水深对表面流人工湿地污染河水处理系统运行效果的影响

基于中试系统一年的连续运行监测,研究了水深对芦苇表面流人工湿地污染河水处理系统的影响。结果表明,水深对表面流人工湿地污染河水处理系统运行效果有很大影响,在进水COD、氨氮、总氮和总磷等分别为36±4.46、0.92±0.47、6.27±2.01和0.13±0.05 mg/L条件下,水深50 cm时处理效果最好,COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别达到42.75%、58.42%、56.94%和43.24%。综合污染物去除效果和人工湿地建设工程量,芦苇表面流人工湿地的水深宜采用50 cm。人工湿地系统中植物光合生理和溶解氧等研究表明,水深主要通过影响植物生长和溶解氧等而影响人工湿地的水质净化效果。     

凹形基底自然湿地中理化指标的分布特征

对凹形基底自然湿地中的底泥和不同水深的水体进行采样,研究了自然湿地中理化指标的分布特征,并初步分析其形成机制。结果表明:水体中总氮(TN)、总磷(TP)的分层现象明显,且TN、TP浓度随水深增加呈现先下降后上升的趋势;在水深为30~50cm处,TN、TP浓度最低;底泥中TN、TP浓度随水深增加而上升;在水深为30~50cm处,底泥中微生物数量最高。对降雨径流进入湿地及水流在湿地中的速度分布进行模拟分析,得出水流形态是导致湿地水体和底泥中TN、TP分布变化的重要因素,而水流形态又受基底形态的影响。     

漂浮植物组合生态处理污水处理厂尾水的效果及植物生理响应

用水浮莲(Pistia stratiotes)和水葫芦(Eichhornia crassipes)组合构建生态净化塘深度处理污水处理厂尾水,监测了尾水沿程的氮、磷浓度变化,分析两种漂浮植物生物量、根冠比、叶绿素a、全氮、全磷、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等的生理响应。结果表明,污水处理厂尾水经生态净化塘处理后,TN、硝酸盐氮、TP和可溶性磷酸盐去除率分别可达72.36%、79.00%、78.57%、80.64%,氨氮和TP达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅱ类标准,有效地减轻了周边受纳水体的污染负荷。在水流沿程方向上,水浮莲和水葫芦的生物量、全氮、全磷、叶绿素a和根系活力均显著降低,根冠比、叶片和根系的SOD活性显著升高(P0.05);同时两种漂浮植物叶片和根系的MDA含量明显上升,说明植物体内膜脂过氧化加剧。由此可见,水浮莲、水葫芦对氮、磷等营养盐比较敏感,这是其可以有效去除氮、磷的原因。     

水平潜流人工湿地脱氮功效中植物的作用

为了研究芦苇(Phragmites australis)在收割期前/后、湿地床体内部各个区域内、一年四季中在水平潜流人工湿地脱氮效用所起的作用,实验设置了有/无植物2组平行反应器。结果表明,芦苇在收割前/后对于水平潜流人工湿地脱氮效果均有促进作用,植物地上部分氮吸收量占湿地脱氮量的10.2%。在芦苇收割前/后(5月~9月、10月~次年5月),芦苇湿地日均脱氮量分别是无植物湿地的1.55倍与1.11倍。高、矮芦苇不同组织中总氮浓度分布趋势一致,2种芦苇各组织含量分别为:穗(28.69 g/kg)>叶(13.69 g/kg)>茎(5.31 g/kg)、穗(28.06 g/kg)>叶(14.61 g/kg)>茎(8.46 g/kg)。在湿地的各个沿程区域,总氮、氨氮累加去除率变化趋势一致,并且从反应器前部到尾部呈上升趋势,从上部到下部呈下降趋势。有芦苇湿地的脱氮效用优于无植物湿地,且底部氮积累含量也较少。一年四季中有芦苇湿地在各个季节脱氮量是无植物湿地的1.06~1.47倍。     

菖蒲和空心菜在处理微污染河水潜流人工湿地中的应用

为了探讨修复微污染河水的潜流湿地中植物对污染物去除效果的影响及其生长变化,在野外条件下构建2座分别栽种菖蒲和空心菜的水平潜流人工湿地,并以未栽种植物的湿地作空白。分析了湿地中污染物的去除效果,考察了湿地中植物的生物量、根系活力和氮磷含量的变化。植物湿地中污染物净化效果优于空白湿地,菖蒲和空心菜湿地对氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)的平均去除率分别为61.1%和57.5%,31.5%和39.7%,24.7%和25.5%,20.4%和20.7%。实验结果表明,湿地中菖蒲的根系鲜重是空心菜的4.2倍,但其根系活力低于空心菜。2种植物均可在湿地中正常生长,但受湿地中营养盐浓度的限制性影响,移栽后的植物组织氮磷含量与移栽前相比下降了11.8%~20.3%。植物在净化微污染河水的潜流人工湿地中对N、P的去除起重要作用。     

黑藻根系分泌物对不同磷浓度的响应

为探明湿地沉水植物根系分泌物对面源污染物磷的响应机制,利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)测定湿地典型沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)的根系分泌物,分析其在不同磷浓度及培养时间下的差异。结果表明,随着培养时间延长、磷浓度增加,黑藻总生物量均呈增加趋势。黑藻根系分泌物主要包括烷烃类、烯烃类、酯类、醇类、胺类、苯类、酮类、醛类和酸类化合物,其中烷烃类和酸类化合物种类最多。不同磷浓度及培养时间下,黑藻根系均分泌相对较多的邻苯二甲酸,表明黑藻根系调整邻苯二甲酸的分泌是适应磷环境改变的一种主要响应机制。     

曝气对潜流人工湿地中木本植物的影响

为了增加人工湿地植物的多样性,本文将花叶冬青(Ilex aquifolium)、月季(Rosa chinensis)和八角金盘(Fatsia japonica)3种木本植物引入潜流人工湿地,比较曝气前后系统对污水处理效果,植物的生物量与对TN、TP负荷减少的贡献率,根系形态与内部结构、根际微生物与基质酶活性的比较研究。结果表明,木本植物潜流人工湿地系统曝气后可以提高COD、NH+4-N、TN、TP的去除率,分别为6.99%、4.91%、10.25%、8.09%。湿地曝气有利于3种木本植物的生长,在曝气后比曝气前生物量增加了381.75、606.25和896.88 g/m2。曝气会促使木本植物长出大量须根,且曝气后的根系具有大量由薄壁细胞组成的通气组织的水生根特征。同时,曝气后增加了硝化菌数量,各处理单元中硝化菌增量分别为A:0.28 MPN×104/g,B:4.23 MPN×104/g,C:7.7 MPN×104/g。另外,曝气后植物根际基质中磷酸酶和尿酶的含量增加量大约在50%以上,这与系统中N和P的去除率提高的规律一致。     

不同草皮构建的湖泊缓冲带对污染物的净化效果研究

选择宜兴地区常见的3种草皮百慕大(Cynodon dactylon)、白花三叶草(Trifolium repens)、高羊茅(Festuca arundinacea),利用自行设计的实验装置模拟构建草皮缓冲带,并模拟宜兴地区降雨时产生的汇流过程和雨量进行太湖缓冲带对陆域面源污染物的净化效果研究.结果表明,草皮缓冲带能有效地截留径流中的SS,3种草皮缓冲带的径流对SS的去除率为百慕大缓冲带＞三叶草缓冲带＞高羊茅缓冲带＞空白对照(不种植草皮的空白土壤),且沿程去除效果增强；草皮缓冲带的渗流对TN、NH3-N、TP净化效果均显著(p＜0.05)高于径流；3种草皮缓冲带在试验槽前0.9m处的污染物去除效果最为明显,湖泊缓冲带的宽度与其污染物截留效果呈正比；总体来说,草皮生物量与其构建的湖泊缓冲带的污染物去除率呈正相关,三叶草和百慕大有较大的地上生物量,其构建的缓冲带表现出较高的污染物去除率,而高羊茅的地上生物量相对较小,其构建的缓冲带污染物去除率也相对较低.     

酶联免疫快速检测技术在太湖流域微囊藻毒素污染调查中的应用研究

采用酶联免疫(ELISA)法对2008年5～11月环太湖水域及太湖下游嘉兴河网水体中微囊藻毒素(MC)的污染状况进行了调查.结果表明,ELISA法对环太湖水样的加标回收率为(98.0±6.5)%,相对标准偏差≤10.0%,准确性和再现性均良好,且具有通量高、检测速度快的特点,适于太湖流域MC污染的普查和初筛.环太湖水样中的MC-LR在2008年8、10月较高;太湖下游嘉兴河网水样中的MC-LR自2008年7月开始有检出,最高质量浓度出现在9月,为0.772μg/L;各饮用水源地水样中的MC-LR亦有检出,但未超过<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)规定的限值(1.0μg/L).     

改进型曝气生物滤池的生物量和生物活性

改进型曝气生物滤池为下向流中部曝气法,采用进水水力负荷为1.63 m/d,气水比为10∶1,温度25～30℃,气水联合反冲与局部反冲相结合的方式,利用重量法及脂磷法对曝气生物滤池内的生物量和生物活性进行了研究分析。结果表明:生物滤池沿程生物量逐渐减少,进水口及曝气口附近生物量生长密集,生物膜沿程好氧速率(OUR)逐渐减少,滤层深度90 cm处最低,出水端OUR值反弹升高;生物TTC-脱氢酶活性沿水流方向逐渐减低,滤层深度90 cm处附近反弹增加。