两种生态净化措施对水源水库光学环境的影响

为了评估生态净化措施对水体光学环境的影响,以上海金泽水库为例,在微纳米曝气复氧和水生植物净化两种生态净化措施前后布设采样点进行了光学衰减系数（水体光合辐照度（PAR）衰减系数）、真光层深度和透明度及相关水质指标的监测和分析.结果表明：水生植物净化和曝气复氧净化措施有利于水体光学环境的改善,经微纳米曝气后,水体透明度增大20%~25%,真光层深度增大2.2%~14.8%,光学衰减系数降低0.4%~4.4%;经水生植物净化后,水体透明度增大20%~29.4%,真光层深度增大6%~20%,光学衰减系数降低17.3%~20.5%.逐步回归结果表明不同生态净化措施的光学环境改善机制不同,微纳米曝气主要通过叶绿素、溶解性有机物、温度、溶解氧影响水体光学环境,水生植物净化主要通过浊度影响水体光学环境.冬季,两种生态净化措施对总氮和溶解性有机物均没有改善效果.     

黑臭水体组合生物净化技术研究进展

目前我国许多城镇水体出现黑臭现象,加强对城镇黑臭水体的治理是当前的迫切任务。介绍了黑臭水体的定义、形成过程、特点及我国黑臭水体治理的现状;概述了黑臭水体治理常用方法,提出生物技术的优点与重要性;阐述了组合生物净化技术治理黑臭水体的技术思路,即通过人工曝气+投加菌剂+投加促生剂+投加填料+栽种水生植物进行净化;综述了组合生物净化技术不同环节的净化原理、主要技术措施及研究进展;总结了组合生物净化技术综合应用与效果,并对组合生物净化技术未来的研究方向进行了展望,旨在为利用组合生物技术净化黑臭水体提供多样化视角及合理的治理框架。     

水生植物组合后根际微生物及水净化研究

富营养化水体的净化多集中于用单一生态型的水生植物或通过水生植物配置进行,而把多种不同生态型的水生植物镶嵌组合使用还少见报道,水生植物与微生物的关系也有类似情况。实验选择了三种不同生态型的水生植物镶嵌组合(慈姑(Sagittaria sagittifolia),挺水植物;大薸(Pistia stratiote),漂浮植物;穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum),沉水植物)后对富营养化水体进行净化研究,结果表明:(1)水生植物镶嵌组合后对富营养化水体中的TN和TP去除效果明显,并且能够长期维持此净化效果;(2)植物根际细菌与TN的变化有良好的正相关关系,而真菌、放细菌与TN的去除关系不大;(3)TP的去除与微生物的相关性不高,TP的去除主要是水生植物的作用;(4)被净化水体中的细菌数量一直维持一个低水平状态,说明水质有很大改善。     

浅析水生植物在异龙湖水体净化中的作用

通过对异龙湖历年的水质变化及湖泊水生植被情况的综合分析,提出利用生态工程治理异龙湖水体中主要污染物的治理方向。在水污染外源得到控制后,湖泊健康水生生态系统的修复,关键在于优化水生植物群落结构,提高生物多样性,提高对水质净化作用的持续性。     

基于非线性规划模型的低污染水湿地净化方案优化技术

为进一步加强太湖流域水环境综合治理,江苏省已在多地推广深度处理低污染水的人工湿地工程。该研究参考国内外各污水处理厂尾水人工湿地的设计参数,以一级动力学去污模型为基础,考虑水质的不确定性,建立了人工湿地的非线性规划模型。针对太湖湾污水处理厂人工湿地的现状,进行不同季节的情景分析并设计了优化方案,结论如下:(1)该技术对太湖流域污水处理厂人工湿地净化方案的优化有很好的适用性;(2)应增加垂直流面积并减小表面流和生态塘面积以保证湿地出水水质达标;(3)为低污染水人工湿地净化方案优化和应用技术推广提供了基础。     

污染水体的生态浮床修复研究综述

利用生态浮床净化污染水体是一个水环境原位生态修复的过程,也是一个包括物理的、化学的和生物的复杂过程,其原理主要是利用水生植物及其根际微生物吸收水体N,P元素、降解有机物和蓄积重金属。生态浮床技术已被应用于国内外水污染治理工程,并取得了一定的成果,但是其对污染水体的净化效果易受植物种类、温度、季节、处理时间、覆盖率和污染物初始浓度等因素的影响。今后,应从植物筛选、植物组合、浮床结构改进、水生植物资源化利用等方面加强研究,探索生态浮床的构建和管理技术,实现景观效益和生态功能的双赢。     

水质净化与生态修复技术探究

目前人类十分关注城市水源污染的问题,本文与实践案例经验结合,对某水源湖的生态特点以及物理结构进行分析,将核心为水生态技术的方案提了出来。本文主要阐述了生态修复技术,这种技术十分适合在水源湖进行应用,文章中分析了各类技术的特点以及其在类型不同的河流中应用的效果,除此之外还将生态修复技术的选择方法进行了介绍。     

基于仿自然人工湿地的低污染水体碳氮协同调控优化措施研究

针对低污染水补给城市河湖景观水体后氮磷营养盐削减、COD波动的问题,构建了仿自然人工湿地和生物塘,通过开展动水和静水试验,研究湿地生态配置和水力停留时间对各水质指标的影响.结果表明,螺、蚌、浮游动物及浮叶植物对COD、BOD₅具有明显的抑制作用,且浮叶植物能够实现TN的高效去除并提高有机氮的氨化作用,仿自然人工湿地建议为“沉水植物+挺水植物+浮游动物+螺、蚌+浮叶植物”的生态系统组合.在上游低污染来水条件下,建议仿自然人工湿地水力停留时间为7 d,沉水植物种植8丛·m^-2,挺水植物种植5丛·m^-2,浮叶植物8株·m^-2,浮游生物塘中投放中华圆田螺1000 g·m^-2,椭圆背角无齿蚌2只·m^-2,以实现仿自然湿地对低污染水体碳氮协同调控.     

三种水生植物对水体中营养物质吸附性能的对比分析

在人工模拟稻田水的条件下,文章利用芦苇、睡莲、菖蒲三种水生植物吸附稻田退水中的营养物质一氮和磷。本实验的稻田水主要是人工模拟的稻田水,同时配置了不同的营养物质浓度。实验结果表明：三种水生植物对稻田排水中的营养物质具有较好的吸附性能。其中,芦苇对稻田退水中TN、TP的吸附效果较好,去除率分为：79％、96％。本实验采用的植物混种法对于去除水体中营养物质也具有较好的吸附作用,特别是芦苇和菖蒲组合对水中TP的去除率高达97％。     

污水生态净化技术研究与应用进展

综述了污水生态净化技术的概念、特点，分类及部分主要技术的原理、设计参数；分析了水生植物，微生物，水生动物和基质的去污机理；阐述了污水生态净化技术目前在国内外的应用形式；提出了污水生态净化技术今后在我国的应用发展方向。     

3种景观植物对城市河道污染水体的净化效果

以美人蕉、绿萝、马丽安3种景观植物为试材,制成生态浮床,研究3种植物以及无植物浮床对城市污染水体中氮、磷的净化效果,试验共持续46 d. 结果表明:3种植物在污染水体中能保持较强的生命力,试验结束时,其株高、根长及生物量均有显著增加,增长率表现为美人蕉>马丽安>绿萝;美人蕉、绿萝、马丽安对水体中TN的去除率分别为93.95%,90.25%和92.60%,远高于对照组的去除率(60.44%);3种植物对水体中NH₄+-N的去除率分别为98.06%,95.07%和97.61%,其中美人蕉、绿萝组NH₄+-N的主要去除途径为硝化反应,马丽安组NH₄+-N去除主要是通过氨挥发以及硝化反应等,而对照组NH₄+-N去除率(81.62%)较高的主要原因为氨的挥发;美人蕉、绿萝组ρ(NO₃--N)呈先增加后减少的趋势,而马丽安和对照组ρ(NO₃--N)增幅不大,各试验组ρ(NO3--N)变化与水体硝化、反硝化反应以及植物吸收有关;3种植物对水体中TP和COD_Mn均有明显的去除效果,去除率显著大于对照组. 试验表明, 3种植物对污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值,可作为城市河道污染水体治理的优良物种而推广使用.      

河道滞留塘对城市河流净化效果的影响

为了研究高温期（18～30 ℃）、中温期（9～25 ℃）和低温期（5～17 ℃）河道滞留塘系统对城市河流污染物净化的效果,选取河道窄、水流急、水力停留时间（HRT）为0.5 d的滞留塘A,河道宽、水流缓、HRT约为2 d的滞留塘B,以及水量少、水流急、HRT仅为0.3 d,但岸滩为湿地的滞留塘C,通过对水质的监测,比较3种类型天然滞留塘在不同温度条件下对各污染物指标的净化效果。结果表明：滞留塘A对污水中的TN净化效果最佳,净化率可达12%以上;滞留塘B适合净化污水中的TP,净化率可达45%以上;滞留塘C对污水中的有机物具有较高的净化率,对COD_Cr的净化率可达37%以上。整体看来各滞留塘对氮磷和有机物都有一定的净化效果,其中对TP和COD_Cr的净化效果优于TN。同时,温度越高,不同类型滞留塘对各指标的净化效果越稳定;反之,温度越低则净化效果波动越大。     

静态条件下沉水植物净化污水厂尾水能力研究

为了解沉水植物对污水处理厂尾水水质净化效果,研究了滇池流域常见的5种沉水植物对昆明市第五污水处理厂尾水的净化能力。通过室外模拟、实验室测定,分析了单一种沉水植物对水环境质量的改善能力。结果表明:5种沉水植物均有一定能力去除水体中总磷、总氮、氨氮、COD,但随着沉水植物的生长,其叶片的腐烂分解又提高了水体氮磷等有机物的含量。该研究从水体水质的多个指标可见,苦草、马来眼子菜和金鱼藻在各方面表现能力均较强,可作为滇池流域河道水体修复优先选用的物种。以污水厂活性污泥和红壤混合物作为底质,在静态条件下菹草和浮叶眼子菜在污水厂尾水中很难长期存活下来,作为构建富营养化水体生态修复方案还需进一步研究。     

河岸芦苇、茭白和香蒲植物带处理受污染河水中试研究

利用中试规模的河岸植物带(芦苇、茭白、香蒲)及无植物空白带对受污染河水进行处理,并对它们处理结果进行比较.结果表明,3种植物均能强化污染物的去除.其中芦苇带效果最好,它在整个运行期间对COD、NH₄⁺-N和TP的去除效果分别为43.7%、79.5%和75.2%.对出水溶解氧与水温进行了考察,结果表明植物带水体的溶解氧变化比无植物带小,水温比无植物带低.其中,芦苇带水的溶解氧最高,香蒲带水温和溶解氧最低.芦苇、茭白、香蒲带对河水中污染物的去除和改善水环境条件等方面表现了不同的特点,在河岸带修复时应尽可能保证水生植物的多样性.     

重金属污染河流生态修复区挺水植物对重金属的吸收特性

为了分析比较滇东南选矿区重金属污染河流——小白河生态修复区所种植芦苇和香蒲对重金属的吸收及生态修复效果差异,于2015年4月在小白河西岸野生植物区及东岸生态修复区采集土壤及植物样品,对样品进行烘干、消解,使用电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中铅（Pb）、锌（Zn）、铬（Cr）和镍（Ni）这4种重金属的含量,使用原子荧光光谱法测定样品中砷（As）的含量.结果表明:①小白河东岸生态修复区湿地底泥中As和Zn污染最为严重,但东岸底泥中各重金属含量已明显低于西岸,其中芦苇种植区底泥中w（As）和w（Ni）较西岸分别降低了38.82%和50.53%,香蒲种植区底泥中w（As）和w（Ni）较西岸分别降低了13.54%和21.95%.②芦苇对As、Pb、Zn和Pb、Cr以及Cr、Ni这3组重金属的吸收存在显著的协同作用,香蒲对重金属吸收的协同作用表现在As、Zn、Ni和Pb、Cr这2组重金属中,这种重金属吸收协同作用在芦苇中更明显.③芦苇对Cr的生物富集系数（BCF）较高,对Cr的转运系数（TF）为0.80,属于富集型耐受策略,芦苇对Zn和Ni属于根部囤积型耐受策略;香蒲对Pb、Zn、Ni、Cr这4种重金属的BCF较大,TF均接近1,属于富集型耐受策略,对As属于根部囤积型耐受策略.研究显示,芦苇可作为重金属污染河流生态修复区的先锋植物,香蒲的重金属生物富集效率较高,将重金属富集于地上部的能力较强,可考虑将植物分区种植的模式改为间作种植,并定期收割香蒲地上部,以使生态修复区具有更好的重金属修复效果.      

苏州苗家河水质污染对鱼类的影响

通过对苏州古城区南园河水系苗家河水质和鱼类现状的调查，分析了水质对鱼类生长的影响。根据河道水质情况及渔业饵料基础，提出引进以摄食腐碎为主的鱼类等措施。     

城市重污染河道水质及底栖附泥藻类生态特征

对苏州市古城区南园水系的水质和藻类1a的监测结果表明,研究区域水质污染主要以NH_4~+-N和TN的严重超标为特征,最大超标倍数可达到5倍以上[按地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅴ类水作为基准];经镜检,底栖附泥藻类共34种,种类数以硅、绿和蓝藻类占优势,其数量和生物量极高,达到2 145.5×10~4个/mL,生物量3.524 mg/mL,远高于相同点位浮游藻类监测结果,数量和生物量以硅藻和蓝藻占绝对优势;各门藻类在各河段中分布极不均匀,优势种群多属异养型或两型营养特征,且与河道的污染特征有较密切关系,这些典型藻类包括:蓝藻门(Cyanophyta)中的两栖颤藻(Oscillaria amphibian),硅藻门(Bacillariophyta)中的小环藻(Cyclotella sp.)、直链藻(Melosira sp.)、冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)、舟形藻(Navicula sp.)、菱形藻(Nitzschia sp.)、异极藻(Gomphonema)等.其数量季节变化表现为:夏季>秋季>春季>冬季;而生物量则为:冬季最高,春、夏、秋相对较低,且变幅不大.相关研究成果可为城市重污染河道生态恢复提供参考.     

处理低污染河水的湿地内氮迁移转化过程模拟

为了明确以低污染河水为原水的人工湿地中的主要脱氮机制以及氮素的归趋形式,以洱海流域邓北桥湿地工程为研究对象,根据湿地内发生的生物反应、物理吸附以及沉淀等过程,建立了生态动力学模型,模拟湿地中氮素的迁移转化. 结果显示,所建模型能较好地模拟出水中ρ(NH₄+-N)、ρ(NO₃--N)、ρ(ON)(ON为有机氮)的变化趋势,效率系数(R)分别为50.2%、67.6%、81.2%. 通过对湿地氮素迁移转化与去除量的模拟结果分析,确定了湿地除氮的主要机制为硝化、反硝化、植物吸收. 反硝化作用可以去除进水中50.0%的TN,植物吸收可以去除进水中11.0%的TN,底泥则可以吸附进水中3.5%的TN. 模拟得到硝化速率平均值、反硝化速率平均值、植物吸收氮速率平均值分别为0.234、0.438、0.050 g/(m3·d).      

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。     

组合型生态浮床对上覆水和沉积物之间氮磷的影响

在天鹅湖水体中构建以水生植物和陆生喜水植物为实验植物,浮法控制器、水循环增氧系统和造浪-输送系统为辅助设备的组合型生态浮床.组合型生态浮床运行期间改变了水体的理化环境,影响了上覆水-沉积物中氮磷形态的迁移转化,跟踪监测在组合型生态浮床影响下上覆水和沉积物TN、NH4+-N和TP含量的浓度变化规律,探讨了在组合型生态浮床作用下,DO、Eh、pH对上覆水和沉积物中营养盐的影响,以及上覆水和沉积物中氮磷之间以及和各环境因子之间的相互关系.结果表明,实验期间上覆水中TN、NH4+-N和TP的去除率分别达到61.92%、63.09%和80.0%.沉积物中TN和NH4+-N的去除率分别达到23.79%和37.04%,沉积物中TP含量上升了43.71%.组合型生态浮床对上覆水环境因子如DO、Eh、pH等产生不同程度的影响,处理区上覆水中DO和Eh均高于对照区,DO由原来的8.7～8.9 mg·L-1上升到9.3～10.4 mg·L-1,Eh由原来的163～178 mV上升到191～198 mV,通过提高上覆水中DO和Eh有效抑制沉积物磷的释放并促进沉积物对上覆水中磷的吸附.pH的波动性较小,维持在7.51～8.32之间,并未促进沉积物磷释放.上覆水中TN、TP和NH4+-N以及与沉积物中的TN、NH4+-N之间呈极显著正相关,与沉积物中的TP极显著负相关;pH与上覆水和沉积物中的TN、TP和NH4+-N都无相关性;上覆水中的DO与Eh显著正相关,与沉积物中的TP显著负相关.