复系统的技术原理、特点与系统组成, 研究了在该系统中种植美人 蕉和旱伞草2 种植物的生长状况以及这些植物对城市河湖水体中氮、磷等的净化效果。尝试了将 漂浮栽培植物与生物接触氧化技术结合起来, 并研究了植物与生物填料的组合系统对水质的改 善效果。结果表明, 美人蕉和风车草在漂浮植物修复系统对氨氮的去除率均在90%以上, 漂浮栽 培植物与软性填料的组合系统对水中COD_Mn 的去除率达46%以上。     

饮马河流域典型湿地植物净化河流水环境效果研究

采取单种及混种方式,通过小型湿地模拟实验,研究松花江支流饮马河流域河流湿地中常见的芦苇、香蒲、槽秆荸荠、藨草、慈姑、花蔺、菱角、紫背浮萍和金鱼藻9种湿地植物及其组合对河流水体中化学需氧量(COD_(cr))、氮、磷等的净化效果。结果表明:所选湿地植物,在模拟环境条件下均能有效提升取自河流水体的水质;不同的湿地植物对污水中各污染物净化具有明显的差异,花蔺对总磷(TP)、COD_(cr)和氨氮(NH_3-N)净化效果最好,去除率依次为99.65%、68.22%和99.54%;香蒲、菱角、金鱼藻混合组对总氮(TN)的净化效果最好,去除率是66.19%;槽杆荸荠、芦苇和金鱼藻对亚硝酸盐氮(NO_2-N)的净化效果最好,去除率是83.64%。两种植物混种后对某一种污染物指标的处理效果弱于分别独种时的处理效果,但对多种污染物指标的综合处理效果一般要好于独种时的处理效果。     

钢渣在人工湿地净化污水中的应用

将钢渣作为基质应用到人工湿地中,可以提高人工湿地对污水中污染物的去除效率.钢渣可以分为碱性氧气炉钢渣、电弧炉钢渣、高炉钢渣和改性钢渣.以碱性氧气炉钢渣、电弧炉钢渣和高炉钢渣作为基质的人工湿地对污水中总磷的去除率都较高,对模拟污水中总磷的去除率大于对实际污水中总磷的去除率,以高炉钢渣作为基质的人工湿地对污水中总氮的去除率...     

湖泊生态恢复的关键因子分析

中国是一个多湖泊的国家。由于经济快速发展及湖泊资源不合理的开发利用,中国湖泊的污染问题和生态系统退化相当普遍。特别是由于氮、磷等营养元素的富集造成的水体富营养化,导致蓝藻水华频繁发生,甚至出现了饮用水危机事件。由于缺乏基础理论的指导,中国湖泊富营养化治理曾经走过弯路。在没有实现控源截污的条件下,片面强调生态恢复来净化湖泊水环境,一度成为富营养化湖泊治理的主流思想。实际上,湖泊生态恢复是有条件的,而对这些条件的诊断和分析是开展湖泊生态恢复的前提和基础。通过对太湖水生植物分布及其影响因子分析,确定沉水植物恢复的核心条件是水下光照条件。水下光照条件受富营养水平、悬浮物浓度与水深等因子的影响。只有当一个水域的真光层深度接近水深的情况(比值>0.8),恢复水生植物才有可能。改善水下光照条件,包括降低水深,提高透明度,消除风浪等措施,实际上,都是增加真光层深度与水深的比值。在上述生态恢复条件不具备的情况下,湖泊治理与恢复的工作更多地应该聚焦在控源截污方面。这对中国湖泊污染治理与生态恢复具有普遍的意义。     

WISE USE OF WETLAND FOR SUSTAINABLE LIVELIHOOD THROUGH PARTICIPATORY APPROACH： A CASE OF ADAPTING TO CLIMATE CHANGE

1INTRODUCTION Hydroponics(aGreekword,hydromeanswater andponos,labour),asoil-lessagriculture,isa termtobedescribedinseveralwaysinwhichplants cangrowwithoutsoil,byuseofaninertmedium whereplantcantakeupessentialnutrients,either fromwaterinwhichanutrientsolutionisaddedor fromorganicmaterialsthatexistsinthemedium.Thesemediacanbegravel,sand,peat,vermiculate,prelite,sawdustorotherplantmatters(organiccom ponents).Therefore,theprocessinwhichaquatic weedsaredumpedonwatertoconstructfloatingbed orart…     

氮沉降和水位下降对湿地生态系统的影响

介绍了湿地生态系统及其氮沉降和水位下降的概况,综述了全球变化背景下的氮沉降和水位下降对湿地生态系统的具体影响。氮沉降能够在一定范围内提高生产力,具体表现在植物的地上生物量、净初级生产力、植株高度等方面,氮沉降还影响植被组成,使苔藓类植物向维管植物过渡;氮沉降通过两种方式促进微生物分解,一是解除微生物代谢的限制因素,二是改变微生物分解底物的质量;此外,氮沉降还影响温室气体(甲烷、二氧化碳、氧化亚氮)的通量。水位下降后,植被的光合速率降低,生长降低,促进微生物的分解,使温室气体二氧化碳、氧化亚氮的通量增加,使甲烷通量降低。