不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果

为了减少污水厂尾水直接排放后对地表自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害,选择了5种南方常见的水生植物构建不同的表面流人工湿地处理模拟污水厂尾水,研究在室外动态条件下其对污水厂尾水中污染物的去除效果,并探讨季节变化对人工湿地运行效果的影响。结果表明:5种水生植物类型的表面流人工湿地系统对模拟污水厂尾水具有较好的处理效果,并且表现出随运行时间的延长而呈上升的趋势;各组系统之间对COD的去除不存在明显的统计学差异(p0.05);风车草+再力花组合挺水植物湿地对TN和TP的去除率最高,其次是苦草和黑藻沉水植物湿地系统,紫叶美人蕉+粉花美人蕉组合生态浮岛和风车草+再力花组合生态浮岛效果较差;在不同季节条件下的污染物去除率由高到低的顺序为:夏季春季冬季;温度与COD的去除率无显著相关性,但与TN和TP的去除率呈显著的相关性。     

水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响

水力负荷对湿地的去污效果有直接影响,但目前的研究一般限于去除率方面,缺少对污染物去除总量影响的研究。为综合考察水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响,以某会议中心富营养化景观水体生态修复工程中的2#人工湿地为研究对象,研究了其在水力负荷分别为1.03、1.37m/d时的水质净化效果。结果表明:当水力负荷由1.03m/d提高到1.37m/d时,2#人工湿地仍具有较好的COD、TN和TP去除效果;COD和TN的总平均去除率略有下降,但水力负荷为1.37m/d时的COD和TN总平均去除量比水力负荷为1.03m/d时总平均去除量分别高28.29%和20.96%,对COD和TN总量的控制效果显著;TP的去除受水力负荷的影响较小,在两种水力负荷条件下均具有较高的去除率。     

利用沉水植物生长期收割进行富营养化水体生态管理的实地研究

在以再生水为补水水源的圆明园玉玲珑水域进行沉水植物收割实验,自2011年4—12月间每隔半个月监测一次水质。结果表明,通过在生长期收割沉水植物,玉玲珑水体TP、SRP、TN、NH4+-N、NO3--N和COD的平均浓度可维持在0.1、0.04、0.86、0.1、0.32和18 mg/L左右,水质保持在Ⅲ类至Ⅳ类地表水之间;与之对照的不收割沉水植物的玉玲珑进水口水域,9月沉水植物开始死亡腐烂,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达0.5、0.1、2.4和0.60 mg/L;作为对照的另一以挺水植物为主的水域,水质普遍劣于有大量沉水植物生长的水域,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达1.2、0.60、6.1和0.61mg/L。圆明园的实地实验表明,沉水植物有很强的净化水质作用,通过生长期收割,能够进一步强化其水质净化作用,可以作为一项对富营养化水体进行生态管理的有效措施进行推广。     

利用沉水植物生长期收割进行富营养化水乍生态管理的实地研究

在以再生水为补水水源的圆明园玉玲珑水域进行沉水植物收割实验,自2011年4—12月问每隔半个月监测-次水质。结果表明,通过在生长期收割沉水植物,玉玲珑水体TP、SRP、TN、NH4-N、NO3--N和COD的平均浓度可维持在0．1、0．04、0．86、0．1、0．32和18mg／L左右,水质保持在Ⅲ类至Ⅳ类地表水之间;与之对照的不收割沉水植物的玉玲珑进水口水域,9月沉水植物开始死亡腐烂,TP、SRP、TN、NH4＋-N最高分别可达0．5、0．1、2．4和0．60mg／L;作为对照的另-以挺水植物为主的水域,水质普遍劣于有大量沉水植物生长的水域,TP、SRP、TN、NH4＋-N最高分别可达1．2、0．60、6．1和0．61mg／L。圆明园的实地实验表明,沉水植物有很强的净化水质作用,通过生长期收割,能够进-步强化其水质净化作用,可以作为-项对富营养化水体进行生态管理的有效措施进行推广。     

嘉兴南湖水系水污染特征分析及治理策略

对过水性湖泊南湖及其水系7条主干河道水质进行调查研究,结合该水系2012—2015年相关历史数据,阐述南湖水系水污染特征并提出相应的治理策略。结果表明,根据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002),南湖属于Ⅴ类水,7条主干河道中有4条为Ⅳ类水,2条为Ⅴ类水,1条为劣Ⅴ类水,其中TP和高锰酸盐指数分别是影响南湖和河道水质的关键性指标。南湖水系水质自2012年以来持续改善,氨氮和TP浓度总体呈下降趋势,且入湖河道主要污染物指标变化趋势与南湖基本一致。城乡生活污水、畜禽养殖废水、农田径流是造成南湖水系水污染的主要原因,建议采用控源截污、生态修复等治理措施实现南湖水系改善和生态系统健康发展。     

直接投菌法在城市重污染河流治理中的应用研究

在无截污和清除内源的情况下,对深圳市甘坑河采用梅花式接种法将本源微生物菌剂分两次直接接入河流水体及底泥中。结果表明,第1次接种后的4 d内各项水质指标都不稳定,4 d后,悬浮物、COD、TP和NH3-N等浓度下降,水质明显改善;但从第8天开始,COD、NH3-N和TP的去除率同时下降,本源微生物的处理效率开始降低,需进行第2次接种;第2次接种后,DO浓度提升至2.0 mg/L以上,COD、TP和NH3-N的去除率分别保持在40%、30%和40%以上。结果表明,直接投菌法在城市重污染河道治理中可以初步消除河道的黑臭现象,修复水质。     

冬季不同生境下菹草的水质净化效果研究

在室外通过人工构建静态模拟生态系统,研究冬季不同底质、水深、水质条件下,菹草对水体营养盐的吸收净化效果。结果表明,在不同水深或水质污染程度的相应组实验中,添加土壤改良剂的各组实验的TN、TP、NO3--N、高锰酸盐指数去除率均高于相应的未添加组,而NH4+-N去除情况相反;添加土壤改良剂有助于菹草对水体营养盐的综合去除,菹草在水深较深且营养盐负荷较高的水体中对营养盐的去除效果更好;水深35cm比水深25cm更适宜菹草的生长;菹草在实验设计的水质条件下能正常生长和对水质进行高效净化,适合在冬季运用于一般河道的水体修复。     

基于黑臭河道底泥利用的生物滞留设施对雨水径流污染的净化效果

黑臭河道疏浚底泥是黑臭水体治理的"副产物"之一,如何有效、安全地处理处置大量疏浚底泥是黑臭水体治理中亟待解决的重要问题。以生物滞留柱小试模拟实验,评价黑臭河道底泥用于生物滞留填料的可行性以及设施对雨水径流污染物的净化效果。在设施初期8次淋失实验(累计进水量3.6倍空床体积)后,各模拟柱出水的COD、TN和TP浓度基本趋于稳定;在模拟地表径流进水实验阶段,不同填料组成模拟柱对COD、TN和TP的去除效果在18、21和20个周期后基本趋于稳定;添加有6%的河道底泥、20%的木屑(体积比)并设有存水区的模拟柱,对COD、TN、TP去除效果相对较好,稳定阶段平均去除率分别为(91.52±3.02)%、(86.82±7.09)%、(96.73±2.06)%,相对仅填装田园土的模拟柱,对COD、TN、TP的去除率可提高5.74%、43.61%、9.49%。河道底泥与河口感潮河段底泥用于改良生物滞留设施的填料,尽管存在一定污染物淋失风险,但通过合理配置填料组成和设施结构,可一定程度提高设施对COD、TN、TP的净化效果。     

生态修复综合技术在杭州虾龙圩河的应用

杭州虾龙圩河由于多年污染,河道水质严重黑臭,自净能力遭到破坏。本研究通过综合利用底泥污染物削减、生物接触氧化水质净化、造流曝气及水生生态系统修复等技术对虾龙圩河进行治理。结果显示,此项综合技术对城市河流污水具有良好的污染物去除性能,COD、NH3-N和TP的去除率分别可达到73．3％、80．1％和81．7％。通过1年的运行与养护,虾龙圩河治理段的水质、生态环境等有了明显改善,没有发生过水华及黑臭现象,河道水体具备了较强的自净能力。     

南美白对虾集约化养殖尾水处理系统在生产中的应用

将南美白对虾养殖尾水逐级排入沉淀池、曝气池、生物膜池、贝类净化池及生态洁水池进行多级处理,对养殖中后期养殖塘水及各级尾水处理单元排水进行水质分析,分析尾水处理系统各单元的处理效果。结果表明,经过多级处理后,养殖尾水中总氮、总磷、高锰酸盐指数和悬浮物的质量浓度平均值由3.94、0.47、9.00、75.80 mg/L分别降至1.77、0.16、5.67、16.33 mg/L,各项指标均达到《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)规定的一级标准。养殖尾水从沉淀池进入曝气池、生物膜池和贝类净化池后,主要水质指标均逐渐降低,但进入生态洁水池后却有不同程度增加。可见,多级养殖尾水处理系统明显改善了养殖尾水水质,沉淀池、曝气池、生物膜池、贝类净化池对养殖尾水净化均起到积极作用,后期应合理配置生态洁水池中沉水植物及洁水鱼的密度,加强运行管理,确保尾水治理效果的长效稳定。     

电解-水生植物-软隔离带复合技术治理重污染河流的中试研究

为了探索重污染河流的治理技术,2011年3月在无锡市新区鸿山镇徐塘桥河开展生态治理示范工程,通过电解技术、种植高等水生植物和构建软隔离带复合工程技术改善河流水质。实验结果表明,通过电解技术,可以迅速降低TP、氨氮（NH4＋-N）和COD;但较难减少TN。通过软隔离带可以有效隔离外源污染,在较短时间内改善河流TN、TP、COD的平均水平,但是难以提高河流的生态系统稳定性。电解能够有效的降解大分子有机物,为水生植物提供良好的生长环境,之后再种植水生植物,能够进一步降低的TN、TP。通过电解一水生植物一软隔离带复合技术不仅能够全面改善河流水质的平均水平,而且能够修复水生生态系统,提高生态系统稳定性。     

"生态浮岛+"对黑臭水体的净化效果与机制研究

传统生态浮岛在水质净化处理时存在浮水植物吸收污染物能力有限,深水处理效果不佳等问题。针对上述局限性,尝试将生态浮岛、活性炭纤维组件和曝气组件进行自由组合,形成"生态浮岛+"装置并用于黑臭水体净化处理。经过22d的处理,基于生态浮岛+活性炭纤维+曝气的"生态浮岛+"全组合装置对COD、TN和TP的去除率分别达到83.9%、50.2%和26.4%,而传统生态浮岛对COD、TN、TP的去除率分别为70.5%、39.2%、17.9%,COD、TN、TP的去除率分别提升了13.4、11.0、8.5百分点。"生态浮岛+"利用颗粒物沉降、植物吸收、微生物降解以及活性炭纤维吸附等协同作用净化水质,可以适应不同水质、水深的水体,使用范围更广,适应性更强。     

碳素纤维生态基技术对城市黑臭水体的修复效果

以碳素纤维(carbon fiber,CF)生态基为载体,处理南宁市朝阳溪黑臭河水,考察CF生态基在黑臭水体中的挂膜情况及其对污染物的去除效果。结果表明,CF生态基对污水中悬浮物有较强的吸附能力,在24 h内,CF实验组的浊度由原来的47.32 NTU降低为13.78 NTU;CF生态基生物亲和力强,易于挂膜,在黑臭水体中10 d内能形成较成熟的生物膜;在没有曝气情况下,CF生态基挂膜后对COD、TP、NH3-N和TN去除率分别达到76.00%、54.34%、90.73%和55.13%,是一种较有效的改善城市黑臭水体生态材料。     

城市小型湖泊生态修复方式探讨

中国城市小型湖泊众多,而这些小型湖泊多与城市河道相连,受城市河道污染的影响水质往往较差,对城市居民的生活质量及城市景观均造成了不良影响.基于流域划分角度,提出可将湖泊划分成人湖渠道、入湖口、湖区、岸边带4个修复单元,再根据各单元的特征采取低成本的合适措施来进行水体生态系统修复.最后还指出了城市小型湖泊生态修复中具体应注意的几个问题.     

透水坝原位净化山溪性污染河流

针对苕溪流域山溪性河流锦溪水质污染的现状,结合河流水文特征在河道内建设了三级透水坝,考察其对河流水质原位净化的效果。结果表明,透水坝有利于减缓山溪性河流的水速,对水流所携带的悬浮颗粒进行拦截、沉降,对河水浊度的平均去除率约为25%,并可将河水溶解氧(DO)提高1 mg/L以上。透水坝对河流水质的净化效果呈现明显的季节波动,夏季对COD、NH3-N、TN和TP的去除率最高,可维持在20%以上。秋季污染物去除效果有所下降,可能是由于水体中硝化-反硝化菌活性降低、水生植物同化吸收能力有限造成。将来可在透水坝壅水区内优化搭配种植挺水与沉水植物,改善其对氮磷的去除效果。     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V-劣V类提高到III-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

草型湖泊与藻型湖泊水体中氮的组成和循环方式——惠州南湖水生态修复与构建工程前后的水体氮营养变化

通过对南湖水生态修复前后的水体中TN、Nn4^＋-N、NO3^- -N、NO2^- -N的比较,得知TN下降了59．58％,除NO2^- —N外,其他形态的氮均有不同程度的下降。同时水体中不同形态的氮的比例也发生了变化。底泥中,NH4^＋ -N的释放量降低了16．92％,有机悬浮物浓度大幅度下降。沉水植物使溶解氧含量升高,加速了有机氮的矿化作用和亚硝化作用。氮的循环方式,由原来以藻类为主要循环中介转变为以沉水植物为主要循环中介,从而大幅度降低了氮的循环速率和通量,湖泊的富营养化现象得到有效控制。     

长江流域丘陵与平原2类典型城镇面源污染来源解析

在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象,监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据,分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2类城镇4个区域面源对河流污染贡献、沿河排口污染来源贡献和各下垫面污染贡献。结果表明,城镇面源对4个研究区域内河流的5项水质指标(SS、COD、NH₃-N、TN和TP)均有一定程度的贡献,其贡献率与降雨等级、地区特征和排水体制有关;降雨期间,在2类城镇2种排水体制的沿河排口污染负荷来源中,地表径流是SS和COD负荷的主要来源,生活污水和管道沉积物是NH₃-N、TN和TP负荷的主要来源;受地形坡度和人口密度等因素影响,永川和金坛的主要产污下垫面不同,永川为小区道路,金坛为交通道路和屋顶。为提高上述研究区域面源污染的精细化管理,提出了针对性的控制措施。     

多元组合系统净化富营养化水体的示范工程

杭州西湖上游龙泓涧受到周边茶园面源污染,水体出现严重的富营养化,为解决此问题,基于生物净化技术与工程措施相结合的思想,开展景观水体的净化处理示范工程研究。该工程根据河道特点,将生态廊道,生物沸石和生态浮床3种技术组合,对水体进行多重净化作用,水质得到了明显的改善。多级生态廊道可相对延长水流的流程,尽量减少死水区和短流。生物沸石本身具有物理截留和吸附作用,表面形成的生物膜对富营养化水体中的污染物能保持长效和稳定的去除作用。以陶粒为载体,悬挂立体弹性填料的多层次立体生态浮床通过植物和微生物的共同作用对水体进行生态修复。结果表明,该工程净化效果良好,对水体中的COD、TP、TN、NH_4~+-N、NO_3~--N的平均去除率分别为24%、46.24%、31%、24.43%、13.42%,达到示范工程的预期目标,并且夏季的处理效果高于冬季,该技术具有一定的应用前景。     

黑臭底泥处理余水的强化絮凝脱氮

针对黑臭水体疏浚余水氮素难去除问题,在聚合氯化铝(poly aluminum chloride,PAC)为絮凝剂、聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)为助凝剂的基础上,采用新型共价键型絮凝剂(hybrid covalent coagulant,HCC)强化疏浚余水絮凝脱氮过程,并通过超磁分离技术进行固液分离,实现氮素的快速与高效脱除。在优化的复合絮凝剂投加量条件下,该强化絮凝过程可达到氨氮的完全脱除和总氮80%的去除率。动力学研究结果表明,在较短的15min絮凝操作时间内,即可达到较好的氮素去除效果。当初始pH为7.0时,絮凝分散体系具有较低的Zeta电位值,利于有效降低水体浊度。FTIR图谱验证了羟基参与的氨氮絮凝反应,表明NH_3~+为氨氮被絮凝剂絮凝后的主要存在形式。