凤眼莲-固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体原位修复的研究

应用生态工程技术和原理,在夏季利用凤眼莲（Eichhornia crassipes Mart.）结合固定化氮循环菌对富营养化水体进行原位修复研究。试验结果表明,凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用和单独的凤眼莲处理对富营养化水体总氮和铵态氮去除之间存在显著的差异,凤眼莲+固定化氮循环细菌联合作用对富营养化水体中总氮和铵态氮的去除率分别达77.2%和49.2%;而凤眼莲处理则分别达73.7%和32.3%;但两者对富营养化水体中硝态氮的去除没有显著差异。接种固定化氮循环微生物有利于水体中Chla、COD_Mn的降低和水体透明度的提高,但两者没有明显的差异。当凤眼莲处理系统接种固定化氮循环细菌时,除了氨化细菌变化不明显外,亚硝化菌,硝化菌,反硝化菌群数量比单独凤眼莲处理系统增加1～1.5个数量级,且接种固定化氮循环细菌还有利于凤眼莲生物量及其体内氮积累量的增加。     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应简

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明,蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长,且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45 d的实验中,3种不同程度富营养水体的TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N和TP浓度分别由初始的3.69~25.65、2.79~21.14、0.75~3.57和0.14~1.23mg/L降至1.25~18.99、1.08~16.03、0.18~1.39和0.06~0.77mg/L,在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40.98% 、64.41% 和95.08%。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降,而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素,且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用,其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

植物及其根系分泌物对污水净化效果的影响

为了弄清不同植物对污水的净化效率以及其根系分泌物对污水净化效果的影响,对植物根系分泌物与脱氮及COD去除之间的关系进行了研究。结果表明,在净化时间相同的情况下,茭白（Zizania cadaciflora）对污水COD的去除效果要好于美人蕉（Canna generalis）,美人蕉对污水TN的去除率要高于茭白,系统中N去除主要依靠硝化反硝化脱氮;美人蕉根系比茭白根系能分泌更多的溶解有机碳（DOC）,这些可溶性的有机碳可以为污水中微生物提供碳源,有利于氮的反硝化去除,但同时也会增加出水COD的浓度。而茭白比美人蕉具有更强的硝化能力,可促进其硝化反硝化作用。     

底泥修复对城市污染河道水体污染修复的影响研究

为开发城市黑臭河道的有效治理方法,利用人工模拟河道就河道底泥对上覆水体的二次污染、底泥污染生物修复对其氮磷营养盐释放及河道水体污染生物修复的影响进行了研究,并对实验结果进行了工程现场应证。研究结果表明：河道污染底泥生物修复状况对上覆水体水质产生大的影响,在底泥不加修复时,底泥污染物释放使水体COD、TP、NH₃-N浓度分别达到30～35 mg/L、0.4～0.5 mg/L和3.0 mg/L,底泥修复后分别为15～20 mg/L、0.1 mg/L和2.5 mg/L;底泥G值（y）与底泥氮、磷污染物释放量（x）呈负相关关系,关系式分别为：y=0.5124x-0.1394（R₂=0.9222）,y=0.17772x-0.4781（R₂=0.8701）;结合底泥的生物修复,采用曝气增氧投加生物制剂措施对水体进行生物修复时COD、NH₃-N和PO^3-₄的去除率分别提高13.6%、25.0%和15.7%;对古廖涌的现场治理工程表明,在未对河道底泥进行生物修复的情况下,经过氧化塘预处理河道水体增氧-水体原位强化生物修复等措施的治理,河道中、下游水体又逐渐恢复黑臭,在对河道底泥进行修复后,河道污染水体水质得到显著的改善和提高。     

富营养化水体清淤后的微生物脱氮技术应用

景观水体清淤带来的主要负面影响是水体富营养化。为了探索清淤及微生物修复的组合应用,通过在实验室建立模型,分别研究了清淤、微生物修复及二者结合处理对富营养化水体水质的影响。结果表明,清淤能降低氨氮的释放。底泥微生物的活动会促进氨氮的释放,增加水体的富营养化风险。单纯清淤会使底泥的硝化作用增强,但同时使反硝化作用减弱,降低水体总氮的去除能力。因此,通过投加氮循环微生物可促进清淤后的反硝化作用,消减湖泊底泥及上覆水中的氮素含量,达到修复富营养化湖泊的目的。研究结果表明,清淤和微生物修复技术结合使用,可减少水体氮素积累,避免蓝藻爆发,是富营养化水体清淤防控的一种有效措施。     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明,蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长,且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45d的实验中,3种不同程度富营养水体的TN、N03-N、NH4-N和TP浓度分别由初始的3．69～25．65、2．79～21．14、0．75～3．57和0．14—1．23mg／L降至1．25～18．99、1．08～16．03、0．18～1．39和0．06～0．77mg／L,在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40．98％、64．41％和95．08％。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降,而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素,且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用,其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

2种耐寒生态浮床植物的水质改善性能研究

引种了2种陆地湿生的耐寒植物——黄菖蒲和西伯利亚鸢尾作为生态浮床植物,以水生美人蕉为对比,进行了水质改善实验研究。在6个月实验期内,黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和美人蕉（5个月）对SRP的平均去除速率分别为79.27、20.92和34.29 mg/（m²?d）,对TP的平均去除速率分别为86.92、24.91和36.6 mg/（m²?d）,对NH⁺₄-N的平均去除速率分别为517.54、170.57和274.07 mg/（m²?d）,对TN的平均去除速率分别为763.79、301.81和384.04 mg/（m²?d）。黄菖蒲年去除磷的量21 207.64 mg/（m²?a）,是西伯利亚鸢尾的2.6倍,是美人蕉的3.8倍;年去除氮的量186 365.78 mg/（m²?a）,是西伯利亚鸢尾的1.9倍,美人蕉的3.2倍。黄菖蒲和西伯利亚鸢尾耐寒能越冬,生长期长,管理工作量小。     

水生植物修复氮、磷污染水体研究进展

氮、磷是引起水体富营养化、导致水质恶化的重要因素,因此去除氮、磷一直是污水处理的重要任务.鉴于传统物理、化学方法存在的操作难、成本高、易产生二次污染等问题,人们越来越多地将目光转向利用水生植物去除氮、磷营养物质、净化水质上.介绍了近年来国内外应用水生植物修复氮、磷污染水体的方法、效果及其影响因素,探讨了水生植物净化污染水体的机制.针对目前研究中的不足,提出今后应在不同植物种类开发、植物组合优化以及植物的净化机制等方面加强研究.     

污水生物生态处理工艺中的脱氮机理研究

通过水解池-美人蕉湿地、水解/接触氧化池-菖蒲湿地现场实验装置考察了生物-生态工艺深度净化分散生活污水的效果。结果表明,水解池-美人蕉湿地尽管湿地停留时间达到7 d,出水NH⁺₄-N仍难以达到一级A（GB18918-2002）标准;而增加接触氧化池后,湿地停留时间仅2 d,组合工艺出水水质远优于一级A出水要求。美人蕉湿地脱氮的主要途径是湿地微生物的硝化/反硝化,植物吸收约占28%。对经接触氧化处理,NH⁺₄-N、NO^-₃-N浓度均较高的进水,菖蒲湿地可在C/N小于2时高效脱氮。菖蒲湿地对TN的去除占组合工艺TN去除量的79%,其中植物吸收仅占湿地除氮总量的8%。湿地介质的厌氧氨氧化活性试验表明,菖蒲湿地介质表面的微生物在无有机碳源存在的条件下,可使培养液中的NH⁺₄-N与NO^-₃-N、NO^-₂-N短期内发生同步脱氮,厌氧氨氧化可能是菖蒲湿地在进水低碳源条件下脱氮的主要原因。     

桉树人工林地土壤养分和重金属现状分析与评价

为了评价大面积人工种植桉树对当地土壤养分变化和重金属富集效应的影响,本研究以普洱市3.75万hm²桉树人工林为研究对象,通过定位观测并将其与当地次生林、撂荒地进行比较,分析土壤养分变化情况、重金属污染等级以及两者之间的相关性。结果表明,桉树林表层土壤养分的含量均高于背景值,其中有效磷、水解性氮、全磷、全钾、有机质和速效钾极显著高于撂荒地（P<0.01）,全氮略高但差异不显著;与次生林相比,桉树林土壤养分全氮和水解性氮显著低（P<0.05）,全钾和全磷的含量显著高（P<0.05）,有效磷的含量极显著高（P<0.01）,有机质和速效钾略高但差异不显著。桉树林表层土壤样品重金属综合污染指数为1.08,低于撂荒地的1.14而高于次生林的0.67,说明桉树林土壤已处于轻微度污染等级,有可能会引起农作物污染,其中铅、锌、铜、镍、砷和铬等6种重金属含量处于安全水平,而镉的单因子污染指数值介于1~2之间,表明桉树林土壤属于轻度镉污染,但相关性分析结果表明,桉树林表层土壤养分的含量与重金属的含量无显著相关。     

UNITANK工艺提高氮、磷去除率的研究

采用UNITANK工艺处理城市生活污水 ,考察了主体阶段和过渡阶段时间的设置对除磷脱氮处理效果的影响 ,并提出通过氧化还原电位进行释磷和反硝化监控的设想     

树脂法去除并回收富营养化河涌水中的磷

磷作为一种重要的元素而被广泛应用于农业与工业中,然而磷的过量排放已成为许多封闭半封闭水体富营养化和沿海赤潮频繁发生的原因之一.去除水体中的营养盐特别是磷酸盐,是有效控制水体富营养化的关键.广州市某河涌水含总磷2.6 mg/L,采用并选择DS离子交换树脂对水中磷进行动态吸附和去除,可使水中的磷降至排放标准以内,解决河涌水含磷高的富营养化问题.由DS树脂所吸附的磷,通过淋洗可得到含磷富集液,使磷从水体中完全分离出来并获得回收.DS树脂的再生能力强,经6次吸附-解吸-再生后,树脂对河涌水中磷的去除率仍可达到90％以上.     

好氧-缺氧-闲置运行模式处理生活污水

在3个序批式反应器中,利用好氧-缺氧-闲置的运行模式处理实际生活污水,比较了不同曝气时间（2、3和4h）条件下的处理效果,结果表明,在R2（2 h）反应器中成功实现了单级好氧除磷和内聚物驱动的短程硝化反硝化。采用此反应器运行模式,对实际生活污水进行长期处理,反应器的COD、TN和TP的平均去除率分别为85.29%、74.09%和87.97%。本研究表明,在好氧-缺氧-闲置的运行模式下处理生活污水,能成功地实现单级好氧除磷与内聚物驱动的短程硝化反硝化的结合,并且在长期运行的过程中,能稳定地取得较好的脱氮、除磷效率。     

AB工艺污水厂冬季运行效果分析

对乌鲁木齐市某AB工艺污水厂冬季实际运行效果进行监测分析。结果表明：冬季水温降低不影响AB工艺对BOD₅的去除效果,BOD5的去除率平均达到88.8%,但COD和SS的去除效果下降;在A段氨氮去除率为35%,经过B段后,氨氮含量反又上升,去除率下降为7.8%左右;降低了A段除磷效果,去除率仅29%,B段则表现出稳定的除磷效果,出水总磷稳定在1.0 mg/L以下,AB工艺总磷去除率达到80%。     

畜禽养殖废水生物处理剩余污泥臭氧减量过程中的重金属释放简

采用臭氧氧化污泥减量法对畜禽养殖废水SBR中的剩余污泥进行处理。当臭氧反应时间控制在30 min时,污泥的溶解比例在30%左右（以 MLSS计）。上清液中一定量的SCOD溶出可为生物处理单元提供充足的碳源,同时在上清液中,TN、TP及水相重金属浓度增加有限,臭氧氧化后的污泥液回流污水处理系统后造成的N、P处理负荷较小,重金属对污泥微生物的活性抑制风险较低。若继续延长臭氧的反应时间,上清液SCOD、TN、TP以及重金属Cu、Pb的释放速率明显增加,同时上清液的C/N降低,臭氧化后的污泥液回流反而不利于生物单元的脱氮处理。综合考虑TN、TP及水相重金属浓度增加的危害性,臭氧反应时间应控制在30 min,臭氧实际投加量应为123.1 mg O₃/g SS。     

Water quality improvement through bioretention media: nitrogen and phosphorus removal.

High nutrient inputs and eutrophication continue to be one of the highest priority water quality problems. Bioretention is a low-impact development technology that has been advocated for use in urban and other developed areas. This work provides an in-depth analysis on removal of nutrients from a synthetic stormwater runoff by bioretention. Results have indicated good removal of phosphorus (70 to 85%) and total Kjeldahl nitrogen (55 to 65%). Nitrate reduction was poor (< 20%) and, in several cases, nitrate production was noted. Variations in flowrate (intensity) and duration had a moderate affect on nutrient removal. Mass balances demonstrate the importance of water attenuation in the facility in reducing mass nutrient loads. Captured nitrogen can be converted to nitrate between storm events and subsequently washed from the system. Analysis on the fate of nutrients in bioretention suggests that accumulation of phosphorus and nitrogen may be controlled by carefully managing growing and harvesting of vegetation.     

不同运行模式对同步脱氮除磷CAST工艺快速启动及其稳定维持的影响

以实际生活污水为处理对象,考察了传统进水/曝气和改良型分段进水的交替缺氧-好氧(A/O)2种运行模式对CAST工艺的快速启动及脱氮除磷性能稳定维持的影响。结果表明,传统进水/曝气运行模式下,系统达到最佳营养物去除性能所需启动时间30 d,稳定运行阶段TN平均去除80.66%,磷的去除率维持在66.30%左右;采用改良型交替运行模式,反应器达到稳定运行状态仅需18 d,系统稳定运行时TN平均去除81.36%,磷去除率稳定维持在90%以上,出水磷浓度在0.3 mg/L以下,出水水质达到国家污水综合排放标准一级A(GB8978-2002)。研究还发现,传统运行模式下,由低温引起的污泥沉降性能变差导致系统污泥严重流失,反应器几乎丧失污染物去除性能;而低温对交替运行模式下的反应器除磷性能几乎没有影响,总氮去除则因氨氮不完全硝化而大大降低。     

水解酸化-A2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2／O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA—A／A—MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60d、进水COD316～407mg／L、NH4＋-N30～40mg／L、TN35～53mg／L、TP8—12mg／L的条件下,出水COD≤18mg／L、NH4＋-N≤2．1mg／L、TN≤10．3mg／L、TP≤0．44mg／L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57mg／L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13％;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50％,缺氧反硝化占26％;HA-A／A—MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0．1gMLSS／gCOD。     

水解酸化-A~2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2/O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA-A/A-MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60 d、进水COD 316~407 mg/L、NH4+-N30~40 mg/L、TN35~53 mg/L、TP 8~12 mg/L的条件下,出水COD≤18 mg/L、NH4+-N≤2.1 mg/L、TN≤10.3 mg/L、TP≤0.44 mg/L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57 mg/L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13%;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50%,缺氧反硝化占26%;HA-A/A-MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0.1 g MLSS/g COD。     

Life-cycle phases of a zinc- and cadmium-resistant ecotype of Silene vulgaris in risk assessment of polymetallic mine soils

Short-term exposure of plants to heavy metals is often used for risk assessment of metal-enriched soils (OECD guideline 208) without considering the reliability of the assessment for long-term exposure, i.e. for the completion of a plant's life-cycle. In the present study with 15 orogenic soils three phases of the life-cycle of a Zn-Cd-resistant ecotype of Silene vulgaris were studied to improve risk assessment of metal-enriched soils. The first phase, i.e. emergence of seedlings was not related to the water-soluble or total metal concentration of the soils. Seedling mortality was low as long as the water-soluble metal concentration did not surpass 0.15 micromol Zn and 0.04 micromol Cu g(-1) dry soil. Curtailment of the life-cycle prior to flowering, i.e. the vegetative growth as second phase, occurred on those soils where roots and shoots were heavily enriched by Zn already in the seedling phase. In the third phase, i.e. the generative phase, time to flowering and yield differences between orogenic soils were substantial, but soil metal concentrations could not be directly related to timing of reproduction or biomass. Ranking of data showed a high inconsistency of the responses to metal exposure during the first phases of the life-cycle. It is concluded that total plant mass and seed mass are the only realistic endpoints of life-cycle bioassays in risk assessment as long as ranks are inconsistent between two successive early phases of the life-cycle.