风车草对生活污水的净化效果及其在人工湿地的应用

研究了风车划（Cyerus alternifolius）的生长特性和对生活污水的净化效果。风车草全年保持生长，即使在冬天仍能维持一定的生长速率。风车草在生活污水中培养10d后，污水中TN、TP、COD和BOD的去除率分别达到91％、92％、70％和73％，其中风车草对N、P的吸收量分别占净化量的55％和53％。种植风车草的潜流型人工湿地对TN、TP、COD和BOD的去除率分别为64％、47％、74％和74％，与不种植物的人工湿地相比，TN、TP、COD和BOD的去除率分别提高了28％、19％、14％和13％。图2表3参12     

人工湿地中沸石对铵吸附能力的生物再生研究

利用铵吸附饱和的天然斜发沸石和沙质土壤作为基质,构建了沸石柱和芦苇、菖蒲沸石人工湿地试验系统,采用曝气供氧、自然复氧、植物根系输氧以及培养系统中基质上的硝化菌群的方法,研究了铵吸附饱和的沸石在沸石柱和湿地中的生物再生过程。结果显示,沸石在湿地中再生过程符合指数模拟,在试验周期内沸石在沸石柱中再生可以用指数和线性模拟。沸石在湿地系统和沸石柱中经过1个月的再生,交换容量分别恢复到了原来的60.3%~62.6%和11.8%,3个月后分别恢复到了原来的94.6%~94.8%和38.4%。试验证明,沸石在湿地中再生比在沸石柱中再生效果好,交换容量恢复率高出约50%~63%。根据试验结果,探讨了铵吸附饱和的沸石在人工湿地中的生物再生机理,证明了饱和沸石在湿地中生物再生的可行性。     

人工湿地脱氮途径及其影响因素分析

简述了人工湿地脱氮模型。各种形态的氮在人工湿地系统中可以通过氨的挥发、植物吸收、介质沉淀吸附以及微生物硝化/反硝化作用等过程被去除。讨论了各脱氮途径对人工湿地脱氮的贡献,在大多数人工湿地的pH条件下,湿地地面氨挥发可以忽略,湿地植物叶片氨挥发量尚不清楚。湿地介质的直接吸附是短期的。植物在湿地脱氮过程中起了重要作用,但一般认为植物直接吸收和存储只占湿地脱氮的一小部分,一般低于30%。微生物的硝化/反硝化作用,是人工湿地脱氮的最主要的形式。讨论了影响人工湿地硝化作用的主要因素:溶解氧,pH和温度。大多数人工湿地的pH适合硝化作用,溶解氧和温度对湿地硝化作用的影响最大。温度不仅影响微生物的硝化作用,而且可以间接地影响植物的生长从而影响人工湿地的脱氮性能。     

湖滨带复合型人工湿地氮磷的去除效果

湖滨带是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的一个功能过渡区,是湖泊的最后一道保护屏障。在河流的入湖口建造湖滨湿地,可有效净化入湖径流中携带的部分有机污染物、营养盐等。以云南抚仙湖北岸的湖滨湿地—马料河复合人工湿地为研究对象,探讨了湿地不同功能区去除氮磷的效果。研究表明,沉淀池除氮效果最不明显,在该区内有机氮可能发生矿化作用而转变为氨氮。有植物系统的潜流和表流区除氮效果较为明显,潜流区对氨氮、硝氮和总氮的平均去除率分别达18.0%、19.7%和22.6%;表流区对三者的平均去除率分别达50.4%、35.9%和43.5%。沉淀池对磷有一定的截留作用,且在进水污染物质量浓度较高时表现明显,平均截留率为14.9%。潜流和表流区除磷效果不明显,可能是因为湿地运行了两年多,土壤吸附交换达到平衡,影响了表流区的除磷效果。潜流区除磷效果受降雨影响较大,雨季时,总磷的平均截留率为12.1%,主要是不溶性磷的吸附和沉积;雨季末期,湿地流量较小,水体流动性差,系统内处于厌氧状态,出现磷释放现象。     

北方人工湿地系统对内分泌干扰物质的去除效果

通过现场取样,固相萃取柱富集以及气相色谱/质谱联用(GC/MSD)测定,研究了北京市官厅水库上游的一个人工湿地系统在秋季(植物茂盛)和冬季(植物枯萎)对典型环境内分泌干扰物和人工合成激素的处理效果.结果表明,人工湿地系统的原水和各工艺段出水中酚类和雌激素类物质的浓度高于美国地表水监测数据和我国地表水监测数据.湿地系统对部分壬基酚有较好的处理效果,而在冬季效果不明显;无论秋季或冬季对雌激素类则无明显去除效果.     

不同人工措施对沙质荒漠生态恢复与重建初期效应的影响

机械措施与生物措施相结合是流沙治理行之有效的重要途径和方法。通过对4种不同人工措施干预治理流动沙地后其生态恢复初期(前3年)植被、土壤理化性质和水分动态变化进行了观测研究,并以流沙区为对照进行了对比分析。结果表明:沙质荒漠生态系统恢复变化首先始于各种机械措施所建立的稳定地面的形成,为天然植物的迅速增殖和侵入、人工固沙植物的介入、枯枝落叶的储存及流沙成土过程提供了必要的环境条件。枯枝落叶层的形成又为土壤-植物系统物质交换建立了介面,促进了流沙的成土过程。不同人工措施治理区0～200cm土壤平均含水量与流沙区土壤含水量相比差异不显著,说明土壤水分仍能保持流动沙地原有的水分平衡状态。但随着天然植被的恢复与人工固沙林生长,其对土壤水分的影响深度由干预前的40cm加深至第三年的160cm。系统内植物恢复与流沙成土过程的前期效果表明,草沙障或土沙障 固沙林措施优于塑料沙障 人工沙蒿和封育治理措施,是流动沙地得以快速治理的有效方法。从植被群落结构的变化看,人工植被在建立后第三年其生态功能才开始初见成效。     

人工湿地中蛭石填料净化污水中氨氮能力

研究了蛭石吸附污水中氨氮的吸附容量以及蛭石去除氨氮的等温吸附曲线，探讨了水中pH、温度、浓度对氨氮去除量的影响以及饱和蛭石再生后的效果，结果表明，蛭石的饱和和吸附量为20．83mg／g；蛭石吸附量在pH2．0～6．0范围内随着pH的增大而增大，最佳pH为4．0～6．0；温度在15℃～35℃范围内，吸附量随温度的升高减小；氨氮的去除率随着蛭石用量的增加而增加。这为蛭石作为一种新型填料提供了基础数据和理论依据。     

新型释氧材料制备及对湿地堵塞解除研究

针对人工湿地内部DO含量较低引起的生物性堵塞,污水处理效率下降的问题,采用投加释氧材料的方法来提高湿地内部DO含量,修复生物性堵塞。采用CaO_2为释氧剂制备释氧材料,进行释氧性能研究。结果表明:采用大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂作为包埋剂制成的释氧材料释氧性能最佳。在模拟人工湿地污水系统中,释氧材料可使反应器中DO质量浓度在15d内保持在5.0mg/L以上,并且pH保持中性水平,相较未投加释氧材料的对照组,30d内COD的平均降解效率提高125%。投加释氧材料可以使发生生物性堵塞的人工湿地系统在连续运行条件下基质孔隙率在15d内恢复到初始水平的83%左右,并且相较机械曝气具有操作便捷、不受环境限制以及成本低廉的优点。     

利用人工湿地脱除废水中氨氮和磷的统计分析

论述了利用人工湿地脱除废水中氨氮和正磷酸盐类污染物的统计分析,调查基于国外文献报道的研究数据和实际运行数据.结果表明,污染物输入和输出浓度关系可以由线形规律获得关联,这些污染物因子脱除动力学也可以用适于BOD降解的Kichuth一级脱除方程来描述.由不同人工湿地关联的一级动力学常数具有较好的相关性.     

垂直流人工湿地系统中水流规律的研究

对一种新型的垂直流人工湿地系统的水流特性进行了研究。考察了系统的运行状况及介质中滞留区的分布范围，并且运用化学工程中反应器理论，采用示踪剂试验的方法得到了垂直流人工湿地系统的停留时间分布与污水的实际停留时间。根据水流停留时间分布函数对系统实际液流流态进行了数学模拟，提出二级串联的理想完全混合反应器（CSTR）模型能够较好地模拟垂直流人工湿地系统中水流的流动形态。