农田排水河道的生态修复工程设计与实际效果

镇江市上社河为农田区域排水灌溉河道,承担着容纳农田面源污染负荷的作用。为改善区域水环境质量,通过截污围隔装置、组合型生态浮床、生态护坡及水生植物恢复等工程技术措施对该水体进行生态修复治理。结果表明,经过6个月的稳定运行,水体中的氮、磷等污染物质得以有效去除,水生态系统的结构和功能得到了恢复和提升。该工程设计可为农村面源污染水环境生态修复的相关应用提供参考。     

植物碳源强化浮床净化效果及对根系微生物群落影响

为解决传统生态浮床对再生水补给景观水体中氮去除效果不佳的问题，在传统生态浮床(T-EFB)基础上引入植物碳源，构建植物碳源强化生态浮床(PCS-EFB)，并通过中试考察了两者对再生水补给景观水体水质的净化效果，以及植物碳源对根系微生物菌群的影响。结果表明，PCS-EFB可大幅降低水体中污染物浓度，试验全程对浊度、TN、NO₃^--N、藻密度和叶绿素a(Chl-a)的平均去除率分别可达46.52%、62.24%、92.84%、57.51%和63.86%。同时，植物碳源的缓释性与良好的可生化性使其在促进反硝化的同时不会引起水体COD的大幅增加。此外，植物碳源的添加还可提高浮床系统微生物多样性，同时增加Proteobacteria、Chloroflexi、Firmicutes等功能菌的相对丰度，促进水中污染物的去除和降解。因此，植物碳源强化生态浮床可用于以硝酸盐氮为主的景观水体净化，以保障水质和控制富营养化。     

双层简易生态浮床的结构设计与分析

虽然生态浮床已经被广泛用于河道治理等市政工程中,但是目前对于生态浮床的研究主要还是集中在植物的配置与用量计算、治理效果参数评估等方面,对于生态浮床的设计,特别是生态浮床结构设计与复核还缺少研究与总结。文中以中运河某河道段生态浮床工程为例,给出了一种简化生态浮床设计方法,并对其进行了结构复核,验证其选用材料的合理性。锁链倾角45°,锁链所受拉力最大。通过Abaqus软件对简化生态浮床在锁链45°倾角工况进行了模拟,生态浮床应力最大处出现在锁链固定处与锁链与浮床连接处,需要对其进行加固处理。     

生态坝对阳澄湖养殖水体的原位修复研究

水产养殖是导致湖泊富营养化和水生生态系统破坏的重要因素。生态坝是由填料浮床和植物浮床构成的透水围坝,可实现湖泊资源开发利用和环境保护的双重目标。在阳澄湖大闸蟹养殖区内分别构建200 m2的生态坝修复区和对照区,考察了2012年6月—12月和2013年3月—10月两个阶段的运行情况。结果表明,在生态坝运行良好期间,修复区水体的浊度、叶绿素a、COD、TN、NO-3-N、NH3-N、TP浓度平均比对照区水体低7.0%、9.4%、16.8%、4.4%、20.3%、54.2%、20.6%;生态坝削弱了风浪对水体的扰动,利于颗粒态污染物的沉降;植物吸收和填料上微生物的降解转化在水质净化中起重要作用;同时生态坝还有利于养殖水体生态系统的恢复。     

基于生物协同作用的强化生态浮床对养殖水体的净化效果

为了提高传统植物浮床对养殖水体的净化效果,降低养殖排放水污染,采用在凤眼莲Eichhornia crassipes浮床底部放置生物陶粒基质的方法构建强化生态浮床,研究了该强化生态浮床对养殖水体的净化效果。结果表明:用强化生态浮床净化水体16d时,对总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除率分别达到48.57%、68.52%、77.05%、71.17%、47.22%,均显著高于凤眼莲组和生物陶粒组(P<0.05);经强化生态浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准(SC/T9101—2007),NH+4-N浓度降至0.20mg/L以下,NO-2-N浓度降至0.01mg/L以下。研究表明,强化生态浮床中植物、基质和微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果。     

低温下生态浮床净化重污染河水的研究

为了提高普通植物浮床在低温条件下对重污染水体的净化效果,引入陶粒作为浮床基质,在重庆地区的临江河构筑了植物—陶粒生态浮床,研究了美人蕉、风车草浮床在低温条件下对重污染河水中TN、TP和COD的去除效果。结果表明,关人蕉、风车草浮床对TN的平均去除率分别为36．2％、35．3％,对TP的平均去除率分别为30．1％、30．8％,对COD的平均去除率分别为27．8％、31．7％;其中,美人蕉、风车草的吸收作用可去除水体中7．2％、5．4％的TN,8．3％、6．8％的TP,陶粒的净化作用可去除水体中10．1％的TN、13％的TP和13．9％的COD。水温〉10℃时,关人蕉浮床的净化能力明显高于风车草浮床,而风车草浮床在10℃以下的净化效果较好。     

组合生态浮床在滇池入湖河流治理中的应用

采用一套由植物浮床和填料浮床组合而成的生态浮床系统治理滇池入湖河流大清河,考察了组合浮床对入湖河流水质的净化效果.结果表明,组合生态浮床对水体中COD、TN、TP的去除效果较好,其面积污染负荷去除率分别为401.5、50.0、5.44 mg/(m2·d),年平均去除率分别为5.16%、4.2%和7.91%,水质的改善效果明显.     

不同植物净化富营养化水体的效果和群落分析

为发掘高效净化富营养化水体的新型浮床植物,使生态浮床技术能够更好地服务于污染水体的治理,探究了不同浮床植物处理条件下各水体浮游植物群落和微生物群落的差异。在室外条件下,以绿萝、万年青和皇冠草作为试验植物,对人工配制的富营养化污水进行48 d的处理,比较植物生长情况和净化效果,分析浮游植物和微生物群落结构和多样性。结果表明,3种植物都能存活,万年青根系发达,生物量增加较多。4个水箱内溶解性磷(DP)、TN、TOC的降解趋势一致。试验结束后,万年青组能显著抑制水体中藻类生长,藻密度含量较低,藻的种类单一。万年青组对DP、TN、TOC的去除速率较快,效果较好,去除率分别为95.0%、97.57%和92.53%。藻类的吸收利用是对照组各污染指标下降的主要原因。     

生态组合技术净化城市景观水体的现场试验研究

通过现场试验对水体水质指标、植物的适应性与抗逆性以及植物体内的TN、TP指标进行了检测,筛选出适合西安市景观水体生物浮床的最优植物——美人蕉、适合人工湿地的最佳挺水植物——水菖蒲。对各项指标的综合分析结果表明,以美人蕉和鸢尾为主、其他植物为辅,并与生物膜相结合而构建的人工生物浮床具有较合理的生物群落结构,其对景观水体的治理效果高于人工湿地,这证明了人工生物浮床和生物接触氧化技术相结合的可行性和优越性。     

水绵强化浮床净化再生水补给的景观水体效果

在补充再生水的模拟景观水体中采用黄菖蒲生物浮床,并引入网箱种植的水绵构建水绵强化浮床,从而探讨中低温条件下水绵强化浮床对再生水补给的城市景观水体水质的净化效果。试验结果表明,水绵对铜绿微囊藻的生长具有明显的抑制作用,水绵强化浮床可以控制再生水补给的景观水体中的藻密度和叶绿素a(Chl-a)浓度,其在中低温连续运行60 d过程中,水绵强化浮床水体的藻密度和Chl-a浓度均值分别为1. 57×10~4个/mL和5. 59μg/L,为浮床水体对应值的34. 28%和54. 54%,为空白水体对应值的4. 89%和14. 44%。同时,水绵强化浮床对再生水补给的模拟景观水体中的氮和磷具有较好的去除效果,在TN、NH_4~+-N和NO_3~--N的本底浓度分别为7. 52、1. 71、5. 53 mg/L条件下,运行60 d后其对应的浓度分别降低至0. 20、0. 08、0. 06 mg/L;当TP和PO_4~(3-)-P的本底浓度分别为0. 75、0. 70 mg/L时,运行60 d后其对应的浓度分别降低至0. 01mg/L和检测限以下。因此,水绵强化浮床对再生水补给的景观水体中低温阶段的水质净化及藻类控制效果明显,可有效控制该类水体的富营养化,是一种高效的景观水体水质控制方法。