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1.
利用芦苇湿地去除农业污水中的氮是博斯腾湖流域控制富营养化的重要手段.但是,污水中的盐分往往会抑制芦苇(Phragmites australis)湿地的除氮效果.为了探索不同盐度对芦苇湿地脱氮效果的影响和机制,研究4个不同的盐度梯度(淡水、2‰、5‰和10‰)对芦苇表流湿地中氮去除的影响,测定不同盐度下湿地表层(0~10.0 cm)和下层土壤(10.0~20.0 cm)中硝化、反硝化作用强度的变化.结果表明,盐度上升显著降低了湿地氮的去除率,但是不同离子形态的氮变化趋势并不一致.5‰和10‰盐度下的芦苇湿地中总氮、铵态氮去除率分别下降了9.03%、31.80%和23.10%、39.20%,亚硝态氮累积率分别上升了190%、690%,而硝态氮并未发生明显变化.相对于参与反硝化作用的菌群,盐度对参与硝化作用菌群的抑制作用更强是产生此现象的主要原因.除此之外,盐度升高导致植物根系泌氧减少也是土壤中的硝化作用强度降低的重要原因之一. 相似文献
2.
为验证利用不同物候期水生植物配置提高碳氮比失衡湿地脱氮能力的可行性,设计了向水芹菜(Oenanthe javanica)浮床人工湿地系统中添加轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的实验,研究了在秋、冬季低温条件下,暖季型植物分解释碳对系统氮去除效果的影响.结果表明,添加轮叶黑藻显著提高了系统水体碳氮比,促进反硝化作用,提高总氮和硝态氮的去除率.在4个周期中,与对照组相比,物候期组合型浮床人工湿地系统的总氮去除率分别提升23.03%、10.90%、18.55%和22.93%,硝态氮去除率分别提升38.28%、20.74%、17.87%和17.06%.由此可见,利用暖季型和冷季型植物配置提高碳氮比失衡湿地氮去除率是可行的. 相似文献
3.
添加固体碳源对垂直流人工湿地污水处理效果的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以垂直流人工湿地小试系统为研究对象,探讨了不同位置(表层、上层、中层和下层)添加固体碳源对系统氮、磷及CODCr去除效果的影响.结果表明:湿地下层硝态氮去除率低于中层,最适宜碳源添加位置为垂直流人工湿地中、下层.添加碳源系统中,碳源添加位置为表层的系统CODCr去除率最高,各系统出水CODCr浓度均低于进水,不引起系统出水中CODCr浓度的增加.添加碳源显著提高脱氮除磷效果,碳源添加位置为下层的系统TN去除率最高,碳源添加位置为表层的系统氨氧化作用明显,出水铵态氮浓度最高,各系统对亚硝态氮和硝态氮去除率差异不明显,但对硝态氮都表现出良好的去除效果.碳源添加位置为下层的系统硝化作用最完全,TP去除能力也显著优于其他各系统.添加碳源至垂直流人工湿地下层可以达到同步脱氮除磷的效果. 相似文献
4.
实验设计中试水槽装置,模拟研究2种沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla nerticillata)和苦草(Vallisneria natans)对农村水体的净化效果,并探讨沉水植物在水体氮、磷去除中的作用.结果显示,沉水植物系统均能显著降低水体中总氮、铵态氮、硝态氮和磷酸盐浓度,去除率分别达到50.5%、84.4%、41.9%和64.6%,且轮叶黑藻组选择20 g/m2,苦草组选择40 g/m2为适种密度.水体流经各串联单元时氮、磷去除负荷存在显著差异,其中总氮、硝态氮、磷酸盐浓度在有植物单元高于无植物单元,铵态氮浓度相反,结合单元内溶解氧浓度、硝化与反硝化细菌总数表明,有植物单元可显著发生反硝化作用,无植物单元可显著发生硝化作用,有无植物串联单元更有利于氮的去除. 相似文献
5.
云南抚仙湖窑泥沟复合湿地的除氮效果 总被引：11，自引：3，他引：8
为了延缓抚仙湖局部湖湾水体富营养化趋势,在北岸建设了净化面积1hm2.的复合人工湿地.综合利用生物氧化塘、水平潜流湿地和表面流湿地治理技术,对入湖河道窑泥沟污水中氮的去除效果进行了试验研究.试验结果表明,湿地系统的除氮效果十分明显,水力负荷年平均为437mm／d,氮负荷年平均为3.315 g／(m2·d),湿地系统氮滞留量年平均为1.91g／(m2·d).其中,通过植物吸收同化作用除氮量为0.142g／(m2·d),占总氮滞留量的7.5％左右.湿地系统对污水中硝酸盐及亚硝酸盐氮(NOX-)、氨氮(NH4+)、有机氮(TON)和总氮(TN)的去除率年平均分别为62.7％、53.8％、62.4％和57.5％.在湿地系统各功能区中,表面流人工湿地除氮效果最佳,氮去除率年平均为39.4％,硝化和反硝化作用均较强;生物净化塘除氮效果次之,氮去除率年平均为18.5％;潜流人工湿地氮去除率年平均为10.6％;沉淀池中氮去除率年平均只有3.6％. 相似文献
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湖滨带芦苇恢复过程中沉积物氮赋存形态及含量变化:以巢湖为例 总被引：1，自引：0，他引：1
水生植被对于维持水生态系统结构和功能稳定性具有举足轻重的作用,而重建水生植物被认为是污染湖泊生态修复的重要手段.氮素是水生态系统重要的限制性元素之一,根着挺水植物生长发育无疑将深刻地影响着沉积物氮的迁移转化过程,但水生植物不同生长阶段对沉积物氮的需求和植物代谢强度均不同,目前对挺水植物完整生长过程中沉积物氮组分及含量变化认识仍十分不足.本研究通过为期120d的沉积物柱芯培养和水槽模拟试验,探究巢湖芦苇恢复完整生长过程中沉积物总氮(TN)、无机氮(TIN)与可转化态氮(TF-N)的变化及其关键调控因子.结果表明,芦苇完整生长过程将持续激发沉积物氮活性,沉积物TIN与TF-N含量逐渐增加,而沉积物TN和非可转化态氮(NTF-N)含量显著降低.模拟试验期间,指数型增长的芦苇生物量提高了沉积物铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)含量,但亚硝态氮(NO_2~--N)含量却逐渐降低;与第0天相比,第120天沉积物离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化态氮(IMOF-N)和有机态及硫化物结合态氮(OSF-N)含量分别增加了 1.10、3.40、3.60和1.40倍,这主要受芦苇吸收利用、根系代谢强化根际沉积物氧化还原电势和改变pH微环境共同驱动.在第120天,沉积物NH_4~+-N和NO_3~--N含量急剧升高,分别是第90天的9.43和2.22倍,表明芦苇衰亡凋落过程将向沉积物释放大量的TIN,故需要综合采取湖泊物理—生态工程手段来有效管控芦苇枯落物,从而提升水生植被修复效果并构建长效稳态机制. 相似文献
7.
湖光岩玛珥湖春季浮游植物对溶解态氮的吸收 总被引：1，自引：1，他引：0
利用15N稳定同位素示踪技术,采用现场挂瓶培养的方法测定了湖光岩玛珥湖浮游植物群落对铵态氮、硝态氮和尿素态氮的吸收速率,研究了湖光岩玛珥湖浮游植物群落氮吸收及其吸收动力学特征.结果表明:湖光岩玛珥湖共检测到浮游植物7门54种(包括变种和变型),主要为蓝藻门、硅藻门和绿藻门种类,分别占浮游植物总量的44.68%、26.70%和19.21%,其中水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为绝对优势种,优势度分别为0.39与0.28.湖光岩玛珥湖浮游植物群落对铵态氮的绝对吸收速率最高,分别是对硝态氮、尿素态氮绝对吸收速率的5.8和4.2倍,占3种溶解态氮总吸收量的73.3%.铵态氮、硝态氮和尿素态氮的相对优先指数分别为2.907、0.190和1.192,说明浮游植物群落优先吸收铵态氮,其次为尿素态氮,最后为硝态氮.铵态氮、硝态氮和尿素态氮的周转时间分别为3.72、57.03和9.07 h.湖光岩玛珥湖浮游植物对溶解态氮的吸收可用Michaelis-Menten酶动力学方程描述,最大比吸收速率表现为铵态氮尿素态氮硝态氮,亲和力表现为硝态氮铵态氮尿素态氮.湖光岩玛珥湖浮游植物群落对铵态氮具有较高的吸收潜力,并且对硝态氮具有一定的亲和力,具备利用硝态氮的能力. 相似文献
8.
植物秸秆作补充碳源对人工湿地脱氮效果的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
研究以芦苇杆、树枝及芦苇杆+树枝这三组植物秸秆作为碳源,分别补充于人工湿地基质表层(0-5cm)和中层(30-35cm)对脱氮效果的影响.试验结果表明,在进水条件下,补充植物秸秆能将人工湿地系统的TN去除率从44%提高到53%-66%,秸秆材料种类对脱氮效果影响不显著;对于三组植物秸秆材料,补充在中层均能较表层更好地提高脱氮效果,而且具有更强的抵抗进水氮负荷冲击能力.沿程氮形态分析表明:补充植物秸秆后,可以解除由于有机碳源不足产生的硝氮、亚硝氮积累,提高总氮的去除效率;而秸秆补充于中层,由于未干扰进水氨氮的硝化过程,增加底物硝氮、亚硝氮的反硝化反应,从而较之补充于表层有更好的脱氮效果. 相似文献
9.
云南省鹤庆盆地2.78Ma以来的环境演化 总被引：11，自引：3，他引：11
通过构建于新沂河河漫滩上的表面流人工温地系统处理污染河水的现场中试研究表明,在CODMn和NH4 -N进水浓度分别为11．69-60．00 mg／L和1．37-20．18 mg／L时,种植千屈菜、美人蕉、香蒲、水葱4种不同植物的表面流人工湿地系统,对CODMn的平均去除效率分别为26．44％、40．12％、46．71％、28．23％,对NH4 -N的平均去除效率分别为64．27％、70．49％、66．78％、58．52％,其中香蒲和美人蕉的净化能力较强．4种植物中水葱的耐淹能力最强,在完全淹水达22 d以上时,水葱依然生长良好;千屈菜的耐淹能力最弱,在完全淹水7 d后就开始枯萎,淹水17 d后地上、地下部分全部死亡． 相似文献
10.
为了探究生物质炭作为生长基质对水生植物种子萌发和生长的影响,选用典型沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)作为受试植物,测定不同氮、磷营养盐浓度和不同粒径的生物质炭作用下对苦草种子萌发率、幼苗形态与生物量,同时分析水体中硝态氮、亚硝态氮、氨氮和正磷酸盐磷浓度变化过程.结果表明:生物质炭存在使水体中亚硝态氮浓度低于检测限,使水体正磷酸盐磷浓度上升至1.28~2.43 mg/L,为最高添加磷浓度的3.2~6.1倍,从而改变了苦草生长环境.小粒径生物质炭(0.25~0.5 mm)组中水体最终氨氮浓度(0.05 mg/L)远远低于大粒径生物质炭(1~2 mm)组中水体最终氨氮浓度(0.39~0.85 mg/L),即生物质炭粒径大小会影响水体最终营养盐浓度和氮素赋存形态.与大粒径生物质炭组和石英砂对照相比,小粒径组苦草种子萌发率明显升高,可达80%以上,并促进苦草幼苗生长.因此,小粒径生物质炭能提高苦草种子萌发和幼苗生长,在大型水生植物恢复工程中具有一定的应用前景. 相似文献
11.
利用生物膜强化表流湿地处理农村生活污水的试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对农村生活污水难以集中处理的问题,提出了采用生物膜强化表流湿地工艺就地进行农村生活污水处理的方法,并对其进行试验研究.结果表明:在表流湿地表面设置生物膜载体后,系统的水质净化能力提高,处理负荷较高的条件下(CODCr:657.27 mg/L、TN:26.27 mg/L、TP:8.66 mg/L和SS:276 mg/L),处理效果显著提高.在效果明显的试验组中,生物膜设置后系统对TN、TP、CODCr的去除率分别提高了21.64%、16.24%、19.12%.另外,通过对系统中微生物的检测发现,生物膜载体的引入对湿地系统本身影响不大,系统水质净化能力的提高主要源于载体上微生物的增加.该方法在未增加系统占地面积的情况下提高了水质净化能力,为解决农村生活污水处理难的问题提供了新的思路. 相似文献
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种植不同植物的人工湿地深度处理城镇污水处理厂尾水的中试研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用种植不同植物的人工湿地对污水厂尾水进行深度处理以达到更严格的排放标准.利用5块尺寸一致的中试规模人工湿地，以潮汐流作为运行方式，研究不同植物对尾水的处理效果.经过一年的实验，结果表明：5块人工湿地出水各指标均能达到提升标准的排放要求.在不同植物的去污效果对比实验中，种植芦苇（Phragmites communis）的人工湿地对化学需氧量（COD）、氨氮和总氮（TN）的平均去除率均为最高，分别为24.01%、68.15%和92.70%；种植风车草（Cyperus alternifolius）的人工湿地对TP的平均去除率最高，为71.68%.在不同季节的去污效果对比实验中，春季芦苇湿地对COD、氨氮和TN的去除效果最好，平均去除率分别为52.51%、76.06%和92.04%，美人蕉（Canna indica）湿地对TP去除效果最好，平均去除率为66.72%；夏季对COD、氨氮、TP和TN处理效果最好的分别是种植丝带草（Phalaris arundinacea）、菖蒲（Acorus calamus）、风车草和芦苇的人工湿地，平均去除率分别为15.83%、78.11%、67.30%和91.73%；秋季对COD、氨氮、TP、TN处理效果最好的分别是种植芦苇、丝带草、风车草、美人蕉的人工湿地，平均去除率分别为12.19%、58.82%、83.16%和94.01%；冬季对COD去除效果最好的是种植丝带草的人工湿地，平均去除率为33.39%，对氨氮、TP处理效果最好的是种植美人蕉的人工湿地，平均去除率分别为76.33%和79.43%，对TN处理效果最好的是种植芦苇的人工湿地，平均去除率为94.97%.在以后的实际工程中，可以考虑用种植不同季节、不同指标对应的最佳去污植物为主，并且搭配种植其他植物的人工湿地进行污水厂尾水的深度处理. 相似文献
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为探究东南丘陵山区深水水库中生态浮床技术深度脱氮的效率及管理措施,以大型山谷型深水水库千岛湖为例,选取湿生植物空心菜(Ipomoea aquatica)和水生植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum),采用生态浮床技术,开展了原位模拟实验对比研究,探究不同营养盐浓度和光强下两种植物的生长状况与氮素去除效率。结果发现:(1)空心菜长势受营养盐和光照条件影响明显,添加氮磷后(TN=2.37 mg/L,TP=0.046 mg/L)的空心菜生物量是原位水体(TN=0.66 mg/L,TP=0.028 mg/L)的1.6倍,适当遮光有助于浮床植物生长,40%遮光条件下空心菜的生物量是不遮光条件下的1.5倍;而粉绿狐尾藻生长受营养盐和光照条件影响均较小。(2)空心菜对于水体氮素净化能力显著高于粉绿狐尾藻,在最佳条件下空心菜和粉绿狐尾藻对氮素的去除效率分别达到213.30和44.23 mg/(m2·d)。(3)空心菜去除氮主要以植物同化作用为主,占70%以上TN去除量,40%遮光环境通过明显提升空心菜同化吸收氮量和根系反硝化速率增强了氮的去除能力;粉绿狐尾藻同化吸收和反硝化脱氮作用各占50%左右,以遮光75%下脱氮效果最好。本研究表明,采用生态浮床技术能够强化深水水库的脱氮能力,空心菜更适合在氮浓度较高的水体生长,夏季为空心菜和粉绿狐尾藻浮床分别进行40%和75%的遮光处理将有更好的水质净化效果。因此,在滨岸湿地匮乏的深水水库实施多种植物搭配的生态浮床技术强化水体脱氮作用是一种行之有效的水质改善方法。 相似文献
14.
In this research, the bioremediation of dispersed crude oil, based on the amount of nitrogen and phosphorus supplementation in the closed system, was optimized by the application of response surface methodology and central composite design. Correlation analysis of the mathematical‐regression model demonstrated that a quadratic polynomial model could be used to optimize the hydrocarbon bioremediation (R2 = 0.9256). Statistical significance was checked by analysis of variance and residual analysis. Natural attenuation was removed by 22.1% of crude oil in 28 days. The highest removal on un‐optimized condition of 68.1% were observed by using nitrogen of 20.00 mg/L and phosphorus of 2.00 mg/L in 28 days while optimization process exhibited a crude oil removal of 69.5% via nitrogen of 16.05 mg/L and phosphorus 1.34 mg/L in 27 days therefore optimization can improve biodegradation in shorter time with less nutrient consumption. 相似文献
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人工湿地复合基质深度净水除磷实验 总被引：4，自引：0，他引：4
通过垂直上升流人工湿地模拟柱实验,研究了泥炭、蛭石、砾石以不同体积比(柱1比例1:1:3,柱2比例1:1:2, 柱3比例1:1:1,柱4全为砾石)组成的复合基质对人工湿地出水的深度除磷效果．结果表明,填充复合基质的柱1-3对总磷和正磷酸盐的处理效果较好,去除率分别达到了77％和90％以上,明显优于填充单一基质砾石的柱4(27％和 21％);蛭石、泥炭价格远高于砾石,从经济、有效的原则出发,用蛭石、泥炭、砾石以1:1:3的体积比例混合作为复合填料比较合理;该复合基质适合于水质深度净化,在进水总磷浓度不超过0．1 mg／L的情况下,除磷效果相当稳定,可以保证 0．02mg／L以下的出水浓度(地表Ⅲ类水质标准),并达到80％左右的去除率;遇到高浓度磷污染负荷冲击时,磷去除率会降低;该复合基质的除磷机制主要为吸附净化,单独使用易吸附饱和,而与人工湿地中与湿地植物的吸收净化衔接起来,就能形成稳定持久的除磷效果． 相似文献
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This study combined bacterial incubation and hydrogeochemical methods to investigate denitrification in the surface water, top soil (0–20 cm), and shallow groundwater of the Ochi wetland in Japan. Surface water was rich in nitrate (40 mg/l) and denitrifying bacteria (700 per ml). Three functional zones in the wetland were identified in the top soil and shallow groundwater. In the upstream portion of the wetland (Zone I), the counts of denitrifying bacteria in top soil increased from 5200 to 14 970 per ml and nitrate decreased from 25·4 to 1·8 mg/l. Organic carbon concentrations decreased as sulfate increased from 4·0 to 9·6 mg/l in this zone. In the middle‐stream of the wetland (Zone II), all concentrations of major anions, iron, organic carbon, and total nitrogen content in top soil were relatively constant, but the counts of denitrifying bacteria increased up to 70 200 per ml. In the downstream portion of the wetland (Zone III), complete removal of nitrate resulted in sharp reduction of counts of denitrifying bacteria. Correspondingly, dissolved oxygen (DO), organic carbon, and total nitrogen increased in this zone. Counts of denitrifying bacteria were lower in shallow groundwater than in top soil; nitrate concentrations in shallow groundwater were also very low in this zone. DO and the oxidation/reduction potential data suggest that groundwater flows to the surface along an extended flow path, thus providing nitrate for the denitrifying community. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Variations in phosphorus (P) speciation were compared for two types of pilot scale wetlands: a blast furnace slag‐based constructed wetland (SCW), and a gravel‐based constructed wetland (GCW). Synthetic secondary effluent was used as the influent of the wetlands, which contained 1.1 mg/L P with more than 95% present as soluble reactive P (SRP). However, dissolved organic phosphorus (DOP) and particulate phosphorus (PP) emerged in the water along both wetlands. The levels of these three P species varied between the two wetlands. The GCW was more efficient than SCW at removing SRP, but showed a different trend. SRP decreased continually in the SCW, while it increased at the end of the GCW due to biological release. DOP was constant in SCW and GCW, and the mean value was 0.023 and 0.020 mg/L, respectively. The mean values of PP in the GCW ranged between 0.093 and 0.216 mg/L; much higher than the 0.05 ± 0.01 mg/L measured in the SCW. Sequential extractions showed that iron bound PP (Fe‐PP), aluminum bound PP (Al‐PP), organic PP (Org‐PP) and occluded PP (Oc‐PP) were the major components of PP at most locations of the GCW. Fe‐PP decreased from 0.53 to 0.14 mg/L in the upper layer, with DO steady at about 0.15 mg/L at the bottom. Oc‐PP increased at each layer. Al‐PP and Org‐PP were steady in the first 140 cm of the GCW, but decreased sharply at the end. Considering the variation of SRP, DOP and PP fractionations, it can be seen that PP exchanged intensively with SRP in the GCW, and might act as an intermediate in the P removal process. Part of the SRP was first transformed into PP, and then absorbed by substrates or deposited in the wetlands. P removal was mainly via Ca precipitation in the SCW, but involved multiple mechanisms in the GCW, such as precipitation, adsorption and biological interactions. The multiple P removal mechanisms might be the reason for the low proportion of SRP, and the better P removal efficiency observed in the GCW. 相似文献
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采用水动力弥散和吸附理论建立了表流湿地水-土界面磷通量模型,定义了湿地汇-源转换的临界水体磷浓度值.模型揭示,湿地对磷的截留是水动力弥散和吸附共同作用的结果.在湿地建成运行初期,吸附作用明显,临界浓度值较低,湿地较好地发挥截磷功能.随着湿地的运行,土壤吸附趋于饱和,吸附作用减弱,水动力弥散变为主导因素,临界浓度值增大,使湿地除磷功能减弱,在一定条件下,反而可能释放磷.本文建立的磷通量模型具有明确的物理基础,能解释湿地对磷去除功能退化的机理和汇-源转换条件.应用模型对抚仙湖马料河湿地的观测数据作了初步解释,该湿地运行两年后,临界磷浓度值为0.58 mg/L,湿地除磷功能明显衰退. 相似文献