简介:研究了2008年5~10月对废水中氮的深度处理效果,采用Monod动力学模型对该人工湿地进行模拟并验证,分析进水中NH4^+-N和NO3^-N的含量与其去除率的相关性以及COD/NIL4^+—N、COD/NO3^—N对降解系数的影响。结果表明,①复合湿地组合形式对NH4+-N和NO3--N的去除率分别介于66.0%~77.1%和46.2%~77.2%之间;(2)Monod模型对人工湿地中NH4+—_N和NO3-—N去除率的预测值与实验观测值吻合程度较好;③NH4+-N和NO3--N的去除率分别随着其在进水中的含量的增加而增大;④进水中的COD/NH4+-N与凤Ht^+N呈负相关关系,而COD/NO3-—N与/(NO3-N呈正相关关系。人工湿地中硝化和反硝化作用受到进水中NH4—N和NO3-—N含量的限制,氮的去除率随着进水中NH4+—N和NO3-—N浓度的增加而增大。有机物和NH4+—N在人工湿地中的降解可能存在竞争氧的关系,可利用碳源构成了反硝化作用的限制因素。
简介:针对北京市农村地区居民居住相对分散、生活污水集中处理难度大的状况,在北京市杨镇一中,建立了经济且简便易行的用于处理污水的人工湿地。该人工湿地由地埋式一体化预处理、多级复合式人工湿地系统、景观湿地系统三部分组成。通过单元实验,对人工湿地的填料结构、植物选择、布水设计、水位调节、湿地防堵系统设计、预处理系统设计进行了创新,研究了1d、2d和3d水力停留时间对污水中有机物处理效应的影响,并开展了人工湿地基质堵塞实验、冬季保温措施研究以及人工湿地脱氮除磷效果研究。结果表明,比较而言,1d和3d的水力停留时间不利于有机物的去除,2d的水力停留时间有利于有机物的去除;人工湿地0~10m的水平距离内,0~5cm、30~35cm、60~65cm深度的基质的堵塞差异显著(n=10,p〈0.05),从水平上看,在0m、2m、4m处基质的堵塞最为明显,因此,在更换人工湿地基质时,只需更换0~4m内的基质;棚膜+蒲席覆盖系统去除污水中总氮的效果要优于结冰盖系统,更适宜于北方使用;预处理系统、人工湿地系统、景观湿地系统三部分共同处理污水,优势互补,能使处理后的出水符合北京市水污染排放标准一级B限值。
简介:以福建省泉州市永春县养猪场废水为处理对象,选取10种植物,构建表面流人工湿地系统。于2014年12月10~16日、2015年1月4~10日和1月20~26日、2015年11月3~9日和11月20~26日,进行了5个周期的实验,比较了不同植物配置的人工湿地在冷季对养猪场废水中化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的深度处理效果。研究结果表明,不同植物配置的人工湿地对各污染物的去除效果有所差异,2014年12月10~16日,栽种水龙(Ludwigiaadscendens)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为34.4%、63.7%、13.0%和46.8%;栽种黄菖蒲(Irispseudacorus)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为78.1%、96.3%、42.0%和26.3%。2015年1月4~10日,栽种水龙的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为59.1%、94.8%、81.9%和19.4%;栽种黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为53.8%、95.0%、60.4%和75.3%。在10种供试植物中,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对各污染物的去除效果相对较好,其可以作为深度处理养猪场废水的植物选择。2015年1月20~26日,受温度影响,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量的去除效果受到明显抑制,但其对氨氮、总氮和总磷仍有一定的去除效果。
简介:2015年8月14日,在呼伦湖设置采样点,采集水样,分析呼伦湖水体的化学特征,以揭示呼伦湖水化学特征、水体中的离子来源及控制因素。研究结果表明,呼伦湖湖水的pH为9.06-9.23,湖水为弱碱性水,湖东南部水体的pH相对较大;湖水中总溶解固体质量浓度为670-843mg/L,平均值为784.17mg/L,总体上东北部和中部湖水中的总溶解固体质量浓度较大;以CaCO3计的水总硬度为141.80-250.36mg/L,平均值为210.20mg/L,湖水属于硬水;湖水中的优势阳离子为Na^+,其占阳离子总数的80%;优势阴离子为HCO3^-,其占阴离子总数的73%;呼伦湖水体水化学类型为[C]NaⅠ型或HCO3^--Na^+型;湖泊水体水化学特征受蒸发岩盐和碳酸盐岩的控制,水体离子来源不受大气降水控制,主要受蒸发—结晶和岩石风化共同作用,且日益加剧的人类活动对离子组成和来源也有影响;自20世纪60年代至70年代以来,呼伦湖呈现淡水湖、微咸水湖不断交替的特征,与区域气候特征存在良好的响应关系。
简介:有害植物治理是生态学面临的重要难题.为控制危害广州市龙眼洞林场的大型木质藤本金钟藤(MerremiaboisianavanOoststr),本研究进行了治理技术的探索.通过比较大面积化学除莠、人工清除和隔离带式化学控制3种方法对金钟藤及环境的影响,阐明了各种方法的利与弊.大面积化学除莠和人工清除虽能清除金钟藤,但都造成了地表长期大面积裸露,从而引起严重的水土流失,同时前者还引起环境污染.隔离带式化学控制既能在较长时期内有效遏制金钟藤的扩散,为林地由外到内恢复创造条件,又避免了水土流失.隔离带式化学控制试用了斩荒(草甘膦.乙羧氟草醚混剂)、国产草甘膦、农达、2-甲-4-氯4种农药,综合控制效果以斩荒最优,有效控制时间180d以上,第180d对地上部分、绿枝条和老茎鲜重的抑制率分别为85.8%、99.7%和70.0%,明显高于单一使用草甘膦.国产草甘膦与进口农达无显著差异.金钟藤老茎占地上部分近一半的鲜重,老茎受抑制率低、抗药性强,是金钟藤抗除草剂能力强的主要原因.
简介:植物化学计量内稳性特征是植物在长期的进化过程中,适应环境变化的结果,是其生理和生化调节的反映。为了阐明闽江河口湿地植物化学计量内稳性特征,对研究区互花米草(Spartinaalterniflora)、短叶茳芏(Cyperusmalaccensis)和芦苇(Phragmitesaustralis)沼泽土壤及植物器官的氮和磷元素进行测定与分析,并计算植物内稳性指数(H)。研究结果表明,土壤有效氮和有效磷含量随植物生长过程总体在波动减少,植物全氮和全磷含量波动变化,植物不同器官的全磷含量变化趋势相似;植物类型、生长阶段、元素组成与植物器官都对植物内稳性指数具有一定影响,互花米草内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为0.18~7.67、0.33~14.22和1.02~14.12,平均值分别为1.56、3.30和3.52,短叶茳芏内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为1.11~2.78、1.10~14.12和1~3.95,平均值分别为1.40、5.24和2.31,芦苇内稳性指数HN、HP和HN︰P的变化范围分别为0.12~4.55、1.3~10.19和0.63~19.23,平均值分别为2.02、3.98和4.03;芦苇HN的平均值最大,其他依次为互花米草HN、短叶茳芏HN,短叶茳芏HP的平均值最大,其他依次为芦苇HP、互花米草HP,芦苇HN︰P的平均值最大,其他依次为互花米草HN︰P、短叶茳芏HN︰P;同种植物地上部分和地下部分的内稳性指数排序存在倒序关系。
简介:为了解水耕人为土碳氮磷的元素组成及其养分限制作用,通过调查湘东地区不同母质发育的水耕人为土,野外共挖掘39个样点的土壤剖面并采集不同发生层的土壤样品,研究区域尺度上母质、土类和发生层对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的影响。结果表明,水耕人为土耕作层SOC、TN(二级水平)和TP(一级水平)含量丰富。虽然SOC与TN的相关性显著,但SOC与TP、TN与TP却无显著相关性,水耕人为土中也没有存在稳定的C∶N∶P。C∶N剖面加权平均值的范围介于6.30~31.38(均值为11.22),C∶P介于1.91~29.79(均值为11.62),N∶P介于0.12~2.70(均值为1.05)。母质对水耕人为土的碳氮磷化学计量比无显著影响。潜育水耕人为土的C∶N、C∶P和N∶P均显著高于简育、铁聚水耕人为土,这显示出土类强烈地影响土壤碳氮磷的化学计量比。随着土壤剖面的加深,C∶N、C∶P和N∶P均显著降低,SOC降幅远高于TN和TP,底土中氮、磷的限制作用减弱。本研究表明,水耕人为土氮磷的限制作用可能与母质无关,但受到土类和土壤发生层的强烈影响。
简介:以安庆沿江农田不同退耕还湖方式——低坝高网式水产养殖和湿地自然恢复区的湿地土壤为研究对象,并以邻近的水田和旱地土壤作为参照,研究退耕还湖后湿地土壤生物化学性质变化。结果表明,退耕还湖18a(1991~2009年)后,在湿地自然恢复区,湿地土壤(深度为0~30cm)微生物量碳含量、土壤磷酸酶活性和过氧化氢酶活性增大,土壤脲酶活性和蔗糖酶活性减小;由水田退耕18a的湿地亚表层土壤(深度为15~30cm)脲酶活性和表层土壤(深度为0~15cm)过氧化氢酶活性与由旱地退耕18a的湿地无明显差异,由水田退耕18a的湿地表层土壤脲酶活性和亚表层土壤过氧化氢酶活性、表层和亚表层土壤微生物量碳含量、蔗糖酶活性和磷酸酶活性都明显高于由旱地退耕18a的湿地。退耕还湖18a后,进行低坝高网式水产养殖的湿地土壤微生物量碳含量、土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性减小,而过氧化氢酶活性增大;由水田退耕18a的湿地表层和亚表层土壤微生物量碳含量与由旱地退耕18a的湿地无明显差异,由水田退耕18a的湿地表层和亚表层土壤脲酶活性、表层土壤蔗糖酶活性和亚表层土壤磷酸酶活性明显高于由旱地退耕18a的湿地,而其亚表层土壤蔗糖酶、表层土壤磷酸酶、表层和亚表层土壤过氧化氢酶活性均显著低于由旱地退耕18a的湿地。天然湿地土壤微生物量碳含量、土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性明显低于已退耕还湖的湿地和参照农田土壤。退耕还湖后,湿地的不同利用方式及其历史利用方式影响湿地土壤生物化学性质;湿地土壤有机质等养分含量和水文条件变化是导致湿地土壤生物化学性质变化的主要原因。
简介:为了探讨泥炭沼泽多年生植物种子萌发的阻碍因素,研究了浸水和冷冻处理对7种沼泽植物种子萌发的影响。结果表明,在4种处理下,败酱(Patriniascabiosaefolia)种子都保持相对高的萌发率,小白花地榆(Sanguisorbaparviflora)次之,而鳞苞针蔺(Trichophorumalpinum)种子却都未萌发;在浸水处理下,小星穗薹草(Carexangustior)、臌囊薹草(Carexschmidtii)和山梗菜(Lobeliasessilifolia)种子的萌发率和萌发速率都显著提高,说明浸水处理能促进沼泽植物种子的萌发。在浸水处理下,细花薹草(Carextenuiflora)种子的萌发率最高,其次为小星穗薹草,臌囊薹草种子的萌发率最低。浸水冷冻处理和浸提液冷冻处理都显著降低了沼泽植物种子的萌发率、萌发速率,并显著延长了种子的初次萌发时间。种子在浸水后遭遇冷冻环境可能是北方泥炭沼泽植物种子天然更新的阻碍因素之一。
简介:在福建泉州湾开展了刈割+机耕船方法(机械法)治理互花米草(Spartinaalterniflora)试验,调查了该法治理互花米草的效果,并对互花米草治理迹地土壤的理化性状进行了监测,为互花米草治理迹地的再利用提供依据。2006年7月初对互花米草进行刈割,待其新萌生株生长至10~15cm后,用机耕船对滩涂进行高强度耕作,以充分破坏其根系,其后,如仍有零星新萌生株,则用人工踩踏使其深埋淤泥之中。近一年多的治理效果监测表明,该法治理迹地在第二年以后没有发现新萌生植株,治理效果理想;与未治理互花米草的草滩相比,治理一个月后,治理迹地的土壤容重减小了21.2%~23.5%,之后,土壤容重逐渐增大,但在治理后一年时的土壤容重仍小于未治理互花米草的滩涂;随着互花米草根系的逐渐死亡和分解,治理迹地中根系生物量呈明显下降趋势,且下降速率在治理后第二年的4月开始明显增大,至10月时残存根系基本分解完毕;在治理后13个月,治理迹地0—20cm和20~40cm土层土壤中水解氮比治理前分别提高了16.2%和11.7%,有效磷含量分别提高了11.9%和16.7%,全氮含量分别提高了16.4%和17.5%。由此可见,机械法治理互花米草效果十分理想,2006—2007年的治理成本约为7500~9000元/hm^2,该方法为红树林等乡土植被的恢复及滩涂的再利用创造了条件。
简介:通过在白洋淀人工种植菱(Trapabispinosa)和莲(Nelumbonucifera),建立生态修复工程区,研究水生植物对富营养化水体的净化效果.结果表明,在菱和莲种植区内,水体透明度显著提高,菱种植区比对照区平均增加了0.55m,提高幅度达65%,莲种植区平均增加了0.21m,提高幅度达52%;浮游植物密度显著降低,菱种植区比对照区降低了1.15×107ind/L,莲种植区降低了8.24×107ind/L;生物多样性保持较好,Shannon-Wiener物种多样性指数和Pielou均匀度指数都显著高于对照区.2009年7~9月,菱的生物量、氮和磷含量以及氮、磷积累量都在7月30日达到峰值,水体透明度也最高,此后氮、磷积累量逐渐下降,到9月30日菱种植区水质反而劣于对照区.莲的生物量和氮、磷积累量明显大于菱,至9月30日,氮、磷积累量仍分别达7.85g/m2和2.17g/m2.
简介:以炉渣、木块、砾石和木块、炉渣、砾石两组基质配置方式,构建无植物水平折流式潜流人工湿地,在不同水力停留时间(2d、3d和5d)条件下,比较两组湿地系统(HB1和HB2)对模拟生活污水中氮、磷污染物的去除效果,同时分析优化的基质配置方式和水力停留时间。结果表明,当水力停留时间为3d时,人工湿地系统的总氮去除率为71%~77%,当水力停留时间增加到5d时,其去除率为79%~80%,提高不明显;当水力停留时间为3d时,其总磷去除率达到最高值50%,继续增加水力停留时间,其去除率反而下降。因此,无植物水平折流式潜流人工湿地的最佳水力停留时间为3d。在进水端的前1/3基质区,HB1炉渣区和HB2木块区的氨氮质量浓度分别为13~17mg/L和18~19mg/L,硝态氮质量浓度为5.9~9.1mg/L和0.4~2.8mg/L。可见,炉渣能提高氨氮的去除率,木块有利于硝态氮的去除。HB1对氮污染物(尤其是氨氮)去除效果好于HB2,其基质配置方式为炉渣、木块和砾石;对磷的去除效果两种基质组合方式差别不大,木块、炉渣和砾石组合效果略好。
简介:采用柱状芯样模拟法,探究长春西湖沉积物中氨氮和全磷的释放通量及变化;利用原位覆盖技术,选用建筑回填土作为覆盖材料,建立3种覆盖模式(30cm细小土块均匀覆盖、30cm中大土块随机覆盖和60cm中大土块随机覆盖),评价不同覆盖模式对沉积物中两种营养盐释放的控制效果。研究结果表明,在沉积物直接与上覆水完全接触的条件下,氨氮和全磷的释放通量先迅速上升,都在1d后达到最大值,随后不断降低,分别在第44天和第39天达到最小释放通量。氨氮和全磷的释放通量与实验天数的关系为对数(R^2=0.9381)和乘幂(R^2=0.7325)关系。3种覆盖模式都对沉积物中氨氮和全磷有很好的控释效果;其中,采用细小粒径土壤或较厚土壤覆盖,可以获得对氨氮更好的控释效果,但不同覆盖厚度和方式对磷的阻隔效果无明显差异。