12种水生植物对茅洲河污染水体的净化研究

文章选取12种水生植物苦草、篦齿眼子菜、伊乐藻、水龙、蕹菜、节节草、芦苇、水葱、风车草、紫芋、水生美人蕉和梭鱼草为研究对象,于2018年10底至12月中旬在深圳市茅洲河中游河畔开展试验,对比研究其对河流污染水体的净化能力。结果表明,12种水生植物对茅洲河污染水体TN和COD的去除率差异显著(p<0.05),对TP和NH_3-N去除率差异不显著(p>0.05)。本土优势种水龙和节节草能快速生长、繁殖,且对TN、NH_3-N和TP具有较高的去除率,分别达86.0%、41.3%和95.1%以上,但是对COD的去除率较低。挺水植物紫芋表现出最强的综合水质净化能力,其对TN、NH_3-N、TP和COD的去除率分别为93.1%、98.1%、42.3%和80.8%,并能在较短时间内大幅降低水体中TN和NH_3-N浓度。水生美人蕉、水葱和芦苇等挺水植物也显示出较强的水质净化能力,可作为水质净化中的优选种类。伊乐藻、苦草和篦齿眼子菜3种沉水植物在试验过程中生长较缓慢,对TN和COD的去除率较低,但显示出较强的TP净化能力,TP去除率分别为48.6%、43.1%和42.9%,且能在较短时间内大幅降低水体TP浓度。     

滦河上游4种水生植物的水质净化研究

在人工模拟自然条件下,对水生植物千屈菜(Lythrum salicaria)、小香蒲(Typha minima)、水葱(Scirpus validus)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)及其不同组合配置的水质净化效果进行了研究。结果表明:试验的各水生植物及其组合配置在总氮、硝态氮、总磷、正磷酸盐和化学耗氧量(TN、NO_3~-、TP、PO_4~(3-)、COD)上有净化效果,配置种植的净化效果优于单一种植。研究给出了各水质指标随时间变化的回归方程。千屈菜+黄花鸢尾组合50 d TN去除率和COD降低率分别为73.83%,77.4%,水质净化效果最佳;水葱+黄花鸢尾组合20 d NO_3~-去除率为89.41%;水葱+黄花鸢尾组合对总磷和PO_4~(3-)去除效果最好,50 d去除率分别达88.98%和92.39%,合理选用适应当地生态条件的水生植物及其组合配置,可用于河道水质改良。     

人工浮岛在丁香湖水质改善中的应用

针对丁香湖水体恶化产生蓝藻的问题,在湖中设置人工浮岛对水质进行改善,浮岛植物以凤眼莲为主,辅以美人蕉等搭配.人工浮岛运行后,对水体中TN、TP指标净化效果良好,TN的去除率为48.1%～52.1%,TP的去除率为55.0%～64.4%,而且具有一定的景观效果.     

芦苇与香蒲对水中总磷总氮净化能力研究

通过开展芦苇与香蒲两种大型水生植物对水体的净化效果的动态研究,可以发现这两种植物均可以有效地去除水体中的TN与TP,去除率均在70％以上,其中芦苇的总体效果最好,对TN和TP的去除率分别为86.53％和78.17％;香蒲的去除率分别为72.05％和89.98％.经过试验期的净化作用,使原本处于劣V类水的水体质量提高到Ⅲ类水以上.证明这两种植物可以作为小型景观水体的净水植物.     

水葱湿地对泰达景观河道水质净化特性研究

通过水葱湿地对天津泰达景观河道水体污染物去除的室内试验研究,考察了不同污染物的去除情况。COD的去除率20.38%～40.25%;TN的去除率为39.78%～68.16%、NH3-N的去除率为53.94%～76.71%、NO3--N的去除率为39.78%～74.41%、TP的去除率为81.29%～88.27%、PO4-P的去除率为82.76%～89.61%以及TD(S先上升后下降)、pH(由8.25下降到7.30)变化情况.。在此基础上,得出了通过种植水葱,对泰达景观河道水体污染物去除效果是明显的,同时为防治泰达再生水景观河道水体富营养化的发生发展提供理论依据和技术指导。     

多孔混凝土与水生植物综合水质净化效应的试验研究

通过自行设计室内水质净化装置模拟自然水环境,研究水生植物香蒲、荷花和水生动物螺蛳组成的生态系统对水质的净化能力,以及多孔混凝土与该生态系统相结合时整体的水质净化能力和多孔混凝土的生态适应性。试验结果表明,水生生物形成的生态系统对水体中TP、TN、COD的最大去除率分别为85.71%、85.88%、86.66%,与多孔混凝土联合应用后,对TP、TN、COD的去除率分别达到87.50%、88.89%、86.70%,多孔混凝土的应用为水生生物的生长繁殖提供了空间,一定程度上提高了水生植物的水质净化效率。对多孔混凝土综合水质净化效应机理分析表明,多孔混凝土的孔隙结构可为水体生物提供附着生长的空间,通过物理吸附作用、植物吸收作用、微生物生化降解和水生动物滤食作用去除水体中的污染物。提出多孔混凝土可作为生态护坡材料,与水生植物、水生动物结合应用于生态护坡。     

东江上游支流河口前置库系统水质净化效果研究

通过对建立在河源市高埔小河支流入东江口的前置库系统进行研究,结果表明:前置库系统对入江河流中COD、NH~+_4-N、TN、TP、SS(雨天)的去除作用明显,平均去除率分别为42.4%、28.0%、29.9%、22.8%、62.9%。前置库系统不同功能区对各污染指标有不同的去除效果。砾石河床对COD、NH~+_4-N、SS的去除效果较显著,前置库净化区对TN、TP有较好的净化效果。不同水文期,前置库系统的净化效果不同。COD在枯水期净化效果最好,丰水期次之;而NH~+_4-N、TN、TP的净化效果则均是平水期>丰水期>枯水期。该前置库系统能有效削减入江污染负荷,其中SS的年削减量最大,为406.94 t/a。     

生态浮岛种植水生植物水质改善效果评价

该实验研究了生态浮岛种植水生植物对水体净化效果,比较了5种水生植物单独种植及混合种植对污染物的去除效果。实验初期水体的COD、TP、TN去除率迅速增加,水质改善。经过41 d实验处理,鸢尾、美人蕉+鸢尾、美人蕉对COD去除效果最好,去除率分别是89.4%、88.3%、86.5%;风车草、鸢尾、美人蕉+鸢尾对总磷去除效果最好,去除率分别是92.4%、91.1%、90.7%;花叶芦竹对总氮去除效果最好,去除率是60.5%。若要对水质整体有较好的改善效果,可以选择美人蕉、鸢尾、芦竹混合种植。     

冬、夏两季组合湿地系统的净化力对比分析

建立了用以处理污染河流水体的"表面流湿地-垂直流湿地-稳定塘"组合人工湿地系统,日处理水量为7万t,水力停留时间为24 h,对比分析了组合人工湿地系统冬、夏两季的水体净化力。结果表明:冬、夏两季组合湿地系统出水中COD、氨氮、TP、TN月均值可达GB 3838—2002《地表水环境质量标准》IV类标准,不同单元之间净化力差异显著,垂直流湿地贡献率最大;组合湿地系统对COD和氨氮去除率存在显著的季节性差异,冬季对COD和氨氮的平均去除率分别为25.97%和30.26%,显著低于夏季的43.07%和54.20%;组合湿地系统对氮、磷去除效果季节性差异不显著,冬季对TN和TP的平均去除率分别为48.35%和59.26%,而夏季组合湿地系统对TN和TP的平均去除率分别为48.87%和55.26%。要克服冬季对组合湿地系统净化力的影响,需考虑增强垂直流湿地单元的吸附过滤功能和提高湿地系统冬季的生物活性。     

水生动植物联合作用净化不同富营养化景观水体研究

选择睡莲(Nymphaeatetragona)、轮叶黑藻(Hydrillaverticillata)、鲢鱼(Aristichthysnobilis)和中华圆田螺(Cipangopludinachinensis)为实验对象,设置富营养和极富营养两种浓度梯度,通过室外试验探讨不同动植物及其组合对两种浓度水平中总氮(TN)、总磷(TP)及叶绿素a(Chl-a)的净化效果。结果表明,在富营养和极富营养水平中,均以睡莲和黑藻组合对TN和TP的去除效果最好,TN去除率分别为66.4%和42.3%,TP去除率分别为97.1%和89.6%,TP去除率分别高出相应对照组53.2和35.3个百分点;鲢鱼和中华圆田螺的加入会引起TN和TP的升高,但是由鲢鱼、中华圆田螺、睡莲和黑藻组成的组合对藻类的抑制效果最好,其Chl-a含量始终保持最低含量,日均值不超过1.16 mg/m3。因此,鲢鱼、中华圆田螺、睡莲和黑藻联合作用对富营养化水体具有明显的净化效果,其协同作用可为景观湖泊富营养化控制提供理论基础和科学依据。     

美人蕉对西安护城河水体净化功能的初步研究

以西安护城河污染较严重的北门段水体为研究对象,利用浮床技术种植美人蕉净化重污染水体。研究表明,美人蕉对西安护城河北门段河水TN、TP、COD、NH3-N等的去除率分别为77.4%、89%、93%、97%;这为利用美人蕉浮床系统对西安市护城河水体修复提供了科学依据。     

人工湿地不同基质和粒径对污水净化效果的比较

为研究人工湿地基质类型和粒径对水质净化效率的影响,选择了1~2、2~4、4~8 mm的沸石,2~4、4~8、8~16mm的砾石和2~4、3~5、6~8 mm的无烟煤基质,在无植物人工实验柱中开展单一基质的水质净化实验.结果表明,相同类型不同粒径的基质对COD、TN、TP的去除效果不同.4~8 mm沸石和砾石、6~8 mm无烟煤对COD的去除率最高,分别为53.74%、60.76%、62.93%;人工实验柱中氮素的去除以反硝化作用为主,粒径对TN去除效果的影响表现为小粒径更优;砾石和无烟煤的TP去除率也表现为小粒径更高,但沸石的TP去除率随着粒径的增大而增大.基质类型对COD、TP、TN的去除效果也存在差异.无烟煤对COD、TP、TN均有较好的去除效果,平均去除率在60%以上;沸石对TN的去除效果最好,TP去除率不高;砾石对COD有较高的去除率,对TP的去除效果一般.     

大型表流人工湿地不同季节不同进水负荷下水质净化效果研究

以盐城市饮用水源生态净化工程(盐龙湖工程)为研究对象,探究了该工程表流人工湿地在不同季节不同进水工况下对微污染水的水质净化效果。结果表明:盐龙湖表流人工湿地对微污染水体具有较好的净化效果,对TP、TN、NH3-N和SS的平均去除率分别为25.8%、23.7%、32.1%和38.3%;TP、TN、和SS四季的平均去除率均表现为夏季秋季春季冬季,NH3-N四季的平均去除率表现为秋季夏季春季冬季;TN和NH3-N在一年四季中各进水工况下的去除率均表现为随着进水量的增大而减小;TP和SS在夏、秋季节的去除率随进水量的增大表现为先上升达峰值后下降的趋势,春季和冬季的去除率同样表现为随着进水量的增大而减小。     

组合工艺修复受污染河水的模拟河道试验研究

基于模拟河道反应器,研究了通过曝气充氧,设置阻流板,并辅以投加高效微生物的组合工艺对污染水体的修复效果。研究表明该河道自然运行状态下对COD、TP、NH3-N、TN去除率分别为7.44%、4.88%、5.70%和10.60%,组合工艺条件下系统对COD、TP、NH3-N、TN去除率分别提升至33.96%、17.29%、20.73%和25.43%。组合工艺对污染水体具有良好的修复效果,能为城市河道治理工程的实施提供依据和技术支持。     

水生植物净化中微生物变化及净化效果研究

水生植物是污水净化的主要执行者,人工湿地中水生植物的选择和配置是保证人工湿地净化功能的重要保障。实验选择了三种有代表性的水生植物:慈姑(Sagittaria sagittifolia)、大薸(Pistia stratiote)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)对富营养化水体进行净化研究,结果表明:(1)三种水生植物有较好的净化效果,对总氮(TN)的最大去除率慈姑为91.73%、大薸96.00%、穗状狐尾藻89.87%;对总磷(TP)的最大去除率慈姑为94.76%、大薸99.73%、穗状狐尾藻76.21%;(2)根际细菌的数量变化与TN的变化有一定的正相关性关系,TN的去除是微生物与水生植物共同作用的结果;(3)在净化过程中,供试水体中细菌的数量变化与TN呈负相关关系,与TP的相关性较低,供试水体细菌数量的减少表明水质有很大改善。     

复合垂直流人工湿地循环净化观鱼池水的季节性效果分析

人工湿地已被广泛应用于城市生活污水和工农业生产废水处理。运用人工湿地循环处理杭州植物园玉泉观鱼池水,并对1年中4个季节的运行效果进行化学分析和统计处理,结果表明:春季,TN、NH3-N、NO3--N、COD和BOD5浓度明显降低,其中TP和BOD5去除率分别为70.07%和77.36%;夏季,TN、NH3-N、COD和BOD5的浓度降低,而TP浓度变化很小,去除率仅为2.43%;秋季,TN、NH3-N、NO3--N、COD和BOD5浓度降低,其中BOD5、NH3-N、NO3--N去除率分别达到67.78%,50.58%,54.93%;冬季,除NO3--N外,其他指标浓度都有所降低,TP的去除率最高,为56.37%。初步表明,运行人工湿地能减轻水体的富营养化程度,提高观鱼池水的清澈度,是净化植物园内养殖废水的好途径。     

不同水生植物深度净化石化废水效果研究

在自然光照条件下,进行静态试验,探讨空心菜、金鱼藻、水葱、芦苇、美人蕉、菖蒲6种水生植物深度净化石化废水二级处理尾水效果.试验结果表明:经过15 d静态净化,所选植物对水中营养物质有较好的去除效果,水葱对CODCr去除率最高,金鱼藻对TN的去除效果最好,而空心菜装置中剩余TP最少;综合对比,空心菜对环境适应性强,综合净水效果明显;水生植物昼间根系泌氧现象明显,但夜间存在竞争水中溶解氧现象.     

不同水生植物组合对富营养化水体净化的模拟研究

选择8种具观赏效果的水生植物万年青(Rohdea japonica)、百合竹(Dracaena reflexa)、袖珍椰子(Chamaedorea elegans)、绿菊(Cabomba caroliniana Gray)、迷你皇冠(Dwart sword plant)、苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)、槐叶萍(Salvinia natans(L.)All.)和青萍(Lemna minor L),构建7种不同水生植物组合,在模拟富营养化水体环境条件下,研究了不同水生植物组合对水体的净化效果。结果表明,配置的7种植物组合均能在富营养化水体中正常生长,并且对氮磷具有较好的去除能力,同时不同植物组合的净化能力差异性较显著,对NO3--N、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为40.4%~97.5%、57.8%~89.9%、48.9%~91.5%和75.5%~92.8%。其中,不同植物配置而成的处理组T5(万年青+袖珍椰子+迷你皇冠+苦草+槐叶萍、青萍)和T7(百合竹+万年青+迷你皇冠+苦草+槐叶萍、青萍)对水体具有较好的综合净化效果,而T2(百合竹+袖珍椰子+绿菊+苦草+槐叶萍、青萍)的净化能力最差。从植物净化能力、生长特性、景观效果和生态效应等方面综合考虑,T5配置的水生植物组合具有景观效果好、对营养物质去除率较高且稳定的特点,是重庆及类似气候带地区居住小区营造生态水景的最佳水生植物配置。     

黑臭河道生态修复技术实验研究

针对黑臭河道特性,开展生态修复技术实验研究。根据污染物去除效率及工艺组合,将实验区分为预处理调节区、强化净化区、自然修复区,运行监测结果显示,各项污染指标去除效果良好。对轻度黑臭水体,COD、NH_3-N、TN和TP去除效果分别达到36.40%、53.65%、46.83%和61.64%。对重度黑臭水体,COD、NH_3-N、TN和TP去除效果分别达到67.11%、49.43%、47.36%和45.62%。并在自然修复区开展了5种水生植物培育试验,优选出的蜘蛛兰、风车草具备较好的耐盐、耐淹、耐污和水质净化能力,得以正常快速生长。研究结果将为黑臭河流开展生态修复提供一定技术支撑。     

藻类膜对富营养化湖泊水处理效果实验

利用藻类膜处理富营养化水体是一种新的研究方法。在连续光照强度约3 500 lx条件下,研究了藻类膜处理武汉富营养化湖水的处理效果。实验结果表明:藻类膜处理富营养化湖水的氮磷效果明显,6 d内,南湖TP、TN和NH3-N的去除率分别为96.96%、93.21%和92.84%,紫阳湖的TP、TN、NH3-N的去除率分别为96.43%、78.11%和97.63%,汤逊湖的TP、TN和NH3-N的去除率分别为81.32%、76.38%和84.64%。