生态型灌区应用伊乐藻修复受损水体的试验研究

本文将伊乐藻引入生态型灌区受损水体修复中。通过室内试验系统地研究了伊乐藻的净化效果，结果表明，伊乐藻是修复受损水体较理想的材料。伊乐藻对总氮(TN)、总磷(TP)和CODMn的累积去除率，在初夏分别为61%、89%和34%，在初冬为25.74%、26.59%和10.93%；伊乐藻对水体的净化能力高于菹草和金鱼藻。文中还探讨了修复过程中可能存在的二次污染问题。通过宏观的质量平衡估算，1g伊乐藻在1年内可以从1L水体中去除TN、TP和CODMn分别达到44.57、15.42和31.13mg。     

不同生物联合对滇池草海水质的净化作用

为了解不同沉水植物种植密度、不同沉水植物组合、沉水植物和鲫组合对滇池草海富营养化水体的净化效果,于2017年9—12月在滇池草海东风坝试验平台,选取4种滇池现存土著沉水植物(篦齿眼子菜(Stuckenia pectinata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、马来眼子菜(Potamogeton wrightii))、1种鱼(鲫(Carassius auratus))进行不同组合模拟试验。结果表明:种植密度为(0.63±0.06)g/L的篦齿眼子菜和轮叶黑藻对于TP的去除效果明显优于(0.33±0.05)g/L的种植密度;不同沉水植物组合均能够提高水体中的氮磷比,对草海富营养化水体的TN、TP、Chl-a具有明显的去除效果,试验组TN、TP、Chl-a的平均去除率分别提高了49.67%、9.06%、39.41%;鲫对于轮叶黑藻和篦齿眼子菜的生长具有明显的促进作用,加入鲫的穗花狐尾藻和马来眼子菜组合TN去除率提高了87.48%,且试验结束后,水体TN、TP去除效果稳定;沉水植物组合中,穗花狐尾藻和轮叶黑藻在高营养盐水体中生长状况最好,同时能有效控制水体中的TN、TP和Chl-a的质量浓度;鲫+穗花狐尾藻+马来眼子菜组合对草海富营养化水体的SS、TN、TP、Chl-a都具有较高的去除能力。     

水下微生态系统构建及水体净化模拟研究

在模拟试验条件下,选用水生植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、细叶蜈蚣草(Egeria najas)、长叶九冠(Echinodorus uruguayensis)和水生动物方形环棱螺(Bellamya quadrata)、锯齿新米虾(Neocaridina denticulata)组合构建稳定的水下微生态系统,探讨不同水生植物配置模式下各系统对污染水体的净化效果。结果表明:所用水生植物在中度营养底泥和劣Ⅴ类水体中正常生长且成活率达到100%,水生动植物组合系统稳定后以营养盐为主的水质指标值有所下降;净化效果最好的是3号系统(以苦草为主),各处理组系统对水体DO和p H都有显著的促进作用(p0.05);对氮素营养(TN、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N)和TP表现出较强的去除能力(p0.05),试验最终3号系统对TN去除率达78.29%,对TP的去除率达到92.63%;和对TP的去除一样,整个试验过程中系统对COD_(Cr)去除率一直是3号2号1号0号系统,3号系统对COD_(Cr)的最终去除率为82.03%。综上,以水生植物为主导,与水生动物形成组合且采用不同的配置模式构成稳定水生态系统符合生态演替式水体修复理念,是水体生态修复技术集成和发展的方向。     

常见水生植物对城市河道水质净化影响试验研究

用水生植物对城市河道低污染水体进行生态修复,是一种低成本、高效率、兼具环境效益和经济效益的优良方法。本文选择了3种本土水生植物,探讨其净化机理,并通过水生植物的模拟水培试验得到以下结果:总氮(TN)、总磷(TP)的去除率显著提高,分别达到43. 3%～54. 1%、54. 3%～88. 2%,而植物组合对TN、TP去除率均显著高于单一植物,总去除率可达61. 3%～65. 0%、79. 2%～88. 6%。同时污染物去除机理研究结果表明,TN去除率主要来自于微生物和物理化学作用,而TP去除率来自植物处理。     

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。     

不同填料强化生态浮床对淡水养殖水体的净化效果

人工填料强化生态浮床是近年来发展起来的一种新兴生态工程修复技术。选取3种不同类型的人工填料与挺水植物组合,分析其对高磷浓度养殖水体和上海市养殖池塘水体的净化效果。结果表明,在高磷浓度(2.36~3.42 mg/L)养殖水体中,人工填料强化生态浮床对TN、TP、COD的平均去除率分别为34.9%,12.2%,26.1%,且3组系统之间差异不明显。在上海市养殖水体平均浓度条件下,3组系统对TN和TP的去除能力为:立体弹性填料强化生态浮床＞组合填料强化生态浮床＞生物绳填料强化生态浮床,立体弹性填料强化生态浮床对TN和TP的去除率分别为83.9%和69.3%;3组系统对COD和NH₄⁺-N的去除率均在70%以上。因此,立体弹性填料强化生态浮床可以考虑应用于上海市淡水养殖池塘水体的生态修复工程。     

四种沉水植物对城市污染水体的净化效果研究

城市污染河道缺氧会导致水体发黑变臭。设计轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和狐尾藻四种沉水植物自然光照和避光条件下的复氧试验:将四种沉水植物分别放置于清水和城市污染水体中培养一周后,测定清水中溶解氧(DO)和城市污染水体中DO、氨氮(NH_4~+-N)和化学需氧量(COD)的浓度,研究水体中DO与污染物浓度的变化特性。结果表明:沉水植物复氧效果明显,四种沉水植物作用下水体在自然光照条件下DO浓度均高于避光条件下的;四种沉水植物对氨氮具有较好的去除率,自然光照条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和狐尾藻对污染物的去除率分别为95.05%、92.74%、89.45%和88.29%;沉水植物对COD的去除效果不明显,后期水体中COD呈升高趋势。     

常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

改进型合并净化槽处理生活污水的影响因素

通过设置改性复合填料和微电解铁屑床对合并净化槽进行工艺改进,采用厌氧(缺氧)好氧(A2/O)工艺处理生活污水。为优化该装置处理生活污水的效果,分别选取水力停留时间、有机负荷、污泥回流比作为运行条件进行试验室中试研究。结合试验结果和经济效益,得出最佳运行条件:水体停留时间为8 h,此时系统对COD、TN和TP的去除率分别为95%、63%8、7%;COD有机负荷为2.7 g/(L.d),该条件下出水COD、TN和TP平均去除率分别可达到90%、74%、88%;污泥回流比为75%,此时净化槽出水COD、TN和TP平均去除率分别达到95%、70%、94%。     

苦草与金鱼藻对水体污染物的去除效果

针对目前黑臭河道污染的紧迫现状,通过研究金鱼藻及苦草对流动水体中污染物的去除效果,探究在河道中构建原位生态修复系统以净化水质的可行性,并讨论了HRT及DO与污染物去除效果之间的关系,结果表明:HRT为24h时金鱼藻去除率较高,对COD、NH3-N、TN及TP去除率分别达到75.81%、81.63%、77.09%及74.46%;HRT为24h时去除效果显著优于HRT为12h时;HRT与DO是限制生态修复系统水质净化能力的关键因素。     

长春市南湖水质状况分析

对1999~2004年长春市南湖游泳区、湖心区、荷花区NH3-N,BOD5,CODCr,TN,TP等5项水质指标的监测资料进行统计分析和评价。结果显示,南湖在经过2000~2002年的底泥疏浚治理后,水质状况有了显著的改善,特别是荷花区水域的一些监测指标已经达到或接近GB 3838—2002Ⅲ类水体标准值;但游泳区和湖心区的水质仍表现出富营养化,水体中TP,TN超标现象较为严重。建议在湖泊水体污染治理过程中,在截断外源污染的前提下,最好采取生态治理和工程治理等多种措施相结合的办法。     

生物慢滤系统对再生水中氮磷降解的试验研究

利用生物慢滤系统中菌-藻共生的特点,对用于景观补水的再生水中氮磷进行有效的去除,可有效预防由于再生水中氮磷营养盐浓度较高而引发的景观水体富营养化问题。通过生物慢滤系统净化再生水的试验研究表明,生物慢滤系统在保持上覆水深为80cm、滤层厚度为80cm、滤速为0.1m/h的条件下,对水体中总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷和高锰酸盐指数平均去除率分别为57.55%、50.16%、46.37%、66.32%和47.04%,叶绿素a的去除率可达95.75%;经生物慢滤系统处理后的再生水在景观储存过程中藻类的生长缓慢,叶绿素a含量始终维持在较低水平,氮磷含量较低且趋于稳定。经生物慢滤池处理的再生水用于景观水体的补充水源,可减少富营养化的发生频率。     

生物-生态修复技术在景观污染水体治理中的应用

采用生物治理与生态修复技术对昆山市环城北路景观池塘水体因富营养化、流动性差等引起的黑臭现象进行治理。治理后TN、TP的去除率均超过85%,水质达国家地表水Ⅲ类水标准,水体透明度达1.28 m,生物多样性增加,景观效果显著改善。结果表明,生物-生态修复技术对没有或仅有少量污水排入的受污染景观水体较为适宜。     

水泥搅拌桩加固堤防数值模拟分析

碟形湖是鄱阳湖重要的生态组成部分,对鄱阳湖水资源、水环境、水生态和水安全具有重要作用。撮箕湖是鄱阳湖最大的碟形湖之一,是重要的鲤鱼鲫鱼产卵场及候鸟栖息地,近年来,其藻类生长对鄱阳湖藻类的聚集起到较大贡献,对鄱阳湖的水生态环境造成一定影响。本研究通过现场调查、资料查询等方式摸清了近年来影响撮箕湖生态环境的主要污染物及其来源。研究表明：撮箕湖周边污染物主要来自于畜禽养殖,占总污染物的38.6%;撮箕湖周边污染物呈下降趋势,其中下降幅度最大的为TN,下降幅度达64.7%。从污染物来源看,畜禽养殖排放污染物下降幅度最大,COD、TN、TP下降幅度分别达到69.0%,69.3%,68.4%。从污染物排放量来看,人类活动对撮箕湖水环境影响整体下降,但仍然需要进一步加强管控。本研究可为相关部门开展鄱阳湖水生态环境保护提供借鉴和支撑。     

动物修复技术对城市景观水体的修复研究

本实验采用野外自然放养的方法,研究景观金鱼及家鸭对富营养化水体的净化作用,定期采集水样并检测水体指标。研究结果表明:景观金鱼及家鸭对富营养化水体均有一定净化效果,水体中的TP、TN、叶绿素a都大幅度下降,水体透明度提高,水体生态功能得到初步恢复;其中金鱼对富营养化水体的综合处理效果最好,其对TN的处理效果达到63.6%,对TP的处理效果达到78.7%,对chla的处理效果达到88.7%。     

巢湖生态环境现状及保护对策分析

巢湖是全国五大淡水湖之一,是长江下游重要的生态湿地,具有多种重要生态功能。采用配对样本T检验、Mann-Kendall非参数检验和单因子评价法分别对巢湖水位变化趋势、9个常规监测点的水质监测数据及5个补充监测点的监测数据进行分析评价。结果发现:(1)巢湖水位近年来显著抬升,且11月至次年6月水位表现为显著或极显著增加趋势。巢湖水位显著抬升能明显扩大湖泊环境容量、提高水体自净能力、促使江湖生物交换,对减轻水体富营养化、抑制湖区蓝藻暴发、改善水环境质量具有重要作用。(2)巢湖水质总体较差,主要污染指标为TN、TP、氨氮。其中,氨氮超标与城镇生活污水和工业废水等点源污染排污有关,TN和TP超标与农村生活污水、农田退水、畜禽养殖等面源污染及城镇生活和工业废水等点源污染排放有关。在对巢湖水位现状及变化趋势、水质及污染源现状、湿地资源现状及巢湖主要环境问题分析的基础上,提出了相应的生态环境保护对策,对于巢湖水环境治理和生态保护具有重要的意义。     

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。     

东洞庭湖秋季氮磷营养盐结构及水华风险分析

以东洞庭湖区小型入湖河流、主洪道、主湖体为研究区域,于2016年9月分别设置12个代表断面进行氮、磷营养盐等环境因子及浮游植物调查。通过对氮磷营养盐形态结构、浮游植物群落结构及环境因子与浮游植物的RDA典范对应分析,探讨了秋季东洞庭湖蓝藻水华发生的风险水平。结果表明:(1)东洞庭湖ρ_(TN)为0.96~1.86 mg/L,平均1.58 mg/L,ρ_(TP)为0.065~0.137 mg/L,平均0.101 mg/L,其中入湖河流的ρ_(TN)、ρ_(TP)最低。水体氮磷以溶解态为主,ρ_(DTN)/ρ_(TN)为88.5%,ρ_(DTP)/ρ_(TP)为56.0%,其中ρ_(DIN)/ρ_(DTN)为75.4%,ρ_(PO34--P)/ρ_(DTP)为80.5%,ρ_(TN)/ρ_(TP)为16.9;其中东洞庭湖藻密度为9×10~4~325.2×10~4个/L,平均72.6×10~4个/L。(2)空间分布上,主湖体藻密度高于主洪道,主洪道及主湖体大部分水域优势属种为硅藻门的直链藻(Melosira sp.),其中主湖体北部尾部水域大小西湖发生了蓝藻水华,其优势属种为蓝藻门的颤藻(Oscillatoria sp.)、鱼腥藻(Anabeana sp.)。(3)RDA分析表明TP与流速是影响东洞庭湖水体蓝藻生长的主要环境因子,其它环境因子也有一定的影响。(4)主洪道、主湖体已轻度富营养,秋季藕池河断流时段,主湖体发生蓝藻水华的风险较大,尤其大小西湖水域爆发蓝藻水华的风险极大,主洪道由于水体较为浑浊,流速较大,对藻类生长有抑制作用,发生蓝藻水华的风险较小。     

不同水期洱海氮磷时空变化规律

为了掌握洱海特征污染物入湖后在湖区的迁移规律,基于环境流体动力学模型EFDC,建立了洱海三维水质数学模型,并利用2015年、2016年的水文水质监测数据对模型进行了率定和验证.利用建立的洱海三维水质数学模型,模拟分析了不同水期、不同氮磷污染源浓度汇入条件下的洱海湖区总氮(TN)、总磷(TP)时空演变规律.结果表明:不同...