抚仙湖窑泥沟人工湿地的除磷效果研究

为了减缓和控制抚仙湖局部湖湾水体富营养化趋势,在抚仙湖北岸建设了净化面积1 hm²的人工湿地.综合利用生物氧化塘、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地治理技术,对入湖河道窑泥沟污水中磷的去除效果进行了试验研究.结果表明,该人工湿地系统对磷具有较强的去除能力.总磷去除率在57.7%～81.10%之间,平均去除率为54.9%.单位面积磷滞留量平均为26 mg·m^-2·d^-1,其中,湿地植物同化作用磷滞留量为26.1 mg·m^-2·d^-1,约占磷滞留总量的10%,大部分磷去除是通过基质吸附和沉降作用,但主要湿地植物水芹的季节变化对相应功能区的除磷效果会产生一定影响.试验期间,各功能区单位面积磷滞留量依次为水平潜流人工湿地＞生物氧化塘＞沉淀池＞表面流人工湿地.     

红树植物人工湿地对生活污水的净化效果

研究了潜流型海桑（Sonneratia caseolaris）人工湿地、桐花树（Aegiceras corniculatum）人工湿地和木榄（Bruguiera gymnorrhiza）人工湿地对生活污水的净化效果。一年来,3种红树植物人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N的平均去除率分别达到83%、71%、41%、55%、50%和84%以上。人工湿地各处理周期之间,BOD5和CODCr去除率波动较小,而TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N去除率波动较大。3种红树植物人工湿地对各种污染物的净化效果存在一定的差异。海桑人工湿地和桐花树人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显高于木榄人工湿地,而海桑人工湿地和桐花树人工湿地相比较,除TP外,BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N去除率没有显著差异。人工湿地单一处理周期内,去除率随水力停留时间（HRT）的延长而增加。BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N在HRT为1d和2d的去除率分别为HRT为3d去除率的54%-65%和73%-84%,NO2^--N在HRT为1d和2d的去除率分别达到了HRT为3d的70%-81%和85%-94%,而TP在HRT为1d和2d的去除率分别只有HRT为3d的39%-50%和65%-74%。另外,红树植物人工湿地与风车草（Cyperus alternifoliu）人工湿地相比,前者的BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显小于后者（P〈0.05）。总体上看,3种红树植物人工湿地对生活污水的净化效果呈现海桑人工湿地≈桐花树人工湿地〉木榄人工湿地。     

红树林人工湿地对生活污水的净化效果

建立3条结构相同的潜流人工湿地带(长×宽×高为33 m×3 m×0.5 m),带内分别种植外来种海桑和本地种秋茄、桐花树,水力负荷为5 m3·d-1,停留时间约3 d,连续2年监测。结果表明:各湿地带对CODcr、BOD5、TN、NH3-N、TP和SP的平均去除率分别为65%、74%、53%、52%、67%和70%;不同红树植物湿地带的去除能力不同,且与植物生长状况相关;湿地运行初期,海桑生长速度最快,其去污能力最强;其后海桑受到化学试剂的影响死亡1/2,其去污能力显著低于桐花树和秋茄;各湿地带对肠道菌群的去除率均高于80%,不同植物之间无显著差异,但出水中的菌体数量远高于国家污水排放标准,应结合其他措施(如氯化消毒等)处理肠道菌群;红树林是比较理想的人工湿地净化植物,但外来种海桑对化学试剂、低温等不良环境敏感,生长不稳定,需进一步探讨红树林作为人工湿地净化植物的可行性。     

刈割对人工湿地风车草生长及污水净化效果的影响

刈割对人工湿地植物的生长和净化作用的影响,国内外学者的意见存在分歧。实验于2010年7月至2011年1月在华南师范大学生物园进行。利用水池(2m×2m×0.6m)构建风车草人工湿地生活污水处理系统,研究了刈割对人工湿地风车草生长和污水净化效果的影响。结果表明,刈割组风车草在整个实验过程中均保持着良好的生长态势,而对照组在11月以后生长减缓。刈割组风车草2010年7月至2011年1月的累积地上生物量、累积地上氮磷含量以及新增分蘖数均大于对照组,表现为超补偿生长。刈割组风车草的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔传导率均显著高于对照组。刈割组和对照组的TN、TP、NH4-N和NO3-N的平均去除率分别为77%、84%、64%、72%和65%、67%、55%、63%,前者显著大于后者。刈割组和对照组的CODcr和BOD5平均去除率分别为58%、79%和54%、76%,两者差异不显著。总之,刈割对人工湿地风车草的生长和污水净化效果有明显的促进作用,这可为风车草人工湿地的科学管理提供参考。     

不同类型底栖动物对表面流人工湿地系统水质净化的影响

研究以表面流人工湿地为研究对象,探讨不同类型底栖动物在夏季和冬季对人工湿地系统氮磷去除效果的影响,并通过人工湿地系统运行前后不同介质氮磷含量变化及不同介质微生物丰度变化进行水质净化机理分析。结果表明,夏季添加河蚌和添加田螺均能增强人工湿地系统NO3-N和TN去除效果,其中添加河蚌使得系统NO3-N和TN平均去除率较对照组分别提升37.19%和24.32%,添加田螺使得系统NO3-N和TN平均去除率较对照组分别提升22.98%和12.46%。冬季添加摇蚊幼虫使得表面流人工湿地NO3-N、TN和TP平均去除率分别在37.8%、54.0%和94.8%,与对照组相比分别增加了29.51%、15.16%和37.62%,添加河蚌和田螺受底栖动物半冬眠活动和代谢降低影响没有显著水质提升效果。这表明通过添加底栖动物可以增强表面流人工湿地运行效果,选取适合的底栖动物种类组合可能在全年提升人工湿地水质净化效果。机理研究结果表明,底栖动物通过增强底泥和基质中微生物硝化反硝化作用、植物氮吸收和基质氮吸附等促进人工湿地氮去除,通过增强下层基质磷吸附沉淀和植物磷吸收提升水质磷去除。研究结果将为底栖动物在人工湿地的...     

滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析

选取滇西北高原典型退化湿地剑湖,对入湖河流永丰河入湖河口退化湿地进行的生态修复措施及其效益进行研究,评估其恢复效果,为高原退化湿地的修复和污染湖泊的治理提供依据。研究地修复2a后,入湖河口湿地景观格局得到较大改善,空间结构得到优化配置;水质状况明显改善,水体透明度提高101%,水体中总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、硝氮(NO-3-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的含量较恢复前明显下降,去除率分别达到62.5%、89.3%、62.5%、91.7%、68.0%,这一水质降解结果表明:基底修复促进了入湖河口水文状况的改善,而依据植物对不同浓度污水的适应状况进行多生活型、多种类的植物配置,并适当增加沉水植物比例,有效发挥了植物的净化作用,但不同湿地植物群落之间净化效果存在差异,显示了植物对氮磷的喜好程度和植物间的互作关系,而相同植物群落在不同浓度污水条件下的表现同样存在差异。因此,污染水体的治理必须选择性利用适合不同污水浓度的水生植物进行合理的群落配置,同时,根据水质变化及时对植物进行适应性调整,有利于植物的生长和湿地生态系统的稳定,以及湿地生态系统结构和功能的恢复。该退化湿地修复后,每年可产生以净化功能效益为主的生态系统服务功能价值185万元,以水源涵养和生物多样性保育、生态旅游等的生态系统服务功能价值32.7万元,以及以生态农业系统为主的市场价值270万元,呈现了较好的经济、社会效益和生态效益价值。     

复合人工湿地对水禽污染废水的净化效果

通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的人工湿地来处理富营养化的水体,研究该人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除作用。研究表明:表流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到68%,31%,93%和55%,潜流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到75%,67%,55%和50%,复合人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到80%,50%,95%和90%,人工湿地不同构建类型对TP、TN的去除量没有显著差异(P>0.05),对TP的去除率、浊度和CODcr的去除量及去除率之间存在显著性差异(P<0.05),而对TN的去除率没有显著性差别(P>0.05),通过拟合进出水中不同污染物的质量浓度关系发现,表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地进出水中TP、TN及CODcr之间存在显著的线性相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.948、0.994、0.952,0.948、0.995、0.958和0.963、0.990、0.927,人工湿地进出水中浊度符合多项式方程规律,相关系数为分别为-0.523(R²=0.451,P>0.05),0.854(R²=0.8756,P<0.05)和-0.086(R²=0.197,P>0.05)。     

潜流型菖蒲人工湿地不同C/N对污染物的去除效率

选取炉渣和砾石为基质,以无植被为对照,分别设置低、中、高浓度的3个碳水平(C1、C2、C3)和3个氮水平(N1、N2、N3)处理,研究潜流型菖蒲人工湿地在不同C/N下净化生活污水中COD、总氮(TN)、总磷(TP)的效果。结果表明,在不同C/N下,菖蒲人工湿地对污水中COD、TN的去除效果显著高于无植被的人工湿地,菖蒲植被能增加人工湿地COD去除率10.53%,增加TN去除率6.73%;而对于TP的去除,有无植被无显著差异。随着进水N、P浓度及C/N的变化,菖蒲湿地对COD、TN和TP的去除率分别为67.57%～75.85%、20.91%～56.82%和7.15%～17.78%;同时,菖蒲植株对N、P的积累量也相应的变化,其地上部的N、P积累量为4.44～14.79和1.11～3.37g.m-2,平均占湿地N、P去除率的6.91%和10.67%;地下部的N、P积累量分别为2.35～5.20和0.74～1.41g.m-2,平均占湿地N、P去除率的2.69%和6.02%。植物地上器官对湿地N、P的积累量大于地下部,有利于通过收割作用去除湿地系统中的N、P。     

固定化微生物菌剂与蕹菜对中华鳖养殖污水的净化效果研究

为解决中华鳖(Trionyx sinensis)养殖所造成的水环境污染问题,研究利用海藻酸钠、沸石对复合光合菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂分别进行固定化,并研究了不同固定化微生物菌剂与蕹菜对中华鳖养殖污水的净化效果。结果表明:净化处理15d后,利用固定化微生物菌剂与蕹菜共同处理组对中华鳖养殖污水的净化处理效果最好,养殖污水的CODMn、NH 4+-N、NO3-N、NO 2-N、PO34的去除率分别为88.7%、87.3%、90.8%、98.3%、74.9%。蕹菜处理组对于NO3-N、NO 2-N、NH 4+-N的去除率显著高于固定化复合光合菌剂处理组和固定化枯草芽孢杆菌处理组。固定化复合光合菌剂处理组对于NO3-N、NO 2-N、NH 4+-N的去除率显著高于固定化枯草芽孢杆菌菌剂处理组,但固定化枯草芽孢杆菌处理组对于污水的CODMn的去除率最高,可达90.6%。     

两栖榕在人工湿地的生长特性及其对污水的净化效果

研究了两栖榕在潜流型人工湿地的生长特性及其对污水的净化效果。一年多的实验表明,生长在人工湿地的两栖榕具有发达的侧根和不定根,保持正常的净光合速率,蒸腾速率,根系活力生长速率。两栖榕人工湿地对TN,TP,CODCr和BOD5的去除率分别为54．2％、40．9％、72．4％和74．3％,与无植物系统相比较,去除率分别提高了17％、12％、10％和11％,此外,两栖榕人工湿地系统中,水力停留时间对去除率果有一定影响。     

铜和磺胺甲唑复合污染下人工湿地对禽畜养殖尾水的处理效果

为研究人工湿地同步去除养殖尾水中重金属和抗生素的效果, 文章以铜(Cu)和磺胺甲唑(Sulfamethoxazole, SMZ)为例, 设计了5组小试垂直流人工湿地模拟处理不同重金属-抗生素复合水平的养殖尾水(A: 空白; B: Cu 2 mg/L; C: Cu 2 mg/L, SMZ 5 mg/L; D: Cu 20 mg/L, SMZ 0.2 mg/L; E: Cu 20 mg/L, SMZ 5 mg/L), 探究复合污染下人工湿地处理效果的差异。结果显示, 复合污染下人工湿地对模拟禽畜养殖尾水中的N、P、化学需氧量(Chemical Oxygen Demands, COD)、Cu和SMZ仍具有较高的去除率和较为稳定的去除效果, 各组平均去除率均达到99%, 复合污染的影响主要体现在氨态氮(Ammonia Nitrogen, NH₃-N)和总氮(Total Nitrogen, TN)的去除上。添加不同浓度Cu和SMZ后, 各组NH₃-N平均去除率依次为81.75%、87.59%、79.50%、74.45%和65.41%, TN平均去除率依次为81.59%、87.63%、80.82%、74.15%和67.56%, C、D和E组植物地下部分干重分别较A组下降了 22.22%、30.58%和30.64%, 复合污染对植物产生毒害作用, 使微生物的群落结构产生变化, 一些在氮去除过程中具有重要作用的微生物比如Propionicicella和Bacillus丰度降低, 从而影响NH₃-N 和TN的去除。     

青藏高原天然湿地水环境特征和水质净化能力分析

研究以拉萨市拉鲁湿地及其相连干渠和茶巴朗湿地水体为研究对象, 分别于2020年8月(夏季)和2021年4月(春季)各采集22个水样, 测定水体氮磷营养盐和高锰酸盐指数, 分析了夏季和春季湿地的水环境特征和水质净化能力。结果表明, 拉鲁湿地和茶巴朗湿地由于流域人为污染水平不同进水水质存在差异, 拉鲁湿地进水水质主要受氮磷营养盐影响, 茶巴朗湿地水质主要受耗氧有机物影响。两湿地对水质都具有净化作用, 不同季节湿地对不同污染物的去除效果也有所差异。夏季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的最大去除率分别为75.0%、65.2%、89.5%、82.2%和35.3%。茶巴朗湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的去除率分别为60.7%、73.5%、12.7%、35.9%和5.0%。夏季两湿地对COD_Mn均未表现出去除作用。春季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的最大去除率分别为35.2%、65.9%、56.8%、59.5%、62.3%和17.9%。茶巴朗湿地的水质净化效果较差, 对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的去除率分别为2.2%、10.2%、11.3%、11.3%、9.0%和26.0%。湿地水生植物、湿地结构、特殊的水动力特征及水污染负荷都可能影响高原湿地的水质净化能力, 春季高原湿地较低的水温、植物丰度和水文条件可能会降低湿地对污染物的去除效果。     

柊叶和象草波式潜流人工湿地的对比研究

为探索柊叶和象草在人工湿地中的应用及其净化机理,该研究以柊叶和象草为人工湿地植物分别构建了波式潜流人工湿地系统,分析了柊叶和象草波式潜流人工湿地对生活污水中COD_(cr)、TN和TP的净化效果,观察了柊叶和象草两种植物在不同季节的生长状况。结果表明:经过15个月的连续运行,在表面水力负荷约0.3 m·d~(-1)的条件下,柊叶和象草波式潜流人工湿地平均去除率是COD_(cr)分别为66.1%和70.1%,TN分别为60.4%和63.7%,TP分别为74.1%和75.1%。两种植物生长良好,根系发达,象草的地上生物量是柊叶的2.1倍,地下生物量相当;冬季象草生长缓慢,柊叶部分叶片的四周干枯,但二者都不会枯亡。这说明两个人工湿地对COD_(cr)、TN和TP都具有较好的去除效果,但无显著性差异,柊叶和象草能明显提高潜流人工湿地的净化效果。     

人工湿地对胡子鲇养殖水体循环净化的研究

以大型观光植物美人蕉-砾石为基础的垂直流人工湿地对胡子鲇养殖水体进行净化处理和回流使用,在胡子鲇养殖中测定了水体主要水质指标的变化,表明人工湿地对养殖水体净化效果显著,养殖期间BOD5、COD、TN的平均去除率分别为81.77%、55.55%和65%,净化后水质部分符合渔业用水标准,可以循环利用.对照池水体由于BOD5、COD、TN得不到去除而持续增加,混浊度显著高于实验池,并出现水华.这种水体循环养殖模式具结构简单和易推广等优点.     

人工湿地微生物的研究进展

人工湿地是20世纪70年代末得到迅速发展的一种污水处理技术工程,具有投资低、运行费用低、维护技术水平低和能耗低等优点。目前已被用于处理各种类型的废水。它是由基质、植物和微生物构成的复合系统,其中,微生物在人工湿地系统净化污水过程中发挥着重要作用。从人工湿地微生物群落多样性和功能性两方面对人工湿地系统中微生物的研究进展进行了概述,进而对人工湿地微生物研究的前景进行了展望,旨在为该领域的相关研究提供资料和借鉴。     

不同湿地模型净水效果与基质酶活性相关性的比较研究

为了研究不同植物和基质组合的小型湿地模型净水效果及其与基质酶活性(脲酶和磷酸酶)之间的相关性, 并选出净水效果最佳的模型, 通过对两种植物(茭白和慈姑)和两种基质(石榴石和磁铁矿)进行组合构建不同的湿地模型, 对不同湿地模型进出水口水质和基质酶活性进行测定并加以分析进行优化选择。结果表明: 湿地模型对亚硝态氮的去除率最高, 最高能达到98.87%, 最低也能达到58.06%, 对高锰酸盐的去除率最低, 最高37.91%, 最低2.51%; 湿地模型X5-X6对各污染物的去除率基本上都比X1-X4高, 总氮去除率平均高3%, 氨氮去除率平均高10%, 亚硝态氮去除率平均高10%, 总磷去除率平均高15%, 正磷酸盐去除率平均高20%, 高锰酸盐去除率平均高8%; 在相同种植数量的情况下, 茭白和慈姑混合种植的湿地模型总体上比茭白和慈姑单一种植的湿地模型具有更好的净水效果, 是实验中的最佳湿地模型; 湿地模型的脲酶活性与总氮去除率具有显著的相关性(相关系数为0.903—0.980), 脲酶可作为判定人工湿地去除养殖水体中总氮效能的指标, 湿地模型磷酸酶活性与高锰酸盐去除率总体上具有显著相关性(相关系数为0.821—0.992), 磷酸酶可作为判定人工湿地去除养殖水体中高锰酸盐效能的指标。研究为人工湿地植物和基质优化选择和基质酶活性评价净水效果提供了理论依据。     

深型复合垂直流人工湿地对模拟污水处理厂尾水中PBDEs的去除研究

研究以四溴联苯醚(BDE-47)为目标污染物,构建了两套深型复合垂直流人工湿地小试系统(IVCW,总基质层高=180 cm)。在固定水力停留时间(HRT=3d)和水力负荷(0.3 m/d)条件下,分析测定其对BDE-47(进水浓度=25μg/L)的分段去除率,并探讨PBDEs加入对IVCW系统常规净化效果与基质微生物的影响。批实验结果表明,运行3个月后, IVCW对模拟污水中BDE-47去除率达到99.9%。与对照组相比, BDE-47处理组对氨氮的去除率由72.3%提高至82.9%,但对硝态氮的去除率显著下降,由53.0%降至28.1%,化学需氧量(COD)去除率由88.1%降至82.3%。IVCW各单元基质中BDE-47的残留量沿水流方向逐渐递减,在距离入流最近的下行流上层单元中BDE-47含量最高(约0.01μg/g);但BDE-47的加入导致基质微生物脱氢酶活性明显降低。微生物特征脂肪酸分析结果表明,实验组与对照组下行流单元微生物群落组成差异明显,分别以具有耐受型较强的微生物如革兰氏阳性厌氧菌和快速生长的好氧型革兰氏阴性菌为主。探究IVCW对BDE-47的去除潜力及迁移转化规律...     

絮凝剂YBJ-4对不同城市污水的净化研究

将高絮凝率菌剂YBJ-4应用于西宁城市污水和大通河水的处理,以期得到较好的净化效果。本研究采用单因素试验和正交试验对絮凝条件进行优化。结果表明:该株高效絮凝菌剂对大通河水净化处理的最佳体系为絮凝剂加量1.2 mL,pH 7.0,助凝剂1.4 mL,处理时间25 min,最高絮凝率为95.43;对西宁城市污水的最佳絮凝体系为pH 6.8,1%的CaCl_2 1.2 mL,絮凝剂用量0.8 mL,处理时间15 min最高絮凝率为92.18%。经过YBJ-4的净化处理,西宁城市污水和大通河水水质各项指标的去除率均较高,即絮凝菌剂YBJ-4对西宁城市污和大通河水的净化处理效果好。     

人工湿地净化污水处理厂低浓度尾水的效果

文章构建一种以双向横流过滤单元为核心的人工湿地系统,以实际污水处理厂尾水为进水,研究了尾水湿地系统净化效果,发现采用该湿地模式的出水能稳定提升1个等级。为了进一步探究湿地系统除污机理,以污水处理厂实际低浓度尾水为进水,研究了该湿地系统不同植物单元污染物去除功效,讨论了植物、基质与微生物的协同作用机制。研究结果表明:(1)在不同植物的去污效果对比实验中,花叶芦竹植物单元对COD、TN、NH₄⁺-N和TP的平均去除率最高,分别为20.11%、17.17%、28.08%和18.12%;(2)不同运行阶段时基质进出水端主要微生物群落差异较小;(3)系统反向进水时,湿地系统TN去除率可提升50.00%。研究结果对于尾水湿地建设具有一定指导意义。     

人工湿地对猪场废水有机物处理效果的研究

分别以香根草 (Vetiveriazizanioides)和风车草 (Cyperusalternifolius)为植被 ,按 1.0m× 0 .5m×0 .8m建立人工湿地 ,通过 4季测试 ,研究其对猪场废水有机物的净化功能及其随季节、进水浓度及水力停留时间变化的规律 .结果表明 ,4个季节香根草或风车草人工湿地对COD和BOD有较稳定的去除效果 ,两湿地抗有机负荷冲击能力强 .在春季 ,停留时间 1～ 2d ,COD和BOD去除率分别为 70 %和 80 %;在夏季 ,进水COD高达 10 0 0～ 140 0mg·L-1情况下 ,COD去除率接近 90 %;在秋季 ,停留时间 1～ 2d ,COD和BOD去除率分别为 5 0 %～ 6 0 %和 5 0 %;在冬季 ,进水COD达 10 0 3mg·L-1情况下 ,COD去除率在 70 %以上 .COD、BOD和SS的去除率在两湿地间没有显著差异 .人工湿地污染物 (Y)随水力停留时间 (t)延长的降解遵从指数方程规律Yt=Y0 ·e( -kt) .在相同停留时间时 ,随进水污染物浓度 (x)提高的出水污染物浓度 (y)的回归关系遵从直线方程规律 y =a+bx .