淀山湖河口生态浮床试验工程设计与效果研究

在综合考虑淀山湖千墩浦河口区域的地形、水文、水质、植被、航道等环境因素和工程实施总体目标的基础上,从工程选址、浮床结构、浮床植物筛选、浮床布局以及浮床系统保护等方面开展了生态浮床试验工程的研究与设计,并通过实践进行了效果验证,为在淀山湖大规模开展浮床工程建设积累了技术参数和运行经验。工程运行一年来的情况表明,浮床技术可有效削减富营养化水体中的COD、TN、氨氮和TP等营养物质,为后续的生态修复工程奠定良好基础;选择的浮床植物较好地适应了淀山湖水体营养状况,植物收获量达到和超过了考核目标;设计的"消浪排+防浪围隔"防护系统结构可有效抵御风浪和船行波的影响,围隔对波浪能的消减率可达39%。     

温州三垟湿地沙河示范点水生植物筛选

以温州三垟湿地沙河试验点为研究区域,针对该湿地的特点,引入该试验点23种水生植物,并对它们的适应性、生物量及植物全氮含量、全磷含量等指标进行综合评价分析,筛选出宜较大面积应用的3种浮床水生植物、11种湿地消弱带水生植物用于温州三垟湿地的植被重建和生态修复。     

组合生态浮床技术对富营养化水源水质的改善效果

通过延长浮床生态系统的食物链和强化浮床的微生物富集特性,构筑了以水生植物、水生动物及微生物生态系统为主体的组合生态浮床,考察了其对富营养化水源水质的改善效果。研究表明,当水体交换时间为7d、水力负荷为1.85m3/(m2.d)时,组合生态浮床对TN、TP、TOC、Chl-a的平均去除率分别为52.7%、54.5%、49.2%、80.2%,相应的去除负荷分别为4.03、0.79、0.49g/(m2.d)和25.31mg/(m2.d);对总藻毒素和胞外藻毒素的去除率分别为77.4%和68%。可见,该组合生态浮床是改善富营养化水源水质的有效方法。     

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。     

组合型生态浮床中各生物单元对污染物去除的贡献及净化机理

对组合型生态浮床中水生植物单元(空心菜)、水生动物单元(滤食性贝类三角帆蚌)、微生物强化单元(人工介质)进行组合配置,分析不同生物单元的污染物去除贡献率,试验结果表明,组合型生态浮床中人工介质单元对TN、TP、CODMn去除的贡献率分别为48.5％、46.7％、49.9％,均高于水生植物和水生动物单元,人工介质富集的微生物是氮磷等污染物的净化主体,而水生动物单元对Chl-a的去除贡献率达到了79.1％,表明水生动物单元的污染物去除途径主要为三角帆蚌对藻类等颗粒性有机物的滤食.通过三角帆蚌的滤食及排氨作用促进了颗粒有机物的可溶化和无机化,为组合型生态浮床中人工介质上微生物增殖以及植物的吸收提供了有利的基质条件,从而促进了浮床的污染物净化效能.     

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。     

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。     

生态浮床在滨水景观设计中的审美性应用

该文阐述生态浮床的研究与应用现状,探讨生态浮床的应用原则与审美理念,认为生态浮床应遵循因地制宜原则,以展现特定的地域美。由于水生植物组合搭配是生态浮床的核心构成部分,因此,该文作者从形态和色彩方面,对水生植物造景设计提出建议。     

人工浮床加挂填料对富营养化河水的净化效果

人工浮床技术是治理富营养化水体的一种经济且高效的手段.应用3种填料、2种浮床、2种水力负荷对人工浮床中试系统进行组合构建,考察不同类型的浮床对太湖周边污染河水的净化效果.结果表明,采用人工浮床加挂人工填料的方法对富营养化河水进行外源污染控制是行之有效的,经过3种填料组合浮床净化后,出水水质都达到了生活生产用水水质标准.3种不同填料的组合浮床中,净化效果最好的是球形填料与框架结构组合,在低水力负荷率条件下,该系统对TP、NH4+ -N、NO3-N和CODMn的去除率分别达到74.3％、76.6％、63.6％和67.5％.     

种植密度对绿萝浮床净化富营养水体效果的影响

为获取浮床植物治理富营养化水体的最优种植密度,在室外条件下选取有观赏价值和绿化作用的植物绿萝作为浮床植物,以自行设计组装的生态浮床作为植物载体,对由湖水加一定量营养元素配制的富营养化污水进行为期39 d的处理,考察植物生长情况和对各污染物的净化效果。结果表明,溶解性磷(DP)、TN、TOC、电导率(COND)的下降率与种植密度呈正相关,种植密度越大,植物质量增加比例越小、水箱内叶绿素a(Chl-a)浓度和藻密度越小; Chl-a浓度与藻密度变化趋势一致,两者具有显著的相关性。试验条件下的最佳种植密度为3. 13 g/L,对TN、TOC的去除率分别为96. 8%和84. 6%,种植密度过高,处理效果提高不明显。