稻田排水在沟塘湿地净化中总氮浓度的周期性特征

基于高邮灌区水稻全生育期排水沟塘湿地水体中总氮质量浓度日变化资料,采用复Morlet小波函数,对沟塘湿地水体总氮质量浓度变化周期进行了分析.结果表明,沟塘湿地水体总氮质量浓度变化存在5个时间尺度的周期震荡,以23 d为主周期,每6~7 d质量浓度高低交替一次.因此,在满足稻田排水调控要求的前提下,TN质量浓度较高的稻田排水入沟塘后,净化周期以7~13 d或19~25 d为宜,经此段时间净化,水中TN质量浓度平均降低30%~58%和28%~66%,最大消减率分别达79%和93%;TN质量浓度较低时,沟塘湿地净化时间以13~19 d为佳,TN质量浓度平均降低14%~72%,最高降幅87%.选择在该净化周期内对沟塘湿地进行排水,水中TN质量浓度处于较低水平,排水对下游水体造成的污染最轻.     

稳定塘内稻田降雨径流中氮磷输移的三维数值模拟

掌握污染物在农田排水稳定塘中的输移规律对控制农业面源污染具有重要意义.已有的研究主要集中在通过野外与室内试验监测探究稳定塘的污染物拦截效果与运行机制上,而缺乏对降雨径流过程中稳定塘内氮、磷污染物在三维空间输移的数值模拟研究.本文以多级农田排水稳定塘为研究对象,首先,对2015年水稻生长期内3场典型降雨进行了跟踪监测;然后,建立了多级稳定塘的三维水动力-水质迁移耦合模型,并应用坐标轮换法以实测数据进行了模型的参数率定;最后,对稻田降雨径流过程中稳定塘内氮磷的输移进行了三维数值模拟与模型验证,并探究了稳定塘分级数对氮磷拦截效果的影响.结果表明:率定后的模型各水质指标模拟值与实测值拟合较好;在降雨径流初期,总氮、总磷在垂向上表现为底层浓度大于表层浓度、横向上沿程浓度逐渐降低的规律;稳定塘级数的增加延长了水流停留时间,更有利于拦截氮、磷污染物.     

人工湿地在农业面源污染水净化中的应用

本文利用人工复合湿地对农业面源污染水开展了水质净化处理实验,通过2011年6～9月连续4个月水质监测,分析了人工湿地对水体中化学需氧量（COD）、叶绿素-a（CHL-a）、总磷（TP）、氨（NH3-N）和总氮（TN）的去除效率,发现人工湿地能大大降低水体的化学需氧量和叶绿素a,能有效的去除水体中氮和磷营养物,对水体净化具有很好的效果.     

3种植物对池塘养殖水体的净化效果研究

本研究采取围隔试验方法,选取凤眼莲(Eichhornia crassipes)、空心菜(Ipomoea aquatica)和水鳖(Hydrocharis dubia)3种植物,就其对主养草鱼池塘水质的净化效果进行了研究.结果表明:3种植物对养殖水体净化作用均显著(P0.05),其中凤眼莲对水体氨氮、亚硝氮、总氮、总磷和高锰酸盐指数的最大去除率分别为63.74%、74.06%、57.72%、32.37%和51.67%,空心菜分别为64.31%、42.55%、53.77%、24.79%和49.04%及水鳖分别为57.97%、61.09%、52.11%、24.51%和46.44%;不同种类及密度植物对水体营养物质的最大去除率中,除空心菜对亚硝氮的最大去除率显著优于凤眼莲外基本无显著差异(P0.05);试验末,植物处理水体中主要营养物质存在一定程度的上升.研究表明:植物浮床有助于调控池塘养殖水质,且本地植物水鳖亦具有良好的净化效果,但宜选择适宜的收割和收获时机以避免二次污染.     

滞留塘系统在山区面源污染控制中的效果研究

非点源污染的本质是农村生态系统严重失调,为控制和削减进入受纳水体径流的污染负荷,各种治理技术措施得到相应发展,滞留塘便是其中之一,通过对都拉乡河道滞留塘技术的研究与分析,发现处理前总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和悬浮颗粒物平均浓度分别为8.75mg.L-1,2.97mg.L-1,0.54mg.L-1,24.0mg.L-1;处理后总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和悬浮颗粒物平均浓度分别为6.04mg.L-1,1.66mg.L-1,0.18mg.L-1,12.0mg.L-1。各项污染物平均去除率分别为31.0%,44.1%,66.7%,51.9%,滞留塘系统对氮、磷及悬浮颗粒物的截留效果较好。     

农田灌溉水循环利用系统构建方法

介绍了将农田中坑塘湿地改建用于储存降雨径流和农田灌溉排水进行回用的水循环系统构建方法,在提出水循环调蓄湿地体积估算方法的基础上,构建了调蓄湿地水循环利用系统,分析了高效净污载体、微生物筛选与附着、水生植物群落配置和水动力微循环交换系统等水质净化技术,指出区域降水量和降雨历时是影响水循环调蓄湿地体积和循环水利用量的重要因素。对上海崇明水稻田循环调蓄湿地系统进行了设计与构建,循环调蓄湿地运行后共节约灌溉水量6239.9～9359.9m3。     

辽河流域昌图县玉米地径流污染试验研究

随着化肥施用量的增大,农田径流污染引起的非点源污染问题日益严重.为加强对非点源污染的控制,并为农田径流污染研究提供依据,选取辽河流域玉米地进行小区试验,研究其在自然降雨条件下的径流流失.试验过程中共观测到28场降雨,获得5场出流数据.结果表明,对所选试验地点(坡度5%,种植玉米),降雨量在29.2mm以上时可能产生径流,形成非点源污染;在降雨产流条件下,氮、磷次降雨平均质量浓度(珋ρEMCs)与降雨量和降雨强度没有明显相关关系,总磷的流失量与降雨量呈明显的正相关关系.计算得到此次试验中玉米地的总氮、总磷和CODcr的输出系数分别为5.46、0.57、25.79kg·hm-2·a-1.     

洱海调蓄多塘湿地磷截留效果及影响因子研究

为考察洱海调蓄多塘湿地对磷的截留特征及效果,选取流域内12个调蓄多塘湿地进行定期跟踪调查,评估湿地中磷的截留性能,识别调蓄多塘湿地中磷的截留特征,解析调蓄多塘湿地中磷去除的主要影响因子.结果表明:调蓄多塘湿地的建立能够有效拦截面源污染携带的磷污染物,提升出水水质.湿地中η(PO_4~(3-)-P)、η(TP)和η(SS)平均截留效率分别为43.44%～93.88%、27.71%～89.67%和21.84%～62.12%.枯水期进水磷浓度高于丰水期,且枯水期磷的截留效率优于丰水期,枯水期间歇性断流提供足够的停留时间,有助于污染物的去除.ρo(TP)与ρi(PO_4~(3-)-P)(R=0.297)和ρi(TP)(R=0.304)显著正相关,η(TP)分别与调蓄多塘湿地进水ρi(PO_4~(3-)-P)(R=0.665)和ρi(TP)(R=0.740)呈显著正相关.调蓄多塘湿地对磷的持留效率主要取决于进水中磷酸根所占比例及总磷的浓度.该研究以期为调蓄多塘湿地在磷入湖负荷削减、流域污染治理和水体修复等领域的应用提供可靠的案例支持.     

河岸渗滤系统对城市降雨径流中氮磷去除效率的中试研究（英文）

为加强城市河岸带对降雨径流中氮磷的去除能力,为城市河岸带的改造提供科学依据,采用土壤、煤渣、沸石、锯末、沸石和麦饭石构建了一个中试规模的河岸渗滤系统(riparian infiltration system,RIS),并通过6次试验研究了RIS对模拟城市降雨径流中氮磷的去除效率.结果表明,RIS能去除径流中的氨态氮(NH_4~+)、总氮(TN)和总磷(TP),但会输出硝态氮(NO_3~-).该系统对NH_4~+和TP的去除效率分别为65.6±1.2%和54.9±19.1%,显著高于对TN的去除效率(21.1±13.7%);而NO_3~-的平均去除效率为-1150.0%,这可能是由于系统中NH_4~+的氧化及NO_3~-在介质中的浸出.RIS对垂向流中NH_4~+和TP的去除效率较水平流更高且更稳定;且系统对NH_4~+和TP的去除量与其入水浓度均具有显著的正相关关系(P 0.01).反硝化作用发生在渗透性较差的底部土壤层中,但其对NO_3~-的去除量远低于渗透性较好的上层土壤介质层中硝化作用产生的量.RIS总体上对降雨径流中营养物质具有一定的去除作用,但还需要进一步的研究和改进,以加强RIS的反硝化作用从而减少硝酸盐的输出.     

降雨特征对多雨城市海绵改造小区径流控制效果的影响

为科学定量评价不同降雨特征对多雨城市海绵改造小区径流控制效果的影响,该文基于在线监测和模型模拟相结合的方法,以某多雨地区海绵城市试点区内一个典型小区为研究对象,布置代表性的监测点对其排口流量和悬浮物(suspended solid,SS)进行连续在线监测。在此基础上构建暴雨洪水管理模型(storm water management model, SWMM),开展海绵小区改造对径流水量控制和水质净化效果评价的实证研究。利用实测在线降雨水量水质数据对模型关键参数进行率定和验证, Nash-Sutcliffe效率系数均大于0.71。在实际场次降雨和典型年降雨情景下,模拟分析了海绵改造对雨水径流水量控制和水质净化的效果。结果表明,海绵改造后,小区范围内的年径流总量控制率为52.9%,年径流削减率为28.0%,污染物负荷削减率为66.3%。整体而言,共计81场降雨事件下的径流控制率均达到70%以上。同时,研究发现极端降雨事件与各降雨事件下的降雨特征均对场降雨径流控制能力有不同程度的影响。研究区2009年内平均场降雨控制率为86.5%,而当分别不考虑极端小降雨/暴雨事件时,平均场降雨控制率为79.9%和88.2%。降雨量与雨前干期对场降雨径流控制能力的影响较大,在小雨(15 mm)、中雨(10～25 mm)及大雨(25 mm)3种不同情况下,研究区的场降雨径流平均控制率分别为98.1%、 73.8%和52.9%。在雨前干期大于等于6 d的降雨事件下(共15场),场降雨径流控制率均达到90%以上。而降雨历时与平均雨强对场降雨径流控制率的影响并不显著。     

用喷泉式生物膜反应器去除养鱼水体中的氮素

介绍了一种用于净化养鱼水体的喷泉式生物膜反应器．首先在清洁的水中放养金鱼,考察水中氮素和COD浓度的增长规律．随后分别采用简单曝气和加入喷泉式生物膜反应器2种方法对水质进行净化,并比较他们的效果．结果表明：简单曝气可以降低NH4＋-N浓度,但不能有效去除总氮（TN）,而采用喷泉式生物膜反应器则可以有效地降低TN．通过TN去除动力学的分析,TN去除速率随着初始浓度的增加而增加,表现为Monod模型．其中C／N比对TN去除速率有明显影响,C／N比由5：1提高到15：1时,相应的TN去除速率（rmax）和饱和常数（Ks）分别提高了32％和降低了21％．     

一株光合细菌的净水能力分析*

使用一株从养殖池塘底泥中分离获得的光合细菌,对生活污水和养殖池塘肥水进行净化试验。结果表明该株光合细菌使生活污水中的硝酸盐、氨态氮和COD分别降低66.7%、66.6%和54.2%,使养殖池塘肥水中的亚硝酸盐、氨态氮和COD分别降低57.3%、74.8%和46.1%。该株光合细菌具有良好的净水效果。     

海水池塘养殖园区排放水综合生态净水技术研究

本研究以海水池塘养殖园区排放水集中设施化处理为切入点,集成泡沫分离、生物滤池及大型藻等多种生态修复技术,构建了海水池塘养殖园区排放水综合生态净水系统。经过综合生态净水系统处理,池塘养殖排放水中化学耗氧量(COD)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N)、溶解无机氮(DIN)及活性磷酸盐(DIP)综合去除率平均分别为40.84%、89.37%、86.88%、93.75%、78.74%和59.73%。通过该技术可明显改善园区排放水质量,基本可以实现各项指标的达标排放。     

多孔混凝土综合生态效应的试验研究

通过模拟实际封闭水域的室内水质净化装置,研究了水体生物与多孔混凝土的生态适应性以及形成的综合生态效应对水质的净化效果.多孔混凝土综合生态效应的水质净化效果可通过总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和悬浮固体浓度(SS)的去除量进行评价.试验表明:附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统,6周后可使水体中TP的去除率均达到95%,TN的去除率达72.5%,CODMn去除率达到75%.提出了多孔混凝土水质净化的机理,即多孔混凝土作的多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,其形成的生态系统具有良好水质净化效果.     

强化混凝处理长江原水工况参数优化研究

以杨树浦水厂的现用水源——取自青草沙水库的长江原水作为研究对象,考察了强化混凝试验的各项工况参数如混凝剂投加量、溶液pH、助凝剂投加量等对水质净化效果的影响,测定的水质参数包括浊度、UV_(254)、UV_(272)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)。混凝试验表明,最优实验条件如下:溶液pH为8,聚合氯化铝为最佳混凝剂且其投加量为4.5 mg/L,助凝剂投加量为0.1 mg/L时强化混凝效果最好。尽管对TOC(36.29%)以及TN(5.5%)去除效果较为有限,但可实现对浊度(90.19%)、UV_(254)(58.97%)、UV_(272)(64.76%)的有效去除效果,从而达到对原水常规净化处理并达标的目的。本研究成果可为杨树浦水厂既有水厂升级改造与工艺的优化运行提供有效的理论和技术支持。     

校园内池塘水体富营养化状态评价

于2007年12月至2008年1月为期五周的时间里,对上饶师范学院校园内三口池塘的水质进行了调查,分别测定了水体的全氮（TN）、全磷（TP）、溶解氧（DO）、生化需氧量（COD）、叶绿素a（Chla）、透明度（SD）。采用综合营养状态指数法时校因内三口池塘富营养化状况进行了综合评价,池塘1和池塘2已达富营养化,池塘3处于中营养状态。对三口池塘周围污染源进行了详细调查并分析了富营养化成因,根据分析结果提出了对富营养化的池塘实行修复的可行性措施。以达到恢复和保护校园生态环境的目的。     

不同水生植物配置模式对垃圾渗滤液尾水的净化效果

根据上海老港垃圾填埋场渗滤液尾水的水质特性,研究黄菖蒲、菖蒲和再力花3种挺水植物在不同配置模式下,在室内静水实验中,其植物的生物量变化及对尾水的TN、TP和COD净化效果.结果表明,植物对渗滤液尾水的TN和TP净化效果显著,去除率均在75.1%以上,对COD的去除率最高为62.8%;其中,3种植物混合模式对TN和TP净化效果优于两两混植和单种种植,对COD净化效果差异性不显著.另外,净化效果与植物生物量、单位富集量和不同植物问的协同净化作用密切相关.因此,在净化水体时,有必要结合实际情况,针对性地进行植物配置模式优化,以确保净化效果更有效.     

光合细菌处理富营养化水体的试验研究

通过高锰酸钾指数、总氮、总磷、浮游藻类生物量及优势种多样性5个参数值,对光合细菌在治理晋阳湖富营养化水体中的作用进行了试验研究。试验结果认为,按体积比,光合细菌比例为拟处理水量的1%时,对水体的净化效率最好,处理后水体中高锰酸钾指数、总氮和总磷的降低比率为17%、76%和30%,而在此投加比例下,光合细菌对水体中浮游藻类生物量和蓝藻（颤藻）、绿藻（栅藻）有明显的调控作用,说明光合细菌在修复藻型富营养化水体方面有很好的应用前景。