人工湿地对有机污染物的去除效果与动态特征

通过对荣成人工湿地污水处理系统1999年1月至2004年12月间监测数据进行分析,确定系统的处理效果及有机污染物去除效果的动态特征。结果表明,人工湿地对SS、COD、BOD5均有很好的去除效果,出水质量浓度分别为27.6±6.6、90.0±12.5和22.7±4.3 mg.L-1,去除率分别为73.9%、63.8%和72.5%。大肠菌群、粪大肠菌群去除率分别为99.7%和99.6%。对NH4 -N和TP去除效果较差,出水质量浓度分别为11.2±2.7和2.03±0.29 mg.L-1,去除率分别为45.1%和30.2%。BOD5、COD的去除效果和季节变化有一定关系,每年的4—7月BOD5去除效果最佳,1月和12月去除效果最差。COD的去除效果每年6月和7月最高,1月和12月最低。分析BOD5、COD和SS去除效果的年际变化发现,BOD5和COD年平均去除率从1999年到2004年有增加的趋势。     

基于水力优化的模块化人工湿地除污性能评价

针对模块化人工湿地导流板设置无相关规范参考的问题,将数值模拟与小试研究相结合,系统评价了导流板设置方式对单元湿地模块内部水流状态与除污性能的影响。结果表明,通过在系统内部合理设置导流板可有效改善单元湿地模块的水力性能。沿水流方向分别在距湿地模块前段1/3处的下部和2/3处的上部设置高为280mm和290 mm导流板后,模块内部的水力效率达到最优,对应的λ增至0.935 6。按照优化结果设置导流板后,人工湿地模块对生活污水中COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为83.57%、74.49%、50.03%和59.69%,明显高于不设导流板的模块(COD 76.37%、NH3-N 66.66%、TN 36.39%和TP 43.74%),各项指标在净化出水中的残留量分别为33.05 mg/L、2.34 mg/L、9.06 mg/L和1.67 mg/L,满足GB 18918—2016《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准。     

人工湿地污水处理对三种植物光合作用及叶绿素荧光特性的影响

人工湿地环境下,湿地植物的光合代谢过程与陆生自然环境有较大的不同.通过对人工湿地三种中生植物即薏米(Coixaquatica Roxb)、文殊兰(Crinum asiaticum)和蜘蛛兰(Hymenocallis Americana)进行污水处理,研究人工湿地对植物的光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:(1)与陆地自然环境相比,在人工湿地环境下,薏米,文殊兰和蜘蛛兰的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs),叶绿素含量,最大荧光(Fm)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,而胞间CO2浓度(Ci)和初始荧光(Fo)升高.其中叶绿素含量,Fo和Fv/Fm在四月份生长旺盛期差异极显著(P<0.01),Gs差异显著(P<0.05).(2)在整个生长期,三种植物的光合参数和荧光参数的变化趋势不是单一的上升或下降,不同植物其变化过程和变化幅度也不一样.蜘蛛兰在生长旺盛期较薏米和文殊兰Pn,Gs,Fv/Fm,Fm,Fo大,而Ci较薏米和文殊兰低.可见人工湿地污水处理对三种植物光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,但对各植物影响不一致.综合各项参数,蜘蛛兰耐性强于薏米和文殊兰.     

尖峰岭自然保护区土壤微生物群落特征

土壤微生物群落特征对于明确不同环境中微生物群落的作用具有重要意义,但对微生物群落的定量研究一直是该领域的研究难点.目前,以群落水平碳源利用类型为基础的Biolog方法为土壤微生物群落特征定量研究提供了一种简便的方法,并迅速得到了广泛的应用,但Biolog试验过程中获得的数据量十分庞大,因此如何合理的处理、选择最能代表土壤微生物特征的数据进行比较分析是Biolog方法成功运用的关键.文章依据目前最常用的两种Biolog数据处理方法,提出了一种改进的数据处理方法,并以海南岛尖峰岭自然保护区四种受不同程度人类干扰形成的植被类型的土壤微生物群落为研究对象,着重探讨了改进方法与已有方法对土壤微生物群落特征研究结果的差异.研究结果表明:不同植被类型土壤微生物利用单一碳源能力的大小顺序为:山地雨林原始林>天然次生林>人工混交林>皆伐迹地.尖峰岭地区植被破坏后,自然恢复形成的天然次生林土壤微生物群落与原始林最接近.与受干扰较多的人工林相比,自然恢复更能有效改善土壤的微生物结构和功能.比较不同数据处理方法的分析结果证明,改进的数据处理方法可以有效克服已有方法的不足,提高对研究对象土壤微生物群落差异的解释能力.     

植物排放的羰基化合物及其与大气的交换

综述了植物来源的羰基化合物的研究结果,并着重总结了植物与大气之间羰基化合物的交换研究.羰基化合物在植物与大气之间的交换包括植物本身排放羰基化合物、羰基化合物沉降到植物叶片以及植物对羰基化合物的吸收和代谢3个过程.在植物周围空气中羰基化合物的浓度与交换补偿点的关系决定交换的方向:羰基化合物是被植物排放到大气中,还是沉降到植物叶面.当其在空气中的浓度低于补偿点时,植物排放羰基化合物;而当其在空气中的浓度高于补偿点时,羰基化合物沉降到植物叶面.作者还提出,与人类生活密切相关的景观植物的排放应受到格外的重视.利用植物代谢有害污染物的能力来净化空气,是植物修复技术在大气污染环境中的应用.筛选吸收、代谢污染物强的植物种类,科学搭配种类组成,建立不同类型的人工植物群落,以实现最佳植物净化效果.将环境科学与生态学、遗传学等多学科结合起来,探索更为理想的植物修复方法是未来的主要研究方向.     

广州市莲塘村风水林群落特征及植物多样性

风水林是极具南方地域特色的植被景观与物种储存库,是接近地带性植被特性的一种群落类型.研究风水林,对丰富和发展环境科学、生态科学、林业科学和园林科学,具有重要意义.本研究在广州市莲塘村村后风水林设立了样带、标准地和样方,对其乔木层、灌木层和草本层植物进行详细调查,结果表明,该区共有植物73种,隶属于33个科57个属.其植物种类丰富,以茜草科、樟科、大戟科、壳斗科、莎草科、桃金娘科植物占优势.该群落具有南亚热带常绿阔叶林群落的典型群落结构,垂直结构分层现象明显,层次清晰.文章对树种丰富度、Shannon-Winner指数、Simpson多样性指数、种间相遇机率以及均匀度等多样性指标的研究表明:该群落具有较大的物种丰富度,植物多样性较高,物种分布均匀,不同种之间相遇几率较大,其生物多样性各项指标远远大于尾叶桉人工纯林.该风水林群落是目前广州市保存较完好的具有典型地带特色的少数自然林之一,它的研究成果对以后生态公益林造林有极大的参考价值.     

复合垂直流人工湿地基质氧化还原酶活性研究

对复合垂直流人工湿地系统(IVCW)基质中5种常见的氧化还原酶活性进行了研究.结果表明,氧化还原酶活性存在显著性季节差异,过氧化物酶在春、夏、秋三季的酶活性显著高于冬季的酶活性(P＜0.05);多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性最高在秋季;脱氢酶在夏、冬两季时酶活性显著高于秋季和春季的酶活性(P＜0.05);硝酸盐还原酶在春、冬季时显著高于夏、秋季(P＜0.01).空间分布上,除过氧化物酶外,湿地下行流池的酶活性显著高于上行流池,并且随着基质深度的增加递减;但基质硝酸盐还原酶各层之间差异不显著.图6表3参17     

表面流人工湿地中水生植被的净化效应与组合系统净化效果

以无植物空白系统为对照,通过批量盆栽试验探讨了表面流人工湿地中不同类型水生植被(苦草(沉水植物)、水葫芦(浮水植物)、芦苇(挺水植物))的引人对富营养化水体不同污染物净化效果的影响;根据不同污染物去除的阶段性特征设计了分段式表面流人工湿地(好氧塘-水葫芦湿地一苦草湿地),并通过示范工程探讨了富营养河流的原位净化效果.研究表明,批量盆栽试验中,与无植物空白系统相比,芦苇的引入显著增加了表面流人工湿地的蒸发蒸腾量(为无植物空白系统的1.5倍),而水葫芦和苦草的引入则显著降低了表面流人工湿地的蒸发蒸腾量(分别为无植物空白系统的80%和30%);3种水生植物的引入均显著促进了CODcr、TN、NH 4-N的去除(与无植物空白系统相比),其中水葫芦系统具有最好的CODcr和TN去除效果(起始CODcr和TN水平分别为35.8 mg·L-1和6.86 mg˙L-1时,去除率分别为58.91%、76.67%),而苦草的引入则显著地促进了水体中氧化态氮的形成与积累.分段式表面流人工湿地的原位净化研究表明,水力负荷为6.2cm.d-1时,分段式表面流人工湿地对CODcr的净化效果较好,水力负荷过高会影响分段式表面流人工湿地的净化效果.     

冶金尾矿用于垂直流模拟柱处理生活污水的研究

选取1#钢渣与铁尾矿组合、2#粉煤灰与铁尾矿组合2种填充方式填充成基质柱,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验,测定其对生活污水中TP、TN及COD的去除效率.实验结果显示,2个模拟柱对TP的去除效果都比较明显,最高去除率均能达到90％以上.2个模拟柱除氮效果均不太理想.1#柱对COD的去除效果良好且最稳定,2#柱处理效果略差.水力停留时间为5d时,2个模拟柱对污染物的去除效果基本达到稳定.3周内,随着实验周期的延长,模拟柱系统逐渐稳定.     

曝气对两种人工湿地污水净化效果的影响

采用复合垂直流和水平潜流2种人工湿地处理混合污水,研究了在气水比(曝气体积/湿地进水体积)为2、4、6、8和10时2种人工湿地对污水的净化效果.结果显示:(1)复合垂直流人工湿地以气水比为2进行曝气时,对污水的净化效果最好,上行池出水的COD、TN、NH4+-N、NO3--N平均去除率比不曝气时分别提高了16.47%、...