基于加气混凝土改良的混合基质对水中磷酸盐的吸附特性

考虑采用具有磷吸附能力的基质构建人工湿地,以吸附性能和出水pH等应用条件优化为前提,选择5种常见材料进行静态吸附试验,研究它们对磷的吸附能力。将不同特性的材料按照不同比例构建混合基质,筛选除磷效果最佳的混合基质,研究其对水中磷的等温吸附特征,考察温度、初始浓度、基质粒径3个因素对混合基质吸附除磷的影响,并进行动力学分析。试验设计条件下,以出水pH值8.5为优化目标,加气混凝土、陶粒、砾石按质量比3∶1∶1制得的混合基质ACG311对水中磷的去除效果最佳;对该比例混合基质进一步研究发现,ACG311对磷的等温吸附特征更符合Langmuir等温模型,最大吸附容量为3.015 7 mg/g;温度、初始浓度以及粒径对ACG311混合基质的吸附动力学过程有影响;准二级动力学模型可较准确地描述该混合基质对磷的吸附动力学特性。     

响应曲面法对优化侧向回流一体化生物膜反应器去除氨氮的效果模拟

针对农村分散式生活污水的处理，设计了侧向回流一体化生物膜反应器，缩短了污水处理工艺流程，减小了设施占地面积。文章从优化反应器对氨氮的处理效果出发，运用Box-Behnken响应曲面法，建立了关于氨氮去除率的数学模型，以寻求反应器水力停留时间、填料填充率和气水比的最佳参数组合。响应曲面法的结果表明：影响因素的显著性顺序为填料填充率>水力停留时间>气水比，并且填料填充率与水力停留时间、水力停留时间与气水比、填料填充率与气水比的交互作用均为显著。模型预测结果表明，当水力停留时间为6.98 h、填料填充率为39.67%、气水比为7.73时，侧向回流一体化反应器对氨氮的去除率为97.70%,验证试验结果为98.09%,与模型预测值偏差仅为0.39%。     

4种冷季型禾草吸收氮磷营养盐的动力学特性

禾草作为人工湿地植物应用较少,研究其应用可行性,对开发新的湿地植物和湿地构型具有重要意义。为探究禾草对污水中氮、磷营养盐的去除能力,选取黑麦草、剪股颖、早熟禾、高羊茅这4种冷季型禾草作为研究对象,采用常规耗竭法研究其根系吸收PO_4~(3-)-P、NO_3~-N和NH_4~+-N的动力学差异,并与传统应用于农村生活污水处理人工湿地的蔬菜型和观赏型湿地植物作对比。结果表明:黑麦草对PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的吸收具有最大的最大吸收速率(I_(max))和最小的亲和力常数(K_m),净化效果好,适用于修复任何PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N浓度水平的污染水体;早熟禾和高羊茅对PO_4~(3-)-P的吸收具有较小的I_(max)和较大的K_m,对于NH_4~+-N的吸收具有较大的I_(max)和较大的K_m,适用于修复低PO_4~(3-)-P和高NH_4~+-N浓度的废水;剪股颖对氮磷的吸收具有较小的I_(max)和较大的K_m,不适合用作湿地植物。与传统蔬菜型和观赏型湿地植物相比,4种禾草对NO_3~--N的吸收效果不显著,黑麦草对PO_4~(3-)-P的吸收具有优势。     

采煤沉陷水域底泥及周边土壤性质差异分析及其环境意义

为查明沉陷水域底泥及周边土壤对沉陷水域特征污染指标的潜在影响,确定采煤沉陷水域的主导污染源,以淮北临涣采煤沉陷水域为研究对象,对沉陷水域底泥及周边土壤进行了样点布设与样品采集,测试了不同层位底泥及土壤的氮、磷、有机质等指标。由测试结果可以得出:采煤沉陷水域底泥中的pH,Eh、有机质等指标均低于土壤,其中有机质减少了80%~95%,氮、总磷、有效磷、总碳含量高于周边土壤,分别平均增加了约20%,5.35%,8.37%,93.24%,说明采煤沉陷水域在积水的25 a间,原有肥沃的表层土壤中的有机质逐渐分解,采煤沉陷不仅导致了耕地面积的减少,而且导致了土壤中有机质的损失;水体与底泥间总碳、氮、磷等物质的交换趋势为水体向底泥中富集,同时间接地说明了在没有集中污染源排放的情况下,采煤沉陷水域暂时没有内源释放污染物的风险,控制外源输入是保护沉陷区水环境的主要措施。     

南京饮用水源地安全保障与水质改善的顶层设计

基于对南京市水源地水质现状调研分析及对南京市水源地保护的布局思考,以划定水源保护区、阻断污染源、维持必要水力停留时间及强化水质自净能力指导思想为基础,从顶层设计高度为南京市提供一套水源地安全保障与水质改善思路与技术方案。不改变以南京长江段为主要水源地的整体框架,利用长江南京段江心洲的赋闲土地建设生态调蓄水库,布设输送管网对接现有的以长江为水源地的自来水厂取水管道,统筹取代原有分散的敞开式水源地取水口,集中供给经过生态净化的优质水源。是南京城市饮用水安全、提高城市综合竞争力的战略保障。     

饲草植物对农村生活污水尾水氮磷营养盐吸收特性

随着农村生活污水生态化改造的不断推进,饲草的市场需求量逐年增大,因此,将饲草植物引入人工湿地。文中运用动力学试验研究3种饲草植物[巨菌草(Pennisetum giganteum)、甜象草(Sweet pennisetum purpureum)、皇竹草(Pennisetum hydridum)]对PO₄^3--P、NO₃^--N、氨氮的吸收特征及差异,并与经常应用于农村生活污水湿地单元的禾草型、观赏型、蔬菜型人工湿地植物对比,同时将饲草植物运用于湿地污水处理,这对开发新的湿地植物具有重要意义。结果表明:3种饲草植物的吸收特性存在较大差异,巨菌草适用于修复高PO₄^3--P浓度、不同氨氮浓度的污水,但对NO₃^--N吸收效果一般;甜象草适用于修复低PO₄^3--P浓度、高NO₃^--N浓度的污水,但对氨氮的吸收效果一般;皇竹草适用于低NO<...     

人工湿地植物对氮素去除影响机制的研究进展

人工湿地植物通过直接作用与间接生态效应对系统脱氮过程发挥着至关重要的作用.其中,直接作用是湿地植物直接吸收利用无机氮;间接生态效应则是通过植物根系分泌氧和根系物质,以及影响氮素矿化作用,来改善脱氮微生物的生存环境,从而影响脱氮微生物的群落结构及硝化-反硝化过程,实现对湿地系统脱氮的影响.在此基础上,文章进一步阐述了植物...     

采煤沉陷区地表拉张裂隙形成及其演化特征模拟试验研究

采用室外物理模拟试验模拟煤矿开采地表沉陷过程,研究地表沉陷过程中拉张型裂隙的分布及其演化规律。研究表明,在煤矿开采作用下,地表土体出现明显的下沉并形成拉张裂隙,拉张裂隙在空间分布上整体呈现为煤层采空区裂隙挤压至闭合,弯曲下沉带存在少量裂隙;随开采工作面推进,裂隙比、裂隙密度呈规律性变化,拉张裂隙规模与演化时间成非线性反比,与首条裂隙出现煤层开采长度成非线性正比。