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植被缓冲带径流渗流水量分配及氮磷污染物去除定量化研究_王敏

植被缓冲带径流渗流水量分配及氮磷污染物去除定量化研究_王敏
植被缓冲带径流渗流水量分配及氮磷污染物去除定量化研究_王敏

UNITANK工艺提高氮、磷去除率的研究

吴牛嘴等^jNlTANK工岂提高氮、磷去除率的研究73 整的运行周期由6个阶段组成,主体1一过渡l一沉降1一丰体2一过渡2一沉降2阶段。后3个阶段的污水流向恰好与前3个阶段相反(如图2)、 罔2uNITANK上艺的周期运钉过程 22试验用水及试验污泥 试验地点为南京市锁金村污水处理厂,试验水质为典型的城巾生活t;水,污水水质如表l。试验开始时,驯化污泥取自该厂曝气池的活性污泥。 表l试验水质(曝气沉砂池出水 3结果与讨论 3l主体阶段运行时间试验 本试验没置了3个主体阶段反应时间210min、120min和90nlin,过渡阶段和沉降阶段分别采用30min和60min。水力停留时间恒定为12h,水温在49℃范围内变化,泥龄控制为25—30d,容积负荷范同为0290.52奴CoD/m3-d。 主体阶段的时间对coD和TP处理效果的影响如图3。cOD的去除率随主体段时间的变化不显著,但TP的去除率则与主体段时间设置有一定关系。随着主体段时间的延长,TP的去除旱升高的趋势。, 主体阶段的时间对TP去除率的影响可从微生物活性的角度进行解释,微牛物菌群的活性依赖于其有利的生存研=境。上体阶段时间为210m;n、l2【)min和9()mm时活性污泥处于厌氧状态与好氧状态的时间比例分别为0.64、O50和043。厌氧阶段对于除磷菌的蕈要性是不言而喻的。厌氧时段的缩短将会影响除磷茼的活性,使除磷菌不能充分释磷,进而导致曝气阶段的吸磷能力受到影响,致使除磷率降低¨。此外,uNITANK采用连续进水,能保证厌氧池源源不断地产生挥发‘怍脂肪酸(VFA),满足释磷。因此,适当延长厌氧阶段的时间冉利于活性污泥充分释磷,而小会因内源损耗引起无效释磷。同时,随着反应的进行,搅拌池中的污泥不断被椎流进入曝气池。搅拌池巾残留的污泥越来越少,相对可利用的碳源增多,这更有利于这部分污泥的充分释磷。 手体阶段的时同(mm) 盥3主体段时间试验 总的来说,主体阶段时间对于cOD的降解无很大影响,适当延长主体段时问有利于TP的去除。但3个试验工况下NfE—N去除率都不商。 32过渡阶段运行时间试验 前述试验中,NHi—N去除率较低.分析其可能的原因如下:(1)过渡段曝气时间不足;(2)好氧泥龄低;(3)水温较低。 针对上述原困,本试验调整了过渡阶段的时间,并且延长污泥泥龄至40—50d,试验水温在18—25℃范围内。中间曝气池的DO浓度控制在30—40mg/L范围内,HRT控制在12h,uNITANK反应器的平均MLSs浓度为3500mg/L。试验中考察了过渡段时间为60min、90min、120mln和150一n时的N}“。N和TP去除的情况。主体段和沉降段时间分别设定为90min和60min。 图4足NH?一N和TP的去除率随过渡段时问

生态工程植被缓冲带建设

第二节河岸植被缓冲带建设 一、河岸植被缓冲带定义 河岸植被缓冲带是一个位于水生和陆地之间的过渡地带,一般被描述为长的、线状的邻近溪流,河流湖泊水库等各种水体的植被带。 二、植被缓冲带的生态功能 (1)过滤径流 降低径流速度,过滤径流,从而将沉积物、养分和其他污染物在进入水体之前移除。 (2)保护河岸和湖岸 植物的根系,特别是乔木,使湖岸的土壤变得结实,经得起波浪、暴雨和泛舟波的打击。(3)吸收养分 从化肥和动物粪便中经径流携带进入岸线缓冲带,将可能为树木根系吸收。 (4)有效控制洪水 缓冲带降低径流速度,从而重新分配径流,并使一部分水量进入地下水,而地地下水进入河流的速度大大低于直接从地表径流进入。 这样可以降低洪峰通过时的水量和增加旱季时的河流水量。 (5)为野生动物提供食物和栖息地 植物的木质分解残体和叶片落入湖泊和河流后就成了水体动物的食物,而这些动物是湖泊食物链中最重要和最关键的组分。 (6)维护财产价值 利用缓冲带保护水质,维持湖泊的美学价值和市场价值是最为有效的低成本手段。 (7)提供美学价值 三、河岸缓冲带生态护岸模式 传统护岸的功能主要是防洪,为了增加工程强度多使用混凝土或钢筋混凝土材料,却忽略了河流与河岸生态系统的有机联系以及人类与河流间的文化交流。 河岸缓冲带在确保一定防洪能力的前提下,强调河流生态系统和景观的保护,重视河流的亲水性。 (一)按照护岸功能进行分类 1、亲水型生态护岸 亲水护岸植被带的设计旨在保证人类能与河流亲近、享受河流景观所带来的自然美,因此设计时不仅要求周围居民容易靠近河岸,而且强调设计的实用性与安全性。 较为常用的方法为通过削坡、修筑阶梯等措施减缓河岸坡度。 最好采用天然石块材料,但是,在缺石少料的地区,可以用植物和混凝土的组合材料。 2、生态系统保护型生态护岸 生态系统保护型护岸主要是构建利于生物生存的河岸生境空间,保护现有河岸的生态功能而使用自然材料。 在需要增加工程强度时,应使用内部有孔隙的混凝土块体护岸,孔隙部分成为利于鱼类生存的空间。 尽可能使用天然材料,使河岸有一定数量的树木和土壤面,形成通风良好的树荫,为野生动物的生存和繁衍创造条件。 3、景观保护型生态护岸 景观保护植被护岸主要设计目的是通过人工手段营造一种与自然景观相互协调的人工景观。通常以各种乔木、灌木、草本植物为主要材料,辅以砌石、水泥等建筑用材加固河岸。(二)按生态护岸用材分类 传统的护岸主要釆用工程措施,护岸目的主要为防洪,因此护岸所用材料多为建筑石材、钢筋混泥土。 随着护岸构建理论以及生态学的发展,逐渐认识到采用林草工程护岸的重要性。 1、植物护岸

面源氮磷流失生态拦截工程

面源氮磷流失生态拦截工程 一、工程目的和意义 农业面源氮磷流失由农田排水和径流、乡村生活污水及农户畜禽养殖尾水等组成,其污水源具有面广、量大、分散、间歇的峰值和高无机沉淀物负荷的特点。采用生态湿地处理技术、生态隔离带技术及农区自然塘池缓冲与截留技术可以减少表土径流及氮磷污染物的流失。特别是生态沟渠塘改造是目前最为经济有效的生态湿地处理工程。 据实地勘察和初步估算,乡村面源氮磷流失的大部分淌入现有用于排水的沟渠塘流经入湖河道汇聚到太湖,许多沟渠塘成了农村固体废弃物的堆积场所,成为农业污染源的重要传播途径,必须尽快加以工程化技术改造,建立新型的沟渠塘生态湿地系统。 二、工程内容和特点 工程主要内容为先清除垃圾、清除淤泥、清除杂草,沟渠塘岸边种植垂柳、草被植物,侧面和底部搭配种植各类氮磷吸附能力强的半旱生植物和水生植物,减缓水速,促进流水携带颗粒物质的沉淀,有利于构建植物对沟壁、水体和沟底中逸出养分的立体式吸收和拦截,从而实现对农业面源污染排出养分的控制。整个植物系统最终达到“拦截污水、拦截泥沙、拦截漂浮物”的目的,不仅具有净化水质、绿化村庄、美化环境的效果,而且具有一定的经济价值。南京土壤所“863”科技计划最新研究成果显示,该系统对农田径流中总氮、总磷的去除效果分别达到48.36%和40.53%。 经工程化改造后,现有排水沟渠塘去污能力进一步提升,成本

大幅度降低。具有排水和湿地系统的双重功效,不仅可以吸附农田、漫溢水中氮、磷营养物质,而且能拦截蔬菜园地径流表层肥沃土壤进入河道,还可作为部分农村生活污水、畜禽养殖场尾水导流截污的排放通道之一。生态拦截工程与农村分散居住农户生活污水生物净化池、入湖河道控制性种养水生植物构成了农村面源氮磷流失的生态拦截和净化吸附的新型农业湿地系统,并且不占用耕地,符合太湖流域平原水网地区农田沟渠的实际,尤其适用于太湖、长荡湖、滆湖入湖河道两侧等周边水功能区域,具有巨大的推广应用潜力。 三、工程设计和管理维护 1、沟渠改造 充分利用现有排水沟渠,对其进行一定的工程改造,建设成生态拦截型沟渠塘系统。对淤积严重,连通度差或杂草丛生的区段,先进行清淤,拓宽沟渠容量。为保证水生植物正常生长,清理时要保留部分原有水生植物和一定量的淤泥。 2、渠体设计 渠体的断面为等腰梯形,沟壁和沟底均为土质,配置多种植物,并设置透水坝、拦截坝和节制闸等辅助性工程设施,使之在具有原有的排水功能基础上,增加对排水中氮、磷养分的拦截、吸附、沉积、转化和吸收利用。生态沟渠建设可以考虑适度增加沟渠的蜿蜒性,延长排水时间。建设密度应能满足排水和生态拦截的需要,分布在农田四周与农田区外的沟渠连接起来,并利用地形地貌将低洼地或者弃养渔塘改造成生态池塘,种植富集氮、磷的水生蔬菜,增加二次或三次净化,进一步提高系统的生态拦截能力。 3、植物配置

农业面源污染现状与防治进展

中国人口?资源与环境2010年第20卷第4期CHINAPOPULATION。RESOURCESANDENVIRONMENTV01.20No.42010 农业面源污染现状与防治进展” 李秀芬1,2朱金兆1顾晓君2朱建军2 (1.北京林业大学水土保持学院,北京100083;2.上海市农业科学院,上海201106) 摘要通过对国内外农业面源污染研究资料的分析,认为农业面源污染的形式主要有:化肥污染、农药污染、农膜污染、秸秆燃烧污染、养殖业污染及水土流失等。农业面源污染导致了土地退化,在全世界不同程度退化的12亿}llrP耕地中.约12%由农业面源污染引起;是河流和湖泊的重要污染源,导致美国40%的河流和湖泊水质不合格;是引起地表水氯、磷富营养化的主要因素.欧洲国家由农业面源污染排放的磷为地表水污染总负荷的24%一71%;中国的农业面源污染造成的水体氯、磷富营养化也显著超过来自城市的生活点源污染和工业点源污染。提出目前比较好的笏治措施有:最佳农田管理措施、植被过滤带和人工湿地。建议我国控制农业面源污染必须从政策和法律上对农业生产活动进行规范,采用先进豹理论和技术实行源头控制。并辅助以过程控制和末端控铂。 关键词农业;面源污染;现状;最佳管理措施;污染防治 中图分类号)(5文献标识码A文章编号1002—21舛(2010)04—0881—04da:10.3969/j.is=.1002—2l舛.2010.04.014 随着经济的发展,点源污染逐渐被重视和得到治理,使得面源污染在环境污染中所占的比例越来越大,已成为世界范围内地表水和地下水污染的主要来源,全球30%一50%的地球表面已受到面源污染的影响…,加强面源污染的治理不仅关系到社会主义新农村建设,也关系到整个经济发展和人居环境。目前,我国农村水环境质量普遍很差,已严重影响到农村居民的居住环境,甚至造成了地下水污染【2]2。“城里人富了,产生的垃圾都运到了村子里,农村变得越来越脏”。其实,这种观点只关注了一种污染现象。更为严重的面源污染也在威胁农村,后者的破坏面可能更大【3J3。这种已存在和潜在的威胁已受到世界各国的高度重视,控制面源污染已经成为改善水环境的重要任务。 1农业面源污染的主要形式和危害 农业面源污染是指在农业生产活动中,氮素和磷素等营养物质、农药以及其他有机或无机污染物质,通过农田的地表径流和农田渗漏形成的环境污染,主要包括化肥污染、农药污染、畜禽粪便污染等。农业面源污染是导致目前河流、水库、湖泊等水体水质恶化的重要原因。农业面源污染由于其污染物的广域性、分散性、相对微量性和污染物运移途径的无序性,而具有机理模糊、潜伏周期长、危害大等特点,从而导致农业面源污染成为目前国内外环境污染治理的难点领域,也成为我国新农村建设尤其是环境建设的最大障碍。 1.1化肥污染 过量或不合理施用化肥会增加土壤重金属与有毒元素,导致作物营养失调与NO一积累和土壤结构破坏,促使土壤酸化以及降低微生物活性等,从而造成对土壤和水体的污染。 在农业生产上,化肥的利用率只有30%一40%,其余的60%一70%白白流失掉L4J。有资料表明,中国氮肥利用率为30%一35%,磷肥和钾肥分别为10%一20%和35%一50%,低于发达国家15—20个百分点引5。综合各地试验结果,中国每年农田氮肥的损失率是33.3%一73.6%,平均总损失率约60%【6J。大量流失的化肥,随水流进入沟渠,再汇集江、河、湖、水库及近海域,使水体中的氮、磷等营养元素富集,导致水质的恶化。 1.2农药污染 农药作为外来化学物质会改变土壤的结构和功能,使其酸化,性质变劣;直接危害土壤中的生物,破坏土壤生态系统平衡;有些农药残留期长,通过食物链累积而危害人体健康。 收稿日期:2009—12—08 作者简介:李秀芬,博士生,主要研究方向为水土保持与荒漠化防治。 通讯作者:朱金兆,教授,博导,主要研究方向为水土保持与荒漠化防治以及林业生态工程。 *上海市科技兴农推广项目:林下经济生产模式集成与示范。沪农科推字(2008)第2—5号。 ?81?万方数据

如何提高A2O工艺的脱氮除磷效果

如何提高A2/O工艺的脱氮除磷效果 1.A2O池的检测与控制参数的确定 A2O生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH值等有关。一般厌氧池DO在0.2mg/l以下,缺氧池DO在0.5mg/l以下,而好氧池DO在2.0mg/l以上;污泥混合液的PH值大于7;SRT为8-15天。 然而A2O生物除磷脱氮过程,本质上是一系列生物氧化还原反应的综合,A2O生物池各段混合液中的ORP(氧化还原值)能够综合地反应生物池中各参数的变化。混合液中的DO越高,ORP值也越高;而当存在磷酸根离子和游离的磷时,ORP则随磷酸根离子和游离的浓度升高而降低。一般A-A-O生物除磷脱氮工艺处理过程中,厌氧段的ORP应小于-250mV,缺氧段控制在-100mV左右,好氧段控制在40mV以上。 如厌氧段ORP升高,表明DO值过大,可能与回流比过大带入更多的氧及回流污泥中带入太多的氮有关,还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。 如缺氧段ORP升高,表明DO值过大,可能与回流比过大带入更多的氧有关,另外还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。 根据以上说明的A2O池中各参数变化对污水除磷脱氮处理工艺的影响,合理选择检测仪表,对污水处理过程中各参数的变化情况进行检测,为污水处理厂的运行控制提供依据。一般A2O工艺中需要检测的数据为: 进水:进水量Q COD COD5 PH T A2O池厌氧段:溶解氧DO 氧化还原值ORP A2O池缺氧段:溶解氧DO 氧化还原值ORP A2O池好氧段:溶解氧DO 氧化还原值MLSS 出水:COD BOD5 根据以上推荐的典型仪表配置与工艺控制特点,我们提出以ORP和DO为主要控制参数,来对曝气系统、内回流系统、外回流系统、剩余污泥排放系统进行控制,以实现良好的除磷脱氮效果,有效地降低污水中的BOD5,同时最大限度地节约能源,使整个系统高效稳定地运行。 2.A2O污水处理工艺过程控制方法 A2O污水处理工艺A2O池传统的控制是:DO值的PID调节(进气量)、MLSS的PID调节(回流比)均为对单一参数的单一对象控制。然而污水处理过程是一个滞后量非常大的过程,影响过程的参数也很多,不可能依据某一具体参数来实现整个过程的控制。污水处理过程中,生物池的曝气系统控制、污流回流系统控制都是极其复杂的控制过程。采用独立的单一的闭环控制很难达到控制要求。随着控制技术的不断发展,同时在污水处理运行过程中不断积累了大量的运行数据,这就为控制过程的查表运算,实现模糊控制带来了可能。 (1) 曝气系统自动化控制 根据季节、进水水质、进水水温、进水水量、好氧池DO、出水COD、BOD5、NH3-N 、TOP、TKN、SS等情况不同,分别确定不同的供气量,即确定空气调节阀的开度和鼓风机的开启台数及其转速。自动对工艺过程控制进行自动修整,实现模糊控制。 A2/O工艺是将厌/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而成,是生物脱氮除磷的基础工艺,可同时去除水中的BOD、氮和磷。 工艺为:原水与从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池,在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷;然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池,在此污

农田氮_磷的流失与水体富营养化(精)

农田氮、磷的流失与水体富营养化① 司友斌王慎强陈怀满② (中国科学院南京土壤研究所南京210008 摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。 关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化 肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。 1水体富营养化的表现及形成原因 水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于 0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。 据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。 表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]

全N全P <0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数 %0 21 84 13 52 5 20 2 8 16 64 12 48 6 24

常见20种净化空气的室内植物

常见20种净化空气的室内植物

常见20种净化空气的室内植物 导语:如何保持房间的空气清新,是我们在日常生活中必须考虑的一个问题,除了空气净化器以外更多的人会选择摆放净化空气的室内植物,哪些植物比较好,该注意什么,本文将会为大家一一列举。 如何保持房间的空气清新,是我们在日常生活中必须考虑的一个问题。很多人会认为,室内的空气肯定比室外的的空气要好。其实不然。选择,室外的绿化面积不断扩大,对空气的质量起到了很好的过滤作用。那么,室内除了用空气净化器等一些工具外,是不是还可以用室内植物花卉来起到预防作用呢。室内常用的植物花卉,它们的“功力”可不比空气净化器差哦。

1、吊兰:吸收空气中有害的化学物质的能力,超过空气过滤器。1盆吊兰,24小时内,可将室内的一氧化碳,过氧化氮及其它挥发性有害气体,吸收干净。 2、仙人掌:其特点是白天关闭气孔,防止水分蒸发。夜间打开气孔,吸收二氧化碳,释放氧气。如果在室内摆放两三盆仙人掌,可增加空气中的负离子,大大有利于睡眠和健康。 3、虎尾兰:天然的清道夫,一盆虎尾兰可吸收10平方米左右房间内80%以上多种有害气体,两盆虎尾兰基本上可使一般居室内空气完全净化;虎尾兰白天还可以释放出大量的氧气。

4、芦荟:花谚说,“吊兰芦荟是强手,甲醛吓得躲着走。”常绿芦荟有一定的吸收异味作用,作用时间较长。另外,芦荟还有美容功效。 5、月季:它能吸收硫化氢、氟化氢、苯、乙苯酚、乙醚等气体;对二氧化硫、二氧化氮也有相当的抵抗能力。 6、常春藤:一盆常春藤能消灭8至10平方米的房间内90%的苯,能对付从室外带回来的细菌和其他有害物质,甚至可以吸纳连吸尘器都难以吸到的灰尘。 7、非洲茉莉:产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用。可使人放松、有利于睡眠,还能提高工作效率。

滨岸缓冲带植物选择与应用

滨岸缓冲带植物选择与应用 滨岸缓冲带是一种控制水土流失和面源污染、进行景观重建的新型生态工程措施,位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域,可有效地拦截、滞留泥沙,减少氮、磷等污染物进入受纳水体,显著控制水土流失、降低面源污染对水体的影响,保护水源、保障饮水安全[1-3]。植物缓冲带技术的关键是植物物种的选择,而植物具有一定的地域性,因此乡土植物成为水土保持、景观重建和生态恢复的首选植物,它们适应当地的气候、土壤和生物条件,无需驯化就能够正常生长发育、开花结实,能够比较稳定地扩大种群数量,表现出较好的观赏价值、生态调节功能和水土保持功能[4]。川中丘陵是中国最典型的方山丘陵区,丘坡较陡,森林覆盖率低,土壤中多沙和碎石,是四川水土流失最严重的地区。该地区植物资源丰富,河库滨岸地带生长有大量的水生、陆生植物。我们对处于川中丘陵区的8个饮用水水源地进行了调查,对自然生长的植物进行了分析,筛选出了适合于盆地丘陵区水源地水土保持、生态修复与景观重建的乡土植物,以期能够为川中丘陵乃至整个西南地区水源地的水土流失治理提供参考。 1主要植物种类与生活型 本次调查涉及川中丘陵区8个农村饮用水水源地(包括水库型和河流型),有常见的河流、水库岸边和湿地区域维管植物82种,隶属38

科74属。其中蕨类植物6种,隶属4科4属;裸子植物1种;种子植物75种,隶属33科69属。种较多的科有禾本科(Poaceae)和菊科(Asteraceae),分别为15种和10种,其他较大的科有蓼科(Polygonaceae)5种、苋科(Amaranthaceae)4种、莎草科(Cyperaceae)3种、凤尾蕨科(Pteridaceae)2种、木贼科(Equisetaceae)2种、杨柳科(Salicaceae)2种、桑科(Moraceae)2种、马鞭草科(Verbenaceae)2种、大戟科(Euphorbiaceae)[基金项目]国家科技重大专项“水体污染控制与治理”(2009ZX07425-003)资助项目2种、毛茛科(Ranunculaceae)2种、茄科(Solanaceae)2种、浮萍科(Lemnaceae)2种,其余科均为单科单种。从生活型来看,水源地分布的植物以草本植物为主,共69种,占总种数的84.14%,草本植物中以一年生草本植物为主,占草本植物总种数的46.34%。灌木和乔木较少分布,灌木只有2种,但是有很多乔木物种在水源地目前以灌木的形态出现。 2主要植物群落功能分析 2.1河道浅水区挺水和浮水植物 (1)荷花群落。荷花群落是川中丘陵区水源地常见的植物群落,主要为人工种植和种植后被遗弃的种群,植物种类以荷花(Nelumbonucifera)为主,并分布有香蒲(Typhaorientalis)、水葫芦(Eichhorniacrassipes)、青萍(Lemnaminor)、紫萍(Spirodelapolyrhiza)、

两种藻类对水体氮磷去除效果

第52卷第4期 2006年8月武汉大学学报(理学版) J.Wuhan Univ.(Nat.Sci.Ed.)Vol.52No.4 Aug.2006,487~491 收稿日期:2006202228 通讯联系人 E 2mail :Huzy @https://www.wendangku.net/doc/3b16419579.html, 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目资助(2002AA601021);国家重点基础研究发展规划(973)项目资助(2002CB412309)作者简介:凌晓欢(19822),男,硕士生,现从事藻类水质净化研究. 文章编号:167128836(2006)0420487205 两种藻类对水体氮、磷去除效果 凌晓欢1,2,况琪军1,邱昌恩1,2,胡征宇1 (1.中国科学院水生生物研究所/淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072; 2.中国科学院研究生院,北京100049) 摘 要:借助人工装置和露天水池,通过分析实验水体中氮、磷元素浓度的变化,研究了实验室条件下一种绿球藻(Chlorococcum sp.)和露天小型生态系统中寡枝刚毛藻(Cladophora oli goclona K ütz ).对污水中氮磷营养的去除效果.结果显示:绿球藻在高浓度氮和磷的污水中生长良好并维持较高的氮磷去除率,在6天处理期间,人工污水中总溶解性氮、硝酸盐氮、氨氮、总溶解性磷的去除率分别达到46.2%,37.8%,98.4%和79.3%;在对天然湖泊水的处理中,绿球藻对总溶解性磷的去除率在第5天为79.2%.室外条件下,该刚毛藻通过吸收水体中的氮、磷营养维持自身正常生长代谢,从而降低水体的电导率和改善水质.根据本次研究,结果两种被试藻类均可作为污水处理用藻类,其中Chlorococcum sp.适合用于静态水体的修复与改善,Cladop hora oli goclona 适合于流动水体的减负与治理. 关 键 词:绿球藻;刚毛藻;氮;磷;水质;净化中图分类号:X 171 文献标识码:A 0 引 言 应用藻类进行水质净化的研究,自20世纪50年代起,至今已有近60年的历史[1].早期主要是应用微型藻悬浮培养技术进行污水处理,相关技术有藻菌氧化塘、高效藻类塘、活性藻 [2] 等.由于微型藻 悬浮培养技术在实际应用中有诸如过量藻体不易收获、出水中仍有藻类细胞残留等问题,科学家们随之将研究的焦点更多地集中在固着藻类的研究与应用上,如:固定化藻类技术[3]和藻菌生物膜技术.Da Costa [4]的研究结果证明,固定化藻类不但能有效去 除污水中的氮磷营养,对去除镉和锌等重金属离子也效果显著.由于受限于固定藻类用载体的成本较高,以致该项技术仅停留在实验室规模的研究和探索阶段,至今未见大规模实际应用的报道.吴永红等[5]以高分子材料的人工水草作为藻菌生物膜载体,用于改善富营养化水体的水质,同样获得较为理想的水质净化效果.为了进一步挖掘和筛选能有效净化污水且藻细胞易于收获的藻种,拓展藻类在污水处理中的应用范围,本文研究了一种极为耐污的 绿球藻(Chlorococcum sp.)和寡枝刚毛藻 (Cl adop hora oli goclona K ütz )对氮磷的去除效果,对二者各自的应用前景作了简要分析,同时对藻类水质净化的优势进行了探讨. 1 材料和方法 1.1 室内实验藻种与培养条件 绿球藻(Chlorococcum sp.)采自美国亚里桑那州一家污水处理厂,应用微藻分离纯化的方法,用B G11琼脂培养基分离纯化后保种培养.在无菌条 件下,将琼脂培养基上的单个藻落转接到B G11液体培养基中,置L R H 22502G 光照培养箱中培养,培养温度(25±1)℃,光照强度35~40μmol/m -2?s -1,在获得足够生物量后用于污水处理试验. 实验污水分别为人工合成污水和天然富营养化湖泊水.人工合成污水配方为:NaNO 30.425g 、(N H 4)2SO 40.075g 、MgSO 4?7H 2O 0.025g 、Ca (H 2PO 4)20.03g 、Na HCO 30.30g 、FeCl 30.0015g ,用自来水定容至1L.天然富营养化湖泊水采自 武汉东湖茶港湖区,经25号浮游生物网过滤去除明

滨岸缓冲带植物群落优化配置试验研究

滨岸缓冲带植物群落优化配置试验研究 吴 健1,2,王 敏1 ,吴建强1,杨泽生1,唐 浩1 (1.上海市环境科学研究院,上海 200233;2.华东师范大学环境科学系,上海 200062) 摘要:选择上海地区常见土著植被,设置草、灌、乔不同配置模式,构建了上海市青浦区东风港滨岸缓冲带试验基地,以开展不同植物群落配置方式下滨岸缓冲带面源污染防治和土壤抗侵蚀能力的现场试验。结果表明,草皮缓冲带截留径流污染物能力最强,12m长的百慕大试验带对固体悬浮物(SS)的截留率达到70%左右,对径流水中TN、TP净化效果也基本达到20%以上;草皮和乔木组合栽种能显著提高缓冲带对径流水中SS、N、P等污染物质的净化效果,并能有效防止裸露地表因受径流冲刷而造成的水土流失;草皮根系有助于提高浅层土壤抗侵蚀能力,在020c m土层,百慕大样地土壤平均抗剪切强度最高,为98.28kPa;灌木和乔木则对提高较深层土壤抗侵蚀能力效果较好,在2055c m土层,杞柳和女贞样地土壤平均抗剪切强度分别为103.10和122.08kPa,而百慕大样地则仅为77.88kPa;草、灌、乔的合理配置能有效提高滨岸缓冲带的面源污染防治和土壤抗侵蚀能力。 关键词:滨岸缓冲带;植被配置;面源污染;土壤抗侵蚀能力;试验基地 中图分类号:X522;X173 文献标识码:A 文章编号:1673-4831(2008)04-0042-04 Op tim izati on of Plan ts Co mm un ity of R ipar i an B uffer Zon es.W U J i an1,2,W ANG M i n1,W U J ian qiang1,YAN G Ze sheng1,TANG H ao1(1.Shanghai A cade m y of Env i ronm enta l Sc i ences,Shangha i200233,Ch i na;2.Depart m ent of Environ m ent,E ast Ch i na N or m a lU niversity,Shanghai200062,China) Abstract:D iffe rent veg etations nati ve and co mmon to Shangha iw ere se lected to f o r m p l ant comm un iti es different i n sod! shrub!arbor ratio for an exper i m ent l a i d out i n a r i parian buffe r zone exper i m ent base,Dongfeng P ort,Q i ngpu D istrict, Shangha,i to deter m i ne the i r e ffects on contro l o f non po i nt source po lluti on and so il e rosion.R esults i ndicate t hat buffer stri ps o f sod we re t he strongest i n ab ility to i n tercept po ll utants from runof,f a12m long bu ffer str i p of Cynodon dactylon arrested around70%o f the suspended so li d(SS),and over20%the TN and TP i n the runo f;f bu ffer strips o f the comb i nati on of sod and arbo r trees no t on l y show ed high e ffect in remov i ng SS,N and P from runoffs,but a lso e ffecti ve ly con tro lled runoff tri gge red so il erosion on ba rren l and surface.Sod roo ts he l ped i m prove res i stance o f the surface/upperlayer so il(0-20c m)t o eros i on.T he average shea ri ng strength of t he bu ffer str i p o f Cynodon dacty lon was the highest,reac h i ng as high as98.28kPa;t he comb i nati on o f shrubs and arbors w as m uch better i n i m prov i ng resistance o f t he so il in deep layers(20-25c m)to erosion.T he average s hear i ng streng t h of the bu ffer strips o f Salix i ntegra and Ligus t ru m luci du m w as103.10and122.08kP a,respecti ve l y,w hil e t hat o f t he buffer str i p of Cynodon dact y lon was77.88kPa only.It cou l d,t herefore,be concluded t hat reasonab l e plan t comb i nati on can i m prove the f uncti on o f r i pa rian buffer zones i n con tro lling non po int source po ll ution and so il e rosion. K ey word s:r i parian buffer;p lant comb i nati on;non po i nt source po ll u tion;resistance to soil eros i on;experi m ent base 滨岸缓冲带是指介于河溪和陆域之间的生态过渡带,是陆地生态系统与水生生态系统交错带的一种类型[1],具有明显的边缘效应。特殊的地理位置决定了滨岸缓冲带具有水分多、土壤肥力较高、空气湿度高等特点,为不同植被的生存提供了良好条件。滨岸缓冲带独特的地理位置以及植被体系,使其具有防治面源污染、营造滨岸景观、提供生物栖息地、连接生态廊道、改良土壤生境、保持水土等多种功能[2-5]。国外的研究与实践表明,利用植物体系构建滨岸缓冲带是截留陆域面源污染物、减少地表径流和防止土壤侵蚀的有效手段[6]。但是不同的植物种类及其群落配置对面源污染防治和水土保持所起的作用不同[7]。因此,从植物群落稳定性的角度出发,在适用植物种类筛选基础上,以最接近自然的方式优化植物群落的配置将有助于发挥滨岸缓冲带 基金项目:上海市科学技术委员会科研计划项目(04DZ12032) 收稿日期:2008-06-13 通讯联系人 生态与农村环境学报 2008,24(4):42-45,52 J ournal of Ecology and R ural Environ m ent

鱼缸的植物过滤方式

鱼缸的植物过滤方式 植物在鱼缸中不仅能造景,还具有过滤作用 对于鱼缸的水质而言,过滤是必不可少的一部分,而过滤分为物理过滤、生化过滤、植物过滤。这其中的过滤系统比较常见的就是前面的物理过滤、生化过滤。而植物过滤虽然也有鱼友在用,但是很少。然而对于水族热衷的各位想必也是很向往青山绿水和放眼望去的“一抹绿”,如果植物也能净化水质,那无疑更有意境。 植物过滤就是让缸里或盆里的水通过种有绿色植物根部,让其吸收水中的有机肥料(鱼便)和硝酸盐等有害物质来达到净化水质的目的,即净化了水质也得到足够的养分生长,其乃两全之美! 鱼缸植物过滤系统的好处: 1、植物过滤中植物的根部可以吸收到很多的有害物质硝酸盐。 2、植物通过光合作用可以还可以释放更多的新鲜氧气。 3、在家中有绿色植物更是增添了环境的美感。还可以清新我们的环境,既然有这么多的好处,那增加植物过滤何乐而不为呢? 植物过滤需要三个条件:一是:充足的阳光产生光合作用;二是足够的肥料供其生长;三是适合水培的绿色植物。植物过滤需要大量的植物来实现,如果只是一盆两盆恐怕效果不好,不过

一样可以达到可以绿色盎然的效果,但是我想鱼友们也不会靠两盆花来养好鱼的。 鱼缸植物过滤系统中适合在鱼缸中种植的植物有: 1、绿萝(详情介绍) 绿萝是一种大型的绿草质藤本植物,它会随着时间年龄的增长,茎叶也变得粗大。叶子偏薄革质、呈现翠绿色,有不规则的纯黄色斑块。虽然它会越长越大,但是现在随着人类思想的进步,也有了盆栽型的小苗。 2、天南星科植物 主要有:龟背竹、绿巨人、广东万年青系列、丛生春羽、绿宝石、绿罗、黛粉叶、金皇后、银皇后、星点万年青、迷你龟背竹、黑美人、绿地黄、红宝石、琴叶喜林芋、银包芋、和裹芋、海芋、火鹤红掌、马蹄莲等。 其中绿宝石又叫心叶蔓绿绒,,它的茎粗壮,节上有气根。叶子是长心形,长有25—35厘米、宽有12—18厘米,基部深心形,绿色、全缘、有光泽。 3、鸭趾草科植物 这类花卉适应性极强,具有天生水栽的本能。几乎所有的鸭趾草科花卉都能够适应水栽条件,如:紫叶鸭趾草、紫背万年青、吊竹梅等。 万年青的根茎粗短,黄白色,有节,状茎粗1.5—2.5厘米。叶自根状茎丛生,质厚,披针形或带形,叶3—6枚,厚纸质,矩圆形、披针形或倒披针形,长15—50厘米,宽2.5—7厘米,先端急尖,基部稍狭,绿色,纵脉明显浮凸;鞘叶披针形,长5—12

污水处理脱氮、除磷的经验值汇总

污水处理脱氮、除磷的经验值汇总 1、脱氮除磷水质的要求 1、污水的五日生化需氧量与总凯氏氮之比是影响脱氮效果的重要因素之一。异养性反硝化菌在呼吸时,以有机基质作为电子供体,硝态氮作为电子受体,即反硝化时需消耗有机物。青岛等地污水厂运行实践表明,当污水中五日生化需氧量与总凯氏氮之比大于4时,可达理想脱氮效果;五日生化需氧量与总凯氏氮之比小于4时,脱氮效果不好。五日生化需氧量与总凯氏氮之比过小时,需外加碳源才能达到理想的脱氮效果。外加碳源可采用甲醇,它被分解后产生二氧化碳和水,不会留下任何难以分解的中间产物。由于城市污水水量大,外加甲醇的费用较大,有些污水厂将淀粉厂、制糖厂、酿造厂等排出的高浓度有机废水作为外加碳源,取得了良好效果。当五日生化需氧量与总凯氏氮之比为4或略小于4时,可不设初次沉淀池或缩短污水在初次沉淀池中的停留时间,以增大进生物反应池污水中五日生化需氧量与氮的比值。 2、生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成,积磷菌在厌氧放磷时,伴随着溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存。若放磷时无溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存,则积磷菌在进入好氧环境中并不吸磷,此类放磷为无效放磷。生物脱氮和除磷都需有机碳,在有机碳不足,尤其是溶解性可快速生物降解的有机碳不足时,反硝化菌与积磷菌争夺碳源,会竞争性地抑制放磷。 污水的五日生化需氧量与总磷之比是影响除磷效果的重要因素

之一。若比值过低,积磷菌在厌氧池放磷时释放的能量不能很好地被用来吸收和贮藏溶解性有机物,影响该类细菌在好氧池的吸磷,从而使出水磷浓度升高。广州地区的一些污水厂,在五日生化需氧量与总磷之比为17及以上时,取得了良好的除磷效果。 3、若五日生化需氧量与总凯氏氮之比小于4,难以完全脱氮而导致系统中存在一定的硝态氮的残余量,这样即使污水中五日生化需氧量与总磷之比大于17,其生物除磷的效果也将受到影响。 4、一般地说,积磷菌、反硝化菌和硝化细菌生长的最佳pH在中性或弱碱性,当pH偏离最佳值时,反应速度逐渐下降,碱度起着缓冲作用。污水厂生产实践表明,为使好氧池的pH维持在中性附近,池中剩余总碱度宜大于70mg/L。每克氨氮氧化成硝态氮需消耗7.14g 碱度,大大消耗了混合液的碱度。反硝化时,还原1g硝态氮成氮气,理论上可回收3.57g碱度,此外,去除1g五日生化需氧量可以产生0.3g碱度。出水剩余总碱度可按下式计算,剩余总碱度=进水总碱度+0.3×五日生化需氧量去除量+3×反硝化脱氮量-7.14×硝化氮量,式中3为美国EPA推荐的还原1g硝态氮可回收3g碱度。当进水碱度较小,硝化消耗碱度后,好氧池剩余碱度小于70mg/L,可增加缺氧池容积,以增加回收碱度量。在要求硝化的氨氮量较多时,可布置成多段缺氧/好氧形式。在该形式下,第一个好氧池仅氧化部分氨氮,消耗部分碱度,经第二个缺氧池回收碱度后再进入第二个好氧池消耗部分碱度,这样可减少对进水碱度的需要量。 2、生物脱氮的经验值

河岸植被缓冲带与河岸带管理

河岸植被缓冲带与河岸带管理 3 邓红兵33 王青春 王庆礼 (中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016)吴文春 邵国凡 (Department of Forestry and Natural Resources ,Purdue University ,IN 47907,USA ) 【摘要】 河岸带是水陆交错带的一种景观表现形式,即岸边陆地上同河水发生作用的植被区域,是介于河溪和 高地植被之间的生态过渡带.目前,河岸带的保护和管理日益为人们所关注,并成为自然资源经营及管理中不可缺少的部分.本文对国外河岸带管理有关的研究和实践进行了总结,对河岸带管理的目标、作用、一般途径、面临的问题以及将来发展趋势进行了讨论,并详细介绍了USDA 2FS 的河岸植被缓冲带系统.文章最后指出,有必要在国内尽快开展河岸带管理的研究和实践. 关键词 河岸植被缓冲带 河岸带 生态系统管理文章编号 1001-9332(2001)06-0951-04 中图分类号 Q149 文献标识码 A On riparian forest buffers and riparian m anagement.DEN G Hongbing ,WAN G Qingchun ,WAN G Qingli (Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016);WU Wenchun ,SHAO Guofan (Depart ment of Forest ry and N atural Resources ,Purdue U niversity ,IN 47907,USA ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2001,12(6):951~954. Riparian is a kind of landscape representation of aquatic 2terrestrial ecotone ,the vegetation area in the terrene that has interactions with waters ,and the transition region between waters and upland vegetations.At present ,people pay atten 2tions to the riparian conservation and management increasingly ,and riparian management has been the indis pensable aspect for management of natural resources.In this paper ,the overseas research and practice of riparian management summarized and the objectives ,effects ,approaches ,current problem ,and developing direction of riparian management discussed.The riparian forest buffers system in the USDA 2FS report introduced in detail ,and it is necessary to develop the studies and practices of riparian management in China. K ey w ords Riparian forest buffers ,Riparian ,Ecosystem management. 3中国科学院知识创新工程(KZCX22406)和国家自然科学基金资 助项目(39970123). 33通讯联系人. 2000-11-28收稿,2001-08-14接受. 1 引 言 20世纪后期,森林生态系统中溪流、湖泊和湿地的管理是 林业上最具革命性的变化和进展之一[14];过去不适当的森林经营对水生态系统结构的负面影响和导致其生产力降低[2,12,20]这一观点如今已被人们普遍接受[14].随着河溪生态系统[6,22,35]和流域生态学[7]研究的不断发展,流域内的水陆交错带,特别是河岸带的结构、功能和管理得到了越来越多的关注[5,13~14,16~17,24~25,39,42].河岸带植被作为河岸带的一个重要组成部分,具有重要生态功能、美学功能和社会经济功能. 随着社会生产力的迅速发展,人类对自然的影响越来越大,河岸带及其植被也不能幸免,给河岸带的生态状况和人类的生产、生活造成许多危害,如河流防洪能力减弱、水质下降、河岸带生境恶化等.为了保护和管理自然河岸带,恢复和重建被人类活动严重破坏的河岸带,充分发挥河岸带的各种重要功能,使河岸带真正成为人与自然和谐共处的开放空间[33],近年来国外在河岸带植被结构、功能和管理研究方面开展了许多工作;相比之下,国内才刚刚起步.本文主要评述国外河岸带管理方面的进展,特别是详细介绍了美国农业部林务局(USDA 2FS ) 制定的“河岸植被缓冲带区划标准”[34],为国内开展相关研究 和实践提供参考. 2 河岸带与河岸植被缓冲带 河岸带的定义最早为行政管理人员所用,泛指靠近河边几十米内的区域;在学术界,首次对河岸带的定义出现在20世纪 70年代末[3,11,21,32],系指陆地上同河水发生作用的植被区 域.之后,该定义被拓展为广义和狭义两种.广义是指靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等同高地植被明显不同的地带,也就是受河溪有任何直接影响的植被[4];狭义指河水2陆地交界处的两边,直至河水影响消失为止的地带[13,23,28,30],目前大多数学者采用后一定义.显然,河岸带是介于河溪和高地植被之间的生态过渡带,它是最典型的生态过渡带,具有明显的边缘效应[5].此外,徐化成[41]认为河岸带指的是河流两旁特有的植被带,它是陆地生态系统和水生生态系统的交错区.Swanson 等[31]认为河岸带是陆地生态系统和水生生态系统间的三维交接区,其范围外至洪水到达的界线,上至河岸带植物林冠的顶端.至于向岸上森林延伸多宽,是一个存在争议且具有重要研究意义的问题.河岸带生态环境的突出特点是水分多、土壤肥力较高,空气湿度也较高,但有的季节洪水 应用生态学报 2001年12月 第12卷 第6期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec.2001,12(6)∶951~954

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