不同形式生态沟渠截除农田径流污染物效果分析

为探索上海地区生态沟渠不同布置方式对农田径流污染物拦截效果的影响,构建了2种不同布局的生态排水沟渠系统("一"字型和"弓"字型),针对2种不同径流进水污染物浓度(一般浓度和较高浓度)水平,对生态沟渠农田径流营养性污染物的截除效果开展了研究。结果表明:2种不同布置方式的生态沟渠对径流污染物均有较好的截除作用,对SS、TN、NH_4~+-N、TP的去除率分别在13%~28%,12%~41%,14%~47%,12%~55%之间,总体来看,"弓"字形生态沟渠对污染物的去除效果要优于"一"字形生态沟渠;一般浓度水平下,"弓"字形生态沟渠对SS、TN、NH_4~+-N、TP去除率分别比"一"字形高13.63%,27.49%,32.17%,11.98%;较高浓度水平下,"弓"字形生态沟渠对SS、TN、NH_4~+-N、TP去除率分别比"一"字形高10.71%,20.06%,25.86%,22.83%。最后,对生态沟渠相关应用与今后的研究提出了建议。     

生态沟渠对水稻不同生长期降雨径流氮磷的拦截效应研究

农田养分的大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,研究生态沟渠对稻田降雨径流氮磷拦截效应具有重要意义。针对水稻不同生长期内的降雨以及降雨的不同时段下生态沟渠对稻田径流氮磷的动态拦截效应研究缺乏的现状,本文选取太湖西岸何家浜流域典型农田作为研究对象,将该流域的自然排水沟渠改造为生态沟渠。研究了生态沟渠对水稻不同生长期内的3场降雨径流的氮磷去除效果。研究结果表明:(1)在3场不同强度的降雨过程中,生态沟渠对TN(总氮)的平均去除率为31.4%,TP(总磷)的平均去除率为40.8%;(2)生态沟渠对降雨径流不同形态氮磷的去除率大小为NH4+-N(氨氮)PN(颗粒态氮)NO3--N(硝态氮),PP(颗粒态磷)DP(溶解态磷),且PN和PP的去除率随沟渠径流量的增大而呈现下降趋势;(3)生态沟渠底泥总氮、总磷浓度在水稻的生长周期内呈现先增加后降低的趋势,说明生态沟渠具有一定的自净能力,对氮磷的拦截去除具有可持续性。     

生态净化技术处理微污染源水的应用研究

为了分析生态净化技术对水污染的去除效果,总结了我国生态净化技术的主要模式及其影响因素,同时,重点介绍了嘉兴石臼漾水厂引水河道新塍塘的水质生态净化中试工程,分析了在3种工况下,工程对SS、CODcr、NH+4-N、TN、TP的去除效果。试验分析结果表明,在3种不同水力负荷的工况下,新腾塘中试工程可有效改善水体透明度及溶氧环境,SS、CODcr、NH+4-N、TN、TP的去除率分别达到74%~88%,26%~59%,84%~87%;76%~83%,36%~50%。     

苏州城区不同功能区地表径流污染特征

以苏州城区为例,在多雨季节对商业区、工业区、居民区三大功能区的降雨径流水质进行了6次采样监测,发现不同功能区地表径流水质差异较大,前10min初雨径流中各功能区COD、TN、NH4+-N、SS及工业区TP的平均浓度均劣于Ⅴ类水质标准。另外商业区初雨径流中COD、SS、TN、NH4+-N浓度均高于其他功能区,工业区初雨径流中TP浓度高于商业区和居民区。随着降雨历时的延长,降雨径流中主要污染物浓度均逐渐下降并趋于稳定。     

水芹浮床对重污染河道净化作用研究

针对城市河道污染的现状,采用水芹生态浮床对污染河水的净化效果进行了研究,结果表明:水芹浮床在重污染河道中能保持较强生命力,试验结束时,株高、根长以及生物量均显著增加;水芹浮床对水体TN、NH4+-N、TP、COD均有一定的去除效果,浮床系统内的水体污染物浓度均小于浮床系统外的,TN、NH4+-N、TP、COD的平均去除率分别为10.63%、13.35%、8.46%、12.84%.     

生态塘对稻田降雨径流中氮磷的拦截效应研究

农田养分的大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,生态塘兼具排水和生态湿地双重功效,研究其对稻田排水氮磷的拦截效应对于防治农业非点源污染具有重要意义。针对降雨径流条件下生态塘对降雨径流中氮磷的动态拦截效应以及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应有待明了的需求,本文选取太湖西岸何家浜流域典型农田作为研究对象,并将该区域的塘堰改造为生态塘,研究了生态塘对水稻生长期内的三场降雨径流氮磷的拦截去除效果及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应。研究结果表明:(1)在三场降雨过程中,生态塘对总氮(TN)的平均去除率为34.7%,总磷(TP)的平均去除率为34.8%;(2)生态塘对降雨径流中不同形态氮磷的去除率大小排序为氨氮(NH_4~+-N)颗粒态氮(PN)硝态氮(NO_3~--N),颗粒态磷(PP)溶解态磷(DP),且径流状态下水体垂向分层氮磷浓度分布随降雨进行而变化,总体分布规律为底层氮磷浓度大于表层氮磷浓度;(3)降雨径流结束后,TN在生态塘中的去除率为50.4%,TP在生态塘中的去除率为52.3%,塘2对TN、TP的去除率大于塘1与塘3,生态塘表现了较强的抗冲击自修复性。     

北方某人工湿地净化能力分析

在对北方某人工湿地长期观测取得的大量详尽数据的基础上,分析了人工湿地系统总体净化能力和潜流人工湿地水质动态变化特征。结果表明:该人工湿地示范工程对水质净化效果较为明显,对各类污染物的去除率平均可达40%;潜流人工湿地可对污水进行深度处理,对BOD5、NH4-N的去除效果最好,去除率为80%～90%,对NO3-N、TN的去除效果较好,去除率为65%～75%,对CODMn和SS的去除效果一般,去除率为40%～60%,对TP的去除效果随着时间推移逐渐减弱,碎石吸附对TP去除起主要作用。     

深圳光明新区透水沥青道路与滞留带对径流水质水量控制效果研究

通过现场监测分析,研究了深圳光明新区国家低影响开发雨水综合利用示范区内透水沥青道路与滞留带对路面径流水质和水量的控制效果。研究结果表明:与传统沥青道路相比,透水沥青道路径流中的SS、COD、NH3-N、NO-3-N、TN和TP等污染物浓度分别降低了94.76%、83.84%、70.59%、33.33%、50.00%和65.96%,对径流总量和峰值流量的平均削减率分别达76.70%和74.92%。道路滞留带对COD、NH3-N、NO-3-N、TN和TP也具有一定的去除效果;在小雨事件下不外排雨水,在中雨、大雨和暴雨事件下,对径流总量和峰值流量平均削减率分别达65.71%和57.69%,同时具有明显的延迟峰值作用。     

人工湿地净化大连地区污染河水的试验研究

为研究人工湿地对大连地区污染河水的净化效果,以大连复州河为例,实验构建了不同基质和不同植物的人工湿地.系统稳定运行两年时间,实验结果表明,作为人工湿地基质,砾石对SS、TP的去除效果强于碎石,碎石和砾石对COD、TN、NH3-N去除效果相差不大;作为人工湿地植物,芦苇对SS、TP的去除效果强于黄菖蒲,黄菖蒲对TN、NH3-N的去除效果强于芦苇,两者对COD去除效果相差不大;温度对人工湿地的COD、TN、NH3-N去除率影响较大,对TP去除率影响较小.     

稻田沟渠施肥后降雨径流中氮素迁移规律研究

农田养分的大量流失已成为农业非点源污染的主要来源之一,针对施肥后降雨作用下农田沟渠氮素迁移规律的研究对农业非点源污染的防治具有重要意义。由于水稻生育后期施肥量大大减少,故以宜兴市何家浜上游的水稻耕作区为研究对象,重点对比分析了施肥后降雨作用下水稻生长前期沟渠水的氮素浓度分布特征,以及降雨径流过程中沟渠氮素的迁移规律。研究结果表明:(1)降雨量≤15 mm的限制型降雨事件中,处于施肥中期、末期的沟渠系统整个降雨过程中TN浓度波动范围较小;(2)水稻生长前期沟渠系统氮素输出的主要形态为NH4+-N和NO3--N,且降雨初期径流以颗粒态氮为主;(3)沟渠对氮素具有截留效应,沿沟渠水流方向氮素含量总体上沿程下降。     

平原河网区农田渗滤沟道及氮磷拦截效果试验研究

为有效拦截控制平原河网地区农田径流氮磷流失，减少农业非点源污染，设计了农田排水渗滤沟道生态系统，并通过稻田蓄水、渗滤沟道、传统排水等不同情形下对ＴＮ、ＴＰ、ＮＯ３－Ｎ、ＮＨ４－Ｎ的拦截与去除效果进行了试验研究。结果表明，基于多孔透水的沟道护砌材料、排水垫层材料、沟渠植被生态系统、控制排水等方面构建的农田径流生态渗滤沟道系统，在农田径流氮磷拦截和去除效果上发挥了重要作用；水稻生育期，农田渗滤沟道系统对农田排水中总氮、硝态氮、氨氮等氮类营养物去除率介于１８％～３９％之间，去除效果较好，而对于总磷的去除率高达５５．６％，拦截效果更为明显，为农业非点源污染治理提供了可行的解决途径。     

农村非点源污染特征及控制对策研究

为了解农村非点源污染的特征,以南京市远郊的汤山街道上峰社区李岗头村为典型村,采用污染排放系数法估算典型村的非点源排放负荷,并采用等标污染负荷法对典型村非点源污染源进行了评价。结果表明:李岗头村非点源污染源共向水体排放污染物36 263.58 kg/a,其中COD为29 110.04 kg/a、NH3-N为1 612.97 kg/a、TN为4 489.71 kg/a、TP为1 050.86 kg/a;生活污水、畜禽养殖、农田地表径流、水稻田排水、村镇地表径流、渔业养殖的等标污染负荷率分别为59.12%、13.68%、12.14%、7.10%、7.52%、0.44%;COD、NH3-N、TN、TP的等标污染负荷率分别为11.36%、12.59%、35.04%、41.01%。根据非点源污染的特征,提出了南京市农村非点源污染的控制对策。     

无土草坪新型浮床对城市河道污染水体净化效果初探

选取无土草坪(高羊茅)搭建一种新型浮床,同时与以种植净水植物黄菖蒲、千屈菜的传统浮床对比,通过室内试验,研究无土草坪新型浮床对城市河道污染水体中污染物的净化效果。结果表明:无土草坪对污染水体中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)都有明显的去除效果,其中对COD、TP的去除率高于黄菖蒲和千屈菜,分别为62.0%、89.0%,对NH3-N、TN的去除效果仅次于黄菖蒲,去除率分别为91.7%、95.4%。从试验结果来看,无土草坪对污染水体中污染物的净化效果显著,可作为城市污染水体生态修复的一条新途径。     

改进型潜流湿地净化农村地区生活污水效果分析

基于潜流湿地结构特征和技术特点,借鉴A/O工艺污水净化原理,进行结构优化,构建改进型潜流湿地系统,并对其净化农村生活污水效果进行了试验研究。重点探讨基质层优化配置、多级湿地单元优化组合等条件对水质净化强化效果,同时考察水温对湿地系统净水效果的影响。结果表明:在水力负荷0.1 m3/(m2·d),CODCr、NH4+-N、TN和TP污染负荷分别为13.9、2.48、3.74和0.28 g/(m2·d)条件下,人工湿地系统对上述污染物去除率分别达到72.76%、76.29%、59.34%和89.39%,出水基本可满足DB 11/307-2013《北京市水污染物排放标准》中新建村庄生活污水处理站排入地表水体污染物排放限值中的B标准(CODCr≤40mg/L、TN≤15 mg/L、NH4+-N≤5(8)mg/L及TP≤0.4 mg/L)。     

土壤—植物系统净化地表径流非点源 污染物实验研究

利用自行设计的6 m土槽构建土壤—植物系统,以无植被土槽为空白对照,设置不同的污染物进水浓度,采用模拟径流方式进行非点源污染净化实验。结果表明：（1）植被的存在能有效滞缓径流和提高污染物去除率,其中土壤—高羊茅系统的净化效果略优于土壤—紫花苜蓿系统,其SS、NO-3-N、NH3-N、TDP、PP去除率分别达到86.61%、25.83%、52.03%、26.53%及76.59%;（2）在本研究的进水浓度范围内,浓度变化对处理系统净化效果的影响与污染物存在状态有关,进水浓度增加后颗粒态污染物去除率无显著变化而溶解态氮去除率均出现明显下降;（3）以污染物出水浓度随径流长度的变化表征污染物截留特征,SS和PP出水浓度均随径流长度增加而呈指数降低,NO-3-N、NH3-N和TDP出水浓度随径流长度增加而呈线性降低,植被及进水浓度条件对污染物截留特征无明显影响。     

平原河网地区面源污染控制的前置库技术研究

本研究提出了平原河网地区面源污染前置库技术,以去除地表径流中的氮、磷污染物质,提出其系统结构,以及关键技术,并开展了示范工程规模上的研究。工程实施后水质和景观得到明显改善,污染负荷得到削减。无降雨和小降雨输入期间,TN、TP、SS的平均去除率分别达到65.1%、45.3%、62.9%;强降雨时,降雨初期TN、TP、SS污染物去除率分别为70.5%、84.6%、90.9%,而处理后期,TN、TP、SS的去除率达到91.7%、96.2%、96.8%。     

苏州古城各功能区路面降雨径流分析

通过对苏州市古城区内商业区、现代住宅区、老旧住宅区、交通区、园林旅游区这5种具有代表性的功能区路面降雨径流中SS、COD、TN、NH_3~+-N、TP水质指标的分析,探讨了不同功能区降雨径流中污染物浓度差别,不同污染物之间的相关性关系和初期冲刷效应。结果表明,路面降雨径流中污染物浓度存在空间分布差异,商业区和交通区路面径流污染最为严重,其中交通区SS的E_(EMC)值超出污水综合排放二级标准16.79倍,COD的E_(EMC)值超出地表水环境质量V类标准6. 88倍;降雨径流中SS与TP、TN、COD之间存在良好的相关性,交通区路面降雨径流中各污染物之间呈现极显著性相关;不同功能区路面降雨径流中污染物大多存在初期冲刷现象,交通区与园林旅游区出现初期冲刷频率高,商业区和老旧住宅区初期冲刷强度大,相比其他污染物,SS最易出现初期冲刷现象,降雨特征参数对初期冲刷效应有一定影响。     

南方多水塘系统流域土壤养分空间变异特征研究

长江中下游区域湖泊富营养化严重，而农业非点源污染是主要影响因素，了解流域土壤养分空间变化特征，对于采取非点源污染控制措施具有重要意义。借助地理信息系统，利用地统计学中的半变量变异函数研究巢湖流域北岸区域六岔河流域多水塘-沟渠系统中的土壤养分空间变异特征，研究表明，土壤中有机物质（OM）、总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)的空间变异函数理论模型均符合球状模型，总磷（TP）、氨态氮（NH4-N）、有机物（OM）空间异质性中结构性变异大于随机变异，在28.8%～44.0%之间；总氮（TN）、硝态氮（NO3-N）空间异质性中结构性变异小于随机变异。机物质（OM）、总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)空间自相关范围具有明显的差异，变化范围为123.9m～517.36m，呈现出氨态氮（NH4-N）>硝态氮（NO3-N）>总氮（TN）>有机物（OM）>总磷（TP），变化范围相差4倍左右，表明影响土壤养分的生态过程在不同尺度上起作用，主要影响因素包括养分特性、土地利用以及水塘-沟渠系统景观等。     

灵武农场非点源污染特征分析及控制措施

农田污染是农业非点源污染重最主要的污染源,而土地利用方式又是影响非点源污染的关键因素。本文分别对生活污水、畜禽养殖、农田地表径流、水稻田排水、村镇地表径流和渔业养殖等6种非点源污染,采用等标污染排放法,并选取COD、NH3-H、TN和TP作为评价因子,对宁夏灵武农场的污染源进行调查和分析。结果表明:灵武农场各种污染物日排放量达到169万kg,其中COD的排放量占84.1%,6种污染源中地表径流占45.26%;TN和TP是主要污染因子,占60%以上,其中畜禽养殖污染源的TP达82.09%;若按照国标Ⅳ类水质要求,日等标总排放率将达3.28亿m3。根据灵武农场污染特点,提出了改善农村产业结构、发展生态农业和推进科学养殖等防治对策,实现无污染排放。     

垂直—水平流人工湿地系统除污效果研究

以武汉汉阳桃花岛城市面源污染控制示范工程为依托，研究示范工程中垂直—水平流人工湿地系统对生活污水的净化效果。结果表明，在人工湿地水力停留3 d的情况下，垂直—水平流人工湿系统对COD、SS、TP和TN均具有明显去除效果。其中，对COD、SS的去除率主要位于垂直流阶段，对TP和TN的去除率主要位于水平流阶段。水平流湿地中，种植黄花美人蕉的湿地单元对COD、TP和TN处理效果略高于种植鸢尾和红花美人蕉的湿地单元。