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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
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复合型前置库系统去除面源主要污染物的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以江苏省溧阳市塘马水库水源地水质安全保障工程为背景,针对水库型水源地面源污染存在的主要问题,构建以沉淀区、浅水区、深水区、潜流人工湿地及生物填料组成强化净化区的复合型前置库分区净化系统,研究面源主要污染物去除规律,为工程示范提供技术参数.结果表明,系统滞水时间为1 d时,去除氮、磷、CODCr均有良好效果,分别达到了67.2%、68.2%及89.3%,滞水时间为2~3 d时各污染物去除率增加较少并趋于稳定.引入潜流湿地及强化净化区明显提高了SS、氮、磷、有机物的去除效果,特别是提升了对小颗粒(粒径小于15μm)的去除效果,基于上述研究结果,建议工程示范中滞水时间为2~3 d,并适当优化系统分区结构,提高复合型前置库的净化效率及面积利用率. 相似文献
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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
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再生水补给河流北运河CODCr降解系数变化及影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
化学需氧量（COD）是影响地表水体水质的主要污染指标.明确地表水中COD的降解系数，可为把握有机物污染过程变化以及有效控制污染提供科学依据.北运河是城市再生水河流，COD污染严重.以北运河从上游至下游的5个典型断面（马坊桥、火沙路、东关大桥、榆林庄桥、杨洼闸）为例，通过室内模拟实验，估算了不同断面CODCr降解系数，并对CODCr降解系数进行校正；测定了颗粒物沉降速率、复氧系数，评估了水体自净能力；分析了不同环境条件（温度、溶解氧、流速）对CODCr的降解影响.结论如下：北运河水体自净能力较差，颗粒物沉降速率范围为1.09~3.22 m/d，杨洼闸断面颗粒物沉降速率最低为1.09 m/d，其复氧系数偏低，为0.016 d-1.北运河水体CODCr降解系数符合一级动力学方程；经水力、温度经验公式校正后，CODCr降解系数范围为0.0184~0.0883 d-1，低于我国其他平原地区河流.北运河CODCr降解系数存在明显的空间差异性，上游断面的降解系数高于下游断面，不过下游北京界最后出水断面杨洼闸表现出闸坝特殊性，降解系数最高（0.0416~0.0883 d-1）.水质参数中温度、溶解氧、氧化还原电位、营养盐以及总有机碳是CODCr降解系数的主要影响因子.CODCr降解系数随着温度、溶解氧、外源动力增加而增大；CODCr降解系数与营养盐、TOC呈显著正相关，与氧化还原电位呈显著负相关.研究结果可为我国相关城市再生水体水质改善和城市黑臭水体治理提供科学依据. 相似文献
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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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不同水生植物对湿地无机氮素去除效果的模拟 总被引：7，自引：1，他引：6
分别以芦苇、花叶水葱和苦草构建成小规模人工湿地模拟系统,开展不同类型水生植物湿地中无机氮（硝态氮和铵态氮）去除效果的试验。试验结果表明：在分别以芦苇、花叶水葱和苦草构成的模拟湿地单元中,虽然氧化还原等环境条件呈现较大差异,但不同类型水生植物湿地单元的铵态氮和硝态氮的去除率并没有显著差别,这与以往关于不同类型水生植物对氮素去除贡献的认识有所不同;水生植物对模拟湿地体系中氮素的去除具有重要作用,在相对较低的氮负荷（NH4^＋-N约为2.85mg／L,NO3^-N约为1.07mg／L,相当于一般城市污染河流）条件下,有水生植物湿地单元中铵态氮和硝态氮的10d去除率分别在39.32％和21.91％以上,而无水生植物的空白湿地单元对铵态氮和硝态氮的10d去除率分别只有34.68％和13.86％;在提高模拟湿地体系水体氮（NH4^＋-N约为5.50mg／L,NO3^-N约为3.37mg／L,是一般城市污染程度的2倍）负荷条件下,有水生植物湿地单元中铵态氮和硝态氮的10d去除率分别大于或等于66.87％和78.92％以上,而无水生植物的空白湿地单元对铵态氮和硝态氮的10d去除率仅为40.62％和31.77％,为人工湿地对原污水或初沉池出水的处理提供了有力依据。试验结果还表明,水生植物能有效促进湿地的氮素转化过程,显著缩短无机氮素在湿地中的寄宿时间。 相似文献
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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
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蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析 总被引：3，自引：1，他引：2
通过模拟实验,研究了因自然或人工沉降的太湖蓝藻在厌氧条件下作为碳源对底泥微生物反硝化脱氮的促进作用.通过对底泥总氮、化合态氮素、挥发性脂肪酸(VFAs)、COD、电位和pH等指标的监测,发现藻体中大量的生物可降解碳素在厌氧消解后产生挥发性脂肪酸等一些可供反硝化菌直接利用的小分子物质,2×藻组VFAs含量可达2232.96μl/L,1×藻组可达1263.36μl/L,最高可达42.1%,为对照组(无添加蓝藻)的2.43倍,从而促进了硝态氮和亚硝态氮还原成N2和N2O的过程,提高氮素的去除率.但底泥中沉降蓝藻需要一定的降解时间,前4天添加冷冻干蓝藻粉的处理组COD降解率较低,电位处于正值,体系中产生硝态氮,随后COD持续降低,添加2×藻组COD最大去除率为42.08%,1×藻组为32.93%,对照组仅为14.46%,表明藻细胞中的碳素已开始被利用.本研究表明沉降蓝藻细胞能够为底泥中的反硝化过程提供可利用碳源,并深入揭示了沉降蓝藻作为碳源促进底泥反硝化过程的机理和对底泥中C、N的影响,为在湖泊治理中降低氮素的内源污染提供了新的科学依据. 相似文献
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本文研究了分级进水对阶梯垂直流人工湿地处理生活污水效果的影响.在保持总水力负荷为100 mm/d的情况下,分别将总进水量的0%、10%、20%和30%用于湿地第2级阶梯的进水,分析了系统对化学需氧量(COD)和氮、磷的总去除率和沿程变化.结果表明,不同分级进水比例条件下人工湿地对COD和总磷(TP)的去除率差异不明显,COD和TP的最高去除率分别为87.80%和81.17%,COD的去除主要集中在第1级,其贡献率平均为82.18%,TP的去除主要集中在第3级,贡献率平均为54.37%.分级进水对总氮(TN)去除率影响显著(P0.05),当2级进水比例为20%时,TN去除率最高,为61.70%±4.48%,且3个梯级对TN的去除贡献率分别为36.52%、42.11%和21.37%.相同组合形式的垂直流人工湿地处理生活污水的工程应用中,可根据需求设置20%左右的2级进水比例,以提高人工湿地对污染物的去除效果. 相似文献
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污水低碳氮比(C/N)是影响人工湿地氮去除效果限制因素,传统的碳源添加及利用存在成本较高、补充困难的局限性. 本研究契合“就地取材,原位处理”的废物利用原则,选择人工湿地常见的水生植物和农业废弃物(玉米芯、稻草)作为对照,对比了挺水植物(香蒲、美人蕉)、浮叶植物(莲)、沉水植物(菹草)、湿生植物(南荻、短尖苔草)的释碳能力,初步确定了以香蒲、美人蕉、南荻为代表的植物具有较好的释放碳能力,在中国湿地中分布广泛,且均对水体二次污染较小. 以南荻、美人蕉、玉米芯作为碳源添加的模拟人工湿地实验验证表明,在低碳氮比的模拟表流人工湿地投入植物碳源,能有效提高系统的脱氮效率,对照组、南荻组、美人蕉组和玉米芯组的出水总氮浓度分别为(5.24±0.07)、(4.50±0.10)、(3.75±0.17)和(2.97±0.18)mg/L,对应的去除率分别为58%、64%、70%和76%,确定南荻和美人蕉植物残体以及改性材料均残体和改性材料适合作为人工湿地中原位利用的外加碳源. 本研究探索了通过湿地植物配置解决人工湿地水体低C/N比的问题,为提高湿地脱氮效果提供了有意义的新途径. 相似文献
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为探究富营养化浅水湖泊季节性冰盖污染物分布规律,于2013-2014年冰封期,钻取乌梁素海湖泊冰盖冰芯试样,观测冰厚并对冰芯晶体结构、气泡含量、污染物浓度(总氮、总磷和COD_(Cr))进行分析.结果表明:冰盖可分为4层,中间2层冰晶体粒径较大且气泡含量较少,为冰盖热力生长区.冰盖以柱状晶体居多,粒径随深度增加而增加,气泡含量随冰盖密度增加而减少.冰盖结构特征与污染物分布具有相关关系,冰芯密度及气泡分布与总氮、总磷和COD_(Cr)相关关系分别为0.8965、0.8718、0.8184,并建立多元回归模型揭示冰封期湖泊水质特征,为季节性湖泊冰盖研究及冰封期湖泊水资源规划和管理提供理论依据. 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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巢湖典型子流域上下游水塘对暴雨径流氮磷去除效率比较 总被引：2，自引：0，他引：2
从流域上下游环境条件及氮磷输出强度差异出发,探讨上下游水塘对径流氮磷去除的特征及效率,选取巢湖小柘皋河源头流域上下游水塘开展水塘去除暴雨径流氮磷的对比试验,研究暴雨及暴雨间期上下游水塘氮磷去除效率差异及原因,为流域上下游设计不同类型净化塘去除氮磷提供科学依据.结果表明:暴雨期,上游径流氮磷浓度高于下游,且颗粒态所占比例上游大于下游,流域上游应作为防治暴雨径流氮磷流失的重点区域;暴雨期,上游塘对暴雨径流中的氮磷去除效果明显,氮、磷去除率分别为74％和52％,且对颗粒态去除效果好于溶解态,下游塘没有表现出明显的去除效果;暴雨间期,上游塘塘内氮磷浓度平均下降50％和20％,下游塘则分别为72％和16％,且均以溶解态去除为主;水塘去除暴雨径流氮磷有一定的浓度适用范围,浓度过低,去除效果不明显;流域部位不同引起入塘径流氮磷浓度和形态的差异是上下游水塘对暴雨径流去除效果差异的主要外部原因.流域上游出山口,可以在渗透性好的山前洪积扇上构建深水宽塘,通过增加暴雨径流拦截量和降低流速增强物理沉降作用,实现暴雨径流氮磷的高效去除;流域下游农田区,宜构建水面较大的浅滩湿地,通过延长滞留时间和促进生物活动增强去除暴雨径流氮磷的效果. 相似文献
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为掌握滇池流域花卉大棚种植区的非点源污染特征,提高和改善滇池水环境质量,本研究选取呈贡县斗南村花卉大棚种植区作为研究对象,在实测降雨径流数据的基础上,通过建立Storm Water Management Model模型分别对全年连续降雨条件下和典型设计降雨条件下的降雨径流水质、水量进行了模拟.研究结果表明:1)模型的流量、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS)、总氮(TN)和总磷(TP)的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.858、0.835、0.803、0.712和0.752,能够较好地模拟研究区域的水质、水量变化.2)研究区域的平均径流系数为0.59,CODCr、SS、TN和TP的单位面积负荷率分别为118.34、82.90、54.64和5.46 kg/(hm~2·a),TN和TP是主要控制的污染物.3)各污染物浓度峰值的出现时间均早于流量峰值出现的时间,因此对滇池东岸花卉大棚种植区应进行污染物尤其是TP、TN浓度与流量错峰控制. 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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Excessive inputs of phosphorus and nitrogen are the main reasons of eutrophication of inland waters and coastal areas. Large efforts have been made to control phosphorus, but the measures to reduce nitrogen emissions failed at least partly. While it was possible to reduce nitrogen emissions from industry and municipal wastewater treatment plants, diffuse sources are showing only very minor decline. Examples of limnetic, marine and coastal systems are given to review the current knowledge about nitrogen transformation and the effects of nitrate in the environment. When N is the limiting nutrient in a particular water body, this does not necessarily mean that phytoplankton is controllable by NO3– removal. In systems with problems due to a high redox‐sensitive internal phosphorus load and under certain constraints, nitrate may be used as an ecotechnological measure to prevent anaerobic phosphorus release from sediments. Model simulations are used to demonstrate this. A schematic model of redox‐mediated temporal phosphorus storage in riverine lake sediments with short retention time is proposed. We conclude that while anthropogenic nitrogen emissions are a global problem, no fast and simple single solution exists. Additional nitrogen removal in wastewater treatment will have no effect, as long as diffuse sources and nitrate concentrations in groundwater remain at a high level. Emission reductions should be achieved in an integrated way, taking direct and indirect effects into account. In this sense, case by case decisions and a new definition of “sensitive areas” are required. 相似文献