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张馨文冯成业张文智司光超魏东 《湿地科学》2022,(3):413-420
碳源作为反硝化过程的电子供体,是人工湿地脱氮过程的关键性限制因素。合理的碳调控策略被认为是促进人工湿地脱氮的有效手段。介绍了湿地中碳的主要来源和其在脱氮过程中的作用,系统梳理了近年来国内外有关人工湿地碳调控策略的研究成果,阐述了现有碳调控策略的优缺点,最后,对人工湿地碳调控的研究发展方向进行了展望。 相似文献
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人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展 总被引：42，自引：4，他引：38
人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统正在被广泛应用于各种类型的污水处理,不仅对有机污染物有较强的降解能力,而且对传统的二级处理难以去除的氮磷也有较好的去除效果。人工湿地污水处理系统是一个复合生态工程系统,其对污染的去除机理是一个错综复杂的过程,基质、水生植物和微生物共同发挥着重要作用。综述了人工湿地脱氮除磷的效果与机理,讨论了基质、水生植物、微生物及其他外界因素对系统处理效果的影响及氮磷去除的预测模型,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。 相似文献
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人工湿地中微生物数量与污染物去除的关系 总被引：8，自引：0，他引：8
为了探讨处理微污染河水的人工湿地中微生物数量及其对污染物净化效果的影响,在野外构建芦竹(Arundo donax)、菖蒲(Acorus calamus)水平潜流人工湿地,并设置空白湿地为参照.研究结果表明,栽种植物对人工湿地中氨氮(NH4+—N)和总氮(TN)的去除具有一定作用,但对总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)去除影响较小.实验人工湿地中,下层基质中的微生物数量低于上层基质.芦竹湿地中,上层基质和下层基质微生物数量的典型变量具有线性关系(R2＞0.9).人工湿地中微生物数量与水温具有显著正相关关系,栽种植物能够增加人工湿地的微生物数量.人工湿地微生物数量与NH4+—N、TP和CODMn的去除率不相关,但与TN去除率显著正相关.栽种植物能够改善人工湿地微生物数量与TN去除率之间的关系,但植物种类对微生物脱氮作用影响不明显. 相似文献
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人工湿地系统不同流段中氮的去除效果研究 总被引：2，自引：0，他引：2
《湿地科学》2017,(1)
2015年8月13~19日,通过模拟实验,在植物生长期,设置不同初始进水总氮浓度,研究不同流段人工湿地中氮的去除效果,并探讨了其作用机理。设置2组由表面流段—垂直流段—水平流段组成的模拟装置,其有效长度为3.6 m,宽度为0.5 m,深度为0.85 m,炉渣基质填充高度为0.65 m,种植美人蕉(Canna indica),采集3个流段15~20 cm、30~35 cm和45~50 cm(以距离基质表层以下深度)深度以及表面流段上覆水的水样,分析测定水中铵态氮和硝态氮等指标的含量。研究结果表明,各流段人工湿地系统中,初始进水浓度影响铵态氮的去除率和去除负荷,而由于充足的碳源,初始进水浓度对硝态氮的去除率影响较小,去除率都达到95%以上。水中有机碳源充足且易分解,可以有效提高湿地系统的反硝化速率和脱氮效果。在各流段人工湿地系统中,延长水体在湿地系统中的停留时间,有利于铵态氮的去除。因此,延长停留时间和拥有充足且易分解的碳源,有利于不同流段人工湿地中氮的去除。在低初始进水浓度(总氮质量浓度为85.4 mg/L)条件下,表面流段对铵态氮去除率最高,其次为垂直流段,水平流段对铵态氮的去除率最低。在高初始进水浓度(总氮质量浓度为148.3mg/L)条件下,3个流段对铵态氮的去除效果差别不大。湿地植物吸收及其代谢、微生物代谢、基质物理化学作用,以及进水负荷等共同引起水中p H的变化;进水方式和湿地植物代谢是引起湿地系统中氧化还原电位变化的主要原因。 相似文献
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《湿地科学》2017,(4)
构建了以炉渣为基质、种植美人蕉(Canna indica)、添加玉米秸秆、玉米芯和木块的人工湿地,通过模拟实验,研究添加不同缓释碳源对人工湿地运行性能的影响。实验结果表明,4个人工湿地具有很好的脱氮除磷能力,对氨氮、硝态氮、总氮和总磷去除率分别为94.3%、90.0%、94.8%和87.9%以上。当总氮质量浓度≤125.9mg/L时,所有人工湿地都能去除氨氮和硝态氮,去除率分别为87.4%和93.1%以上;当总氮含量进一步提高,为179.2 mg/L时,所有人工湿地的硝态氮去除率都减小,添加玉米秸秆的人工湿地能保持硝化和反硝化作用,氨氮和硝态氮的去除率分别为91.6%和92.1%以上。当总氮质量浓度为179.2 mg/L时,人工湿地的硝态氮去除率随着温度下降而减小,但添加玉米秸秆的人工湿地的硝态氮去除率还能达到81.1%。以玉米秸秆为缓释碳源、以炉渣为基质、种植美人蕉的人工湿地适用于治理以硝态氮为主要污染物的污水,可以对该类污水进行高效净化。 相似文献
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稳定同位素示踪技术广泛应用于现代环境科学研究中。其中,15^N作为氮循环过程唯一适用的示踪剂,在有关氮循环引发的环境污染问题的研究中发挥了极其重要的作用。湿地脱氮是湿地水质净化功能的重要体现,此过程有助于有效地减少受纳水体的外源氮负荷。在概述稳定氮同位素示踪原理和湿地脱氮过程的基础上,从湿地脱氮驱动机制、关键限制因素分析、脱氮定量研究3方面阐述15^N示踪技术在湿地脱氮研究中的应用,并展望了该技术在湿地脱氮研究中的应用前景。 相似文献
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人工湿地处理水体中抗生素的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
《湿地科学》2017,(1)
针对中国水环境抗生素污染问题,概述了中国水环境中主要抗生素的种类、来源和危害;比较分析了现有污水处理技术在抗生素污染水体治理中的应用状况,阐述了人工湿地在抗生素污染净化中的应用进展。目前,在中国地表水体中,常见的抗生素为磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)、罗红霉素(RTM)、环丙沙星(CFX)和四环素(TC)等,其主要来源于养殖废水、医疗废水及人类和动物的排泄物。人工湿地主要依靠基质吸附、植物吸收和微生物降解的协同作用,去除抗生素。其中,植物通过直接吸收、植物根系分泌和植物根区环境改善等途径,直接或间接地去除抗生素,去除效果因抗生素种类和植物种类不同而差别较大。基质的物理吸附、化学反应、微生物的种类、微生物群落多样性和酶活性等因素也影响人工湿地对抗生素类污水的净化效果。除了人工湿地植物、基质和微生物等内在因素外,金属阳离子、p H、溶解氧、温度和光照等环境因素都会影响人工湿地对污水中抗生素的去除作用。关于人工湿地对污水中抗生素的去除,在净化机理、应用创新、种类拓展和应用推广等方面有必要进一步研究。 相似文献
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基于红树林种植的滨海湿地恢复效果研究 总被引：1，自引：1，他引：0
滨海湿地具有重要的生态意义和社会价值。由于社会经济的高速发展,滨海湿地面临着退化和消失的状况。基于红树林种植的滨海湿地恢复模式,是华南沿海传统围垦养殖区湿地恢复的方式之一。对深圳湾滨海湿地恢复工程开展为期1a的监测分析,结果显示:红树植物桐花树Aegiceras corniculatum对人工湿地生境适应性较好,秋茄Kandelia obovata、木榄Bruguiera gymnorrhiza需要在一定人工辅助条件下进行栽培。人工恢复湿地可使遭受污染的4类海水指标大幅改善,溶解氧、COD分别净化为Ⅱ类和Ⅲ类。建议今后尝试增加种植红树植物的种类,使用红树小苗并采取密植,投入适度的人工管理,延长水质处理期,采取多级水循环流程。 相似文献
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人工湿地污水处理技术的应用初探 总被引：8，自引：0，他引：8
人工构建湿地是在自然湿地净化污水基础上建立新型污水处理技术,因其独特的优势在国内外得到广泛应用.介绍了湿地污水处理系统的概念;分析了人工湿地按照水流特征可以分为表面流湿地、水平流湿地、垂直流及各种湿地类型的优缺点;阐述了污水在湿地中的净化机理主要分为基质滤过、水生植物净化和微生物降解等主要去除过程;最后介绍了当前中国的主要应用及其尚存在的主要问题和解决的途径,并展望了人工湿地污水处理技术良好应用前景. 相似文献
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采用表面流—潜流—潜流串联人工湿地模式,对排入长沙市青竹湖星月水库的污水进行处理。分别在2015年7月和11月,研究该人工湿地的水质和植物根际微生物数量。研究结果表明,在7月采样日,该人工湿地对污水中的化学需氧量、总氮、总磷和氨氮的去除率分别为81.9%、97.1%、96.0%和99.8%;在11月采样日,其去除率分别为85.7%、97.8%、96.4%和98.5%。在7月和11月采样日,各污染物含量大致上随着实验进程逐渐减小,在AII单元和AIII单元,污染物含量升高,原因是这两个单元兼顾溢洪的功能。在7月采样日,人工湿地对氨氮的去除率大于11月采样日,而在11月采样日,人工湿地对总氮、化学需氧量和总磷的去除率大于7月采样日。在人工湿地系统中,微生物数量沿程递减,且在11月采样日各单元的微生物数量明显大于7月采样日。在人工湿地系统的两个潜流单元中,前端的潜流单元有利于去除污水中的化学需氧量、总磷和氨氮,后端的潜流单元有利于去除污水中的总氮。 相似文献
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不同碳源强化地下水中生物脱氮模拟试验研究 总被引：12，自引：0，他引：12
地下水中NO3^-N污染是普遍存在的环境问题,生物脱氮作用是去除该污染的主要机制,而生物脱氮菌群和营养碳源又是这种作用进行的主要限制性因子,该文应用这一理论将人工接种驯化并优势培养制备的生物脱氮菌剂,分别与不同种类不同配入量比的营养碳源物质一起施用,进行系列污染水体的生物脱氮模拟试验研究,以确定用于治理地下水中NO3－N污染的微生物菌剂和促进生物脱氮作用的营养碳源种类及其最佳配入量比值,探索修复治理地下水中大面积NO3－N污染的方法。 相似文献
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本研究以杜塘水库大坝断面沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧／厌氧连续培养模拟试验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中氨氮和硝酸盐氮的浓度变化以及沉积物中氨氮和总氮质量分数的变化,并分析培养前后沉积物中与氮循环相关微生物的变化,研究微生物对氮释放的影响．结果表明,灭菌组沉积物氨氮和硝酸盐主要通过上覆水-沉积物浓度梯度作用力进行扩散释放,较快达到平衡;而未灭菌组氨氮和硝酸盐的释放受溶解氧浓度影响,缺氧环境在微生物的作用下会促进反硝化作用以及氨氮的释放,沉积物中含有10^4CFU／g的氨化细菌和反硝化细菌,暗示着沉积物中微生物作用下的氨化作用和反硝化作用较为激烈． 相似文献
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介绍了湿地生态系统及其氮沉降和水位下降的概况,综述了全球变化背景下的氮沉降和水位下降对湿地生态系统的具体影响。氮沉降能够在一定范围内提高生产力,具体表现在植物的地上生物量、净初级生产力、植株高度等方面,氮沉降还影响植被组成,使苔藓类植物向维管植物过渡;氮沉降通过两种方式促进微生物分解,一是解除微生物代谢的限制因素,二是改变微生物分解底物的质量;此外,氮沉降还影响温室气体(甲烷、二氧化碳、氧化亚氮)的通量。水位下降后,植被的光合速率降低,生长降低,促进微生物的分解,使温室气体二氧化碳、氧化亚氮的通量增加,使甲烷通量降低。 相似文献
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多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究 总被引：2，自引：0，他引：2
分别以芦苇(Phragmites australis)、东方香蒲(Typha orientalis)、碗莲(Nelumbo nucifera)、水生美人蕉(Canna glauca)、睡莲(Nymphaea alba)—金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、凤眼莲(Eichhornia crassipes—金鱼藻为人工湿地净化植物,以沸石和无烟煤作为基质,构建6种多介质人工湿地单元,分别对3种浓度生活污水中的总氮(TN)、氨氮(NH4+—N)、硝态氮(NO3-—N)和总磷(TP)的净化效果进行研究.结果表明,污水停留时间为5d时,4种有沸石和无烟煤作为基质的人工湿地单元,对TN、NH4+—N和TP的去除效率显著高于无基质的两种湿地单元(p＜0.05),其中香蒲、碗莲和美人蕉湿地单元对3种浓度污水的TN、NH4+—N、NO3-—N和TP的净化效率都达到90％以上,以美人蕉湿地单元的净化效率为最高.睡莲—金鱼藻湿地单元对氮和磷的净化效率总体上优于凤眼莲—金鱼藻湿地单元;但是,在凤眼莲—金鱼藻湿地单元处理后的污水中,溶解氧(DO)含量较高,出水清澈、透明.为此,在构建多级人工湿地时,美人蕉宜作为先锋种首先承载高浓度污水,香蒲、碗莲和芦苇次之,凤眼莲—金鱼藻适宜多级人工湿地的最后一级. 相似文献
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自然湿地水质净化研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
自然湿地应用于水质净化具有重要的生态、经济价值,近年来得到了广泛的重视.对于引起水体富营养化的主要污染物质氮、磷.湿地去除它们的机理主要在于土壤、微生物、植物的相互协同作用,同时自然湿地的面积、结构、分布位置等条件对湿地的去污效果产生一定的影响.3种不同类别自然湿地--岸坡湿地、河流湿地以及泥沼湿地的水质净化研究进展各具特色,相互之间既有共同点,也有较大差异,共同点主要在于去污机理研究方面,而差异之处则源自彼此的研究历史及湿地特征.自然湿地水质净化研究今后可能的发展方向包括边界区影响研究、退化湿地水质净化功能恢复、流域尺度可持续发展规划和驱动因素作用下水质净化功能动态研究等方面. 相似文献
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受我国传统"山水园林"文化观念的影响,目前人工湿地规划选址更多是基于"仿生态"和"景观风貌协调"等人文美学要素的考虑,而对自然因素,尤其是地质因素考虑得不多,这在一定程度上影响了人工湿地的后续建造和运营。在案例系统调研的基础上,结合一般城市基础设施规划选址的原理,重点分析了对人工湿地规划选址影响较大的区域地形地貌条件、工程地质条件和环境水文地质条件3类主要地质因素;结合人工湿地建造和运营的需要,综合3类主要地质要素的分析结果,提出一种"因地制宜"的人工湿地科学规划选址思路。 相似文献