城市景观河道营养状况与轮虫群落结构

为了解城市景观河道治理过程水质与轮虫群落结构的关系,于2012年5月至2014年12月对江苏省常州市景观河道进行了调查。利用综合营养状态指数法对景观河道的营养状况进行评价;并通过轮虫群落种类组成、优势种、生物量及多样性指数等指标探讨了轮虫群落结构与水体营养水平之间的关系。结果表明,景观河道总体处于富营养状态,主要是由河道中氮磷等污染物浓度过高引起;调查期间检出轮虫共22种,其中优势种为萼花臂尾轮虫（479个·L-1）、蒲达臂尾轮虫（98个·L-1）以及针簇多肢轮虫（137个·L-1）;轮虫总数量处于较低水平（312个·L-1）,多样性水平不高,轮虫数量与各污染物营养状态指数呈负相关;生物量与总氮营养状态指数呈极显著负相关。     

对近年太湖出湖河道断面的水质评价

依据GB3838--2002（地表水环境质量标准》，采用模糊综合评价方法，分析了太湖出湖河道某断面近10年来的水质状况，并且与W值法的评价结果进行了对比。结果表明，两种方法评价结果比较吻合，模糊综合评价法的实用性更强，并反映出水体的主要污染因子是氨氮，故加强沿湖地区的污染源治理、实施污染物总量控制，是对该地区实施污染减排的有效措施。     

浮游植物对不同紫色母岩净化景观水体效果的指示

为比较水体中浮游植物群落对不同紫色母岩净化景观水体效果的指示作用。选取重庆地区分布面积较广的蓬莱镇组（S1）、沙溪庙组（S2）、飞仙关组（S3）和遂宁组（S4）4种不同紫色母岩,将其灭菌后加入未灭菌的取自西南大学崇德湖的景观水体中,进行生态缸构建。测定水体理化性质、微量元素以及浮游植物群落结构。结果表明：利用浮游植物密度和功能群对景观水体水质的指示作用与利用水体理化指标的评价结果一致,而利用浮游植物生物量对景观水体水质的指示作用与利用水体理化指标的评价结果不符;对各组生态缸中水体元素和浮游植物优势功能群进行PCA分析,结果发现,水体中的部分微量元素与浮游植物的优势功能群Wo和X1呈现相关性。实验表明,浮游植物密度和浮游植物功能群可用于指示景观水体水质;相比于对照组,4组紫色母岩生态缸水体中的微量元素Cu、Mg可能通过对优势功能群Wo的抑制作用降低水体富营养化程度,具体机理需进一步研究。     

城市半封闭河道水体生态恢复试验

利用复合生态滤床、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术,对上海漕溪河富营养水体进行治理.结果表明,在每隔7～10 d间歇性流量300～400 m3/次的污水补水进量下,通过生物治理,消除了水体富营养和黑臭现象,从每个污水补给周期开始,3～4 d后COD、NH3-N、TP除去率分别达到50%、40%和55%以上,水体清澈见底.从2005年3～5月,河道生物多样性逐步增加,先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类.表明对于已截污的城市半封闭河道,利用浸没式复合生态滤床对污水进行预处理,在此基础上,通过底泥生物氧化、水体增氧、河道生态恢复等措施,进行生物治理,可取得良好治理效果.本研究为城市半封闭河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法.     

城市半封闭河道水体生态恢复试验

利用复合生态滤床、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，对上海漕溪河富营养水体进行治理。结果表明，在每隔7～10d间歇性流量300～400m^3／次的污水补水进量下，通过生物治理，消除了水体富营养和黑臭现象，从每个污水补给周期开始，3～4d后COD、NH3-N、TP除去率分别达到50％、40％和55％以上，水体清澈见底。从2005年3～5月，河道生物多样性逐步增加，先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类。表明对于已截污的城市半封闭河道，利用浸没式复合生态滤床对污水进行预处理，在此基础上，通过底泥生物氧化、水体增氧、河道生态恢复等措施，进行生物治理，可取得良好治理效果。本研究为城市半封闭河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法。     

黄河入海口水质评价与预测

对黄河入海口2004-2011年的水质进行评价与预测,采用灰色聚类法分析水体DO、CODMn、NH3-N 3项指标,总结水质年均变化情况.建立水质GM(1,1)灰色预测模型,用实际水质指标值检验其精度,并用此模型预测未来4年水质变化趋势.结果表明,2004-2015年期间,黄河入海口水质在2004-2007年波动较大,但将越来越好,CODMn、NH3-N呈下降趋势,DO、达标率呈上升趋势,并通过灰色关联分析方法分析水质变化原因以期对黄河入海口水质分析预测与水体保护工作提供参考.     

凤眼莲在城市重污染河道修复中的应用

外港河是秦淮河重要支流,长期以来遭受严重污染。2006年4月份起对外港河进行了综合生态治理。在前期清淤和截污的基础上,7月份开始引种凤眼莲。在上游排污口附近和外港河河口段分别设置的4个生态区以及河面上布设的水面载体内全面放养以凤眼莲为主的浮水植物。经过5个多月的初步治理,外港河水体透明度从40 cm以下提高到120 cm左右,COD下降了70.4％,TSS、TN和NH₃-N分别下降了39.6％、49.7％和21.8％。结果证明,凤眼莲在净化严重污染的河道方面起到了良好的效果,引种凤眼莲治理城市重污染河道是切实可行的;此外,用PVC管设计制作的水面载体来放养浮水植物可以点缀水面环境,美化城市河道景观。     

轮虫对生物膜处理城市河道污水的优化作用

生物膜蓄积老化是影响生物膜活性和净化效果的关键问题,通过引入微型动物增加食物链长度和增强较高营养级生物捕食作用的生物法在解决该问题上具有经济、环保和操作简单等优点。轮虫广泛存在于各种水体并能捕食细菌,可作为生物法应用的理想微型动物。利用生物法的原理,采用城市河道污水为实验用水进行挂膜,通过投加轮虫于生物膜成熟的水箱中,探讨轮虫对控制生物膜蓄积老化的作用。结果显示,投加组与对照组的生物膜干重和主要污染物(氨氮、总磷和COD)去除率没有显著差异(P0.05);两组的细菌总数和生物膜活性均表现出下降趋势,但是,相对对照组,投加组细菌总数下降显著(P0.05);相对投加组,对照组生物膜活性下降极显著(P0.01)。研究表明轮虫的投加在短期内不能显著增加生物膜的净化效果,但在细菌总数控制和生物膜活性维持上具有显著作用,因此,轮虫在解决生物膜蓄积老化问题上具有潜在的应用价值。     

城市富营养化河道复合酶-原位生物修复技术研究

研究了复合酶类生物激活物质对河道中微生物的作用机理,通过测定河道中微生物的生化呼吸线、细菌数、脱氢酶、纤维素酶、脲酶和磷酸酶的酶活性来表征生物激活物质对河道自净过程的促进作用。研究结果表明,复合酶污水净化剂对微生物活性具有激活作用,累积耗氧量明显增加,酶激活率达到14％～136％,有效增强了水体的自净能力。复合酶原位生物修复技术在上海、北京和福州等多条受严重污染的富营养化河道的工程应用表明,复合酶污水净化剂在不同的地域条件下均可发挥良好的作用,具有安全、高效和适用性广等特点。     

青山水库的浮游植物与营养类型评价

共鉴定青山水库藻类58属101种，其中有多污水体指示种5种，α－中污水体指示种24种、β－中污水体指示种49种，寡污水体指示种21种。优势种为窄颗粒直链藻（Melosiragranulatavar.angustissima）、颗粒直链藻（M.granulata）和小颤藻（Oscillatoriatenuis）。浮游植物的细胞密度为8.53×107个／L，生物量为16.34mg／L，叶绿素a为16.86mg／m3。根据浮游植物群落结构和水化学分析结果，青山水库已属富营养型水体，并有继续发展的趋势，控制污染，保护水质已刻不容缓。     

城市景观水体水质净化的人工湿地设计

从设计规模、水质标准、湿地平面和堤坝设计、进水方式以及防渗结构和湿地植物等方面,介绍了用于景观水体水质净化的人工湿地系统及设计方案。以西北地区某园区为例,根据天然地势设计了5级阶梯式人工湿地,确保出水水质作为景观水水源,并参与城市人工河湖系统的水循环系统的正常代谢。     

基于感官指数的城市水体景观功能评价

针对城市水体以景观功能为主的典型特点,以及与此对应评价方法的缺失,以昆明翠湖为研究对象,提出了基于感官指数的城市水体景观功能评价方法。选择反映藻类繁殖状况的总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素（Chl-a）和反映感官性状的透明度（SD）等4个单一指标综合为感官指数,作为景观水质评价因子,结合国内外现有水质标准中涉及到的4个指标的标准值,建立适宜的景观水质评价标准。采用灰色聚类分析法对第三方水质监测数据和指标标准值进行数学解析与拟合。结果表明,该方法的评价结果能很好的反映水体的景观功能现状,并能有效研判同一水体不同区域的景观水质现状,为污染源的解析提供依据。研究成果为城市水体景观功能水质状态评价提供了新的方法和典型案例。     

受污染城市河道沉积物磷吸附特征及其影响因素

采集了典型受污染城市河道——陕西省新河不同季节的沉积物,研究其磷吸附特征及影响因素,并考察其缓冲外源污染的能力,评估其磷释放风险。结果显示,沉积物平均粒径在秋季小于夏季和春季,pH为7.64~8.88;沉积物总磷 (TP) 为870~2 173 mg·kg⁻¹;计算了沉积物磷富集系数,明确了新河部分点位为重度污染类型。吸附动力学研究结果表明：0~2 h沉积物对磷的吸附量在正负之间波动;2~4 h吸附量迅速增加,吸附速率也达到了峰值;之后吸附量增加趋势变缓,并在48 h达到平衡。绘制吸附等温线,可知沉积物的磷吸附-解吸平衡质量浓度 (EPC₀) 为0.39~2.21 mg·L⁻¹,高于同时段上覆水中磷的质量浓度,具有释放风险;磷最大缓冲容量MBC和Freundlich常数K_F呈现秋季>>夏季>春季的规律;经D-R模型拟合,绝大多数样品的吸附能为8.45~11.18 kJ·mol⁻¹,说明吸附机制为离子交换。相关性分析结果表明,沉积物的磷吸附速率常数与钙的相对含量呈显著相关 (P<0.05) 。EPC₀与沉积物的总磷和易释放态磷含量呈显著相关 (P<0.01) ,与沉积物平均粒径和有机质显著相关 (P<0.05) ,与pH显著相关 (P<0.05) 。本研究结果可为受污染城市河道治理提供参考。     

生物膜处理城市河道污染水体的挂膜试验研究

以城市河道污染水体为研究对象,通过水体中土著微生物的富集过程,利用自行设计的生物接触氧化装置进行动态挂膜试验研究.讨论了挂膜过程系统对污染物去除效果的变化、生物膜及其生物相的变化;同时考察了填料上SS以及VSS的变化;分析了影响填料挂膜的各种因素,提出了判断生物膜成熟的依据.     

一种新的水质评价方法

每种水质评价方法的运用都离不开水质标准的正确选用。本文提出的一种新的水质评价方法,旨在使评价结果与国内现行的水质标准相吻合,同时,又能反映出被评价的水质所属其类别的程度。     

密云水库上游河流底栖动物群落结构与水质评价

于2013年5月至10月对密云水库上游河流中大型底栖无脊椎动物(以下简称底栖动物)进行了采样调查。结果表明,采集到的底栖动物隶属于4门10纲16目45科,其中以节肢动物种类最多,占总数的80%,且水生昆虫占总数的67%,出现频率最高的是节肢动物门蜉蝣目蜉蝣科的昆虫,出现频率达87%;从分布来看,白河流域采集到的底栖动物种类最多、密度最高,而潮河流域采集到的底栖动物生物量最大;以底栖动物为指示生物的水质评价结果显示,密云水库上游河流中50%采样点的水质为Ⅰ级(清洁),其余50%为Ⅱ级(轻微污染),水质整体较好,与现场生境调查和水质监测的结果相吻合。     

城市湿地景观水体富营养化评价、机理及治理

针对再生水回用的景观水体容易发生富营养化的问题,分别以再生水和径流雨水为主要补水水源的某城市湿地不同区域景观水体为研究对象,通过水体TN、TP、COD、SS、Chla、DO等水质指标检测分析,研究了污染物的空间变化和季节变化规律,评价了湿地水体富营养化程度并探讨其机理。结果表明,以再生水为主要补水水源的湿地水体全部呈现中度富营养,而以径流雨水为主要补水水源的湿地水体则整体呈现中营养。湿地生态系统对再生水输入的高浓度氮磷污染物有一定的净化效果,但净化效率有限且受季节因素影响明显,藻类的季节性增殖引起水体中TN、TP浓度降低、SS降低、透明度下降和COD浓度升高,高浓度氮磷营养盐输入是湿地水体藻类增殖并呈现富营养化的主要原因。提出了再生水补水的水质和水量控制、景观水体健康生态系统的构建和水体长期的维护管理是综合治理水体富营养化的有效对策。     

利用城市生态河道深度净化污水处理厂出水的工程技术研究

提出了城市生态河道工程构建的技术方法,并研究了示范工程对城市污水处理厂出水的深度净化规律。实验结果表明,在保证生态景观功能的前提下,将生态河道技术工艺用于污水处理厂出水的深度净化,能够高效、稳定地去除氮磷等营养物,河道出水可以满足城市景观水体补充水源的水质要求,出水TP、PO^3-₄、TN、NH₃-N和NO₃-N平均值分别达到0.263、0.116、2.570、0.752和2.438 mg/L,去除率分别达到85.4%、92.8%、60.8%、39.7%和77.2%。     

城市重污染河道治理不同阶段中浮游动物群落的变化

为研究城市重污染河道不同治理阶段中水质变化和浮游动物群落变化特征,于2016—2017年对江苏省宜兴市临溪河进行了工程改善和水生植物恢复两个阶段的治理,并对各阶段治理后河流中的水质及浮游动物进行了调查研究。结果表明,不同阶段水体中高锰酸盐指数、氨氮、TN和TP等基本显著降低。浮游动物的密度和种类、多样性显著提高,轮虫的变化最明显。水生植物恢复后,轮虫优势种由工程治理阶段的角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus)等耐污种转变为了寡污的针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla),同时出现了腔轮虫(Lecane spp.)和鞍甲轮虫(Lepadella spp.)等清洁水体指示种。根据Margalef指数进行评价,水生植物修复后水体更接近寡污水体,这与水生植物能极大提升水体透明度和DO,为浮游动物提供更多生态位有关。因此,虽然重污染河道治理不同阶段均可显著改善水质,但水生植物恢复对提高浮游动物群落的多样性和稳定性,构建水生生态系统有不可或缺的作用。