生态沟渠对农村生活污水脱氮除磷效果的研究

采用生态沟渠中试设施,探索了沟渠植物搭配方式、水力停留时间、生物量对农村生活污水脱氮除磷效果的影响。研究结果表明HRT存在优化区间,优化区间内TN和TP去除率随HRT延长而升高较快,建议控制HRT为5 d,使脱氮除磷效果总体优化,出水氮磷可满足地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域、非重点控制流域或非水源保护区建制镇的水污染控制要求。研究还显示生物量变化对脱氮效果的影响比对除磷效果的影响大,在生物量相差不大的情况下,挺水+沉水种植模式的脱氮除磷效果优于挺水种植模式。

氮磷生态拦截集成技术治理湖泊岸区农业面源污染分析研究

农业面源污染是造成湖泊水体富营养化的重要原因之一,中国湖泊边岸广泛分布的自然村落使污染问题日益严峻,氮磷生态拦截集成技术已经作为一种经济有效的技术措施逐渐得到推广应用。通过分析国内外所采用的几种适合湖泊岸区的氮磷生态拦截技术,不同区域采用的氮磷生态拦截集成技术要因地制宜,需结合当地的农作物种植、植物种类分布、地形地貌、气候环境等因素,科学地选择净化植物与处理工艺,才能取得较好的治理效果。

鄱阳湖区农村面源污染控制中最佳管理措施示范研究

鄱阳湖区农村面源污染问题日益严峻,已威胁到湖泊的水环境安全。结合该区域农村面源污染自身的变化特征,在星子县示范区内构建结构性最佳管理措施BMPs(best management practices)系统对区域内农村面源污染进行控制。结果表明,在监测期间该BMPs系统对COD,TP和TN的削减量分别为568.25,3.06和26.90kg。其中人工湿地对COD,TP和TN的单位面积削减量约达40,0.4和3.0g/m2,有较稳定的污染物去除能力;生态沟渠对各污染物单位面积削减量变化较大,与人工湿地相比虽有更强的污染物削减能力,但稳定性较弱。结合生态沟渠和三级表面流人工湿地的特点,建议通过引入适宜的植物至生态沟渠提高其处理污染物的稳定性。

农村生活污水处理技术的应用效果及其经济性分析研究——以重庆地区为例

为了解农村生活污水处理技术在应用过程中的效果。以重庆地区为例,对重庆市63个村庄的生活污水处理设施进行了调查。根据出水水质和建设成本,对村庄常用的污水处理技术进行经济技术综合比较分析。结果表明,无动力人工湿地较为经济,应用效果并不理想,在经济条件比较薄弱的地区可作为过渡型处理技术加以应用;渠道式生态沟投资较昂贵,不推荐使用;一体化设备投资昂贵,运行管理简单,在经济条件较好的地区可以考虑使用。

厌氧—接触氧化渠—垂直潜流型人工湿地处理农村生活污水研究

选择厌氧—接触氧化渠—垂直潜流型人工湿地工艺处理农村生活污水,分析比较了各工艺段DO水平,接触氧化渠充氧效果明显。通过对COD、NH3—N和TP浓度及去除率的研究发现,厌氧池去除率较稳定,对各污染物去除率最高可达72%、49.54%和66.36%,接触氧化渠和人工湿地对各污染物也有较高去除率,但并不稳定。系统运行稳定后,出水水质整体可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)二级标准,部分时段可达一级B标准。

生态沟渠对农村小流域面源污染物的拦截效应研究

文章以赣南苏区"三江源"区域典型农村小流域为研究对象,针对小流域农业面源污染的实际情况,秉承"因地制宜,生态降解"的理念,构建由工程部分和生物部分有机组合而成的生态拦截沟渠系统,开展水生植物、微生物及贝类和螺类等底栖动物对农业面源污染、农村生活污水及养殖废水等污染物的联合净化研究,阐明生态沟渠系统对农村小流域面源污染拦截效应及其影响因素。研究结果表明,经过为期近半年的运行处理,生态沟渠系统出水的COD浓度降至19.63 mg/L以下,接近地表Ⅲ类水标准,DO含量为5.43 mg/L,处于Ⅱ类和Ⅲ类水之间,TP浓度降低至2.03 mg/L,NH3-N浓度下降至5 mg/L以下,TN浓度<7 mg/L;COD、NH3-N、TP和TN的总去除率分别为65.92%、90.38%、86.95%和89.03%,生态沟渠系统对农村小流域面源污染物具有较高的去除效率且运行效果良好;气温、水量和水生植物的生长期对生态沟渠去除效果具有重要作用。文章通过设计适合赣南农村小流域的生态拦截沟渠系统,运用工程、技术和生态的方法,实施赣南苏区"三江源"区域典型农村小流域面源污染物的综合防治,研究结果可为保障赣南等原中央苏区作为中国南方地区重要生态屏障地位和促进流域经济社会的可持续发展提供技术支撑。

成都市城乡结合部排污渠污水水质规律分析

本文以成都市郫县城乡结合部某排污渠为调查对象,以氨氮、CODCr、温度为主要指标,通过24h全天取样与以天为单位间歇取样的方式,考察其冬季、春季和夏季的水质变化。检测分析表明:该排污渠长期水质较稳定,冬季和春季各污染指标动态变化不大,氨氮和CODCr平均值分别为47.89mg/L和410.67mg/L;24h水质检测表明,水质整体波动较大,夜间氨氮和CODCr含量较白天的低且稳定;夏季降雨的稀释作用使得其中氨氮和CODCr含量降低至较低水平,且在没有再次降雨的情况下,需1d时间可恢复稳定;另外,异常水质出现较多,且氨氮和CODCr含量较高。根据相关研究结果,提出了该流域治理的相关建议。

云南不同类型农村沟渠底泥中氮赋存形态分布

由于人为干扰强度较大,农村沟渠底泥氮形态的分布与河流、湖泊等存在较大差异,研究农村沟渠底泥氮形态的分布特征具有重要意义.本研究以云南省4种典型农村(畜禽养殖型、生态休闲型、集镇型和传统型)为对象,研究其沟渠底泥氮形态的分布特征.结果表明,全氮(TN)含量为2285.26—5713.51 mg·kg-1,空间分布呈畜禽养殖型>集镇型>生态休闲型>传统型;各形态可转化态氮(TTN)的含量由大到小依次表现为强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)>强碱可提取态氮(WAEF-N)≈弱酸可提取态氮(SAEF-N)>离子交换态氮(IEF-N);释放程度从易到难依次为IEF-N>WAEF-N>SAEF-N>SOEF-N;除IEF-N外,各形态氮的含量最大值均出现在畜禽养殖型农村.方差分析表明,w(TN)在集合点和分散点间存在显著差异性;传统型农村的w(IEF-N)、w(WAEF-N)明显低于其余3个类型;畜禽养殖型农村的w(SAEF-N)、w(SOEF-N)明显高于其余3个类型.对农村环境氮污染风险贡献最大的是IEF-N和SOEF-N,其次为WAEF-N和SAEF-N.畜禽养殖型农村氮污染风险最高,其次是集镇型和生态休闲型,传统型最低.

高原湖泊流域不同类型农村沟渠底泥氮、磷和有机质分布特征及污染评价

为揭示高原湖泊流域农村沟渠底泥氮、磷和有机质的分布特征,以云南省4种典型农村(畜禽养殖型、生态休闲型、集镇型和传统型)为研究对象,分析其全氮(TN)、全磷(TP)和有机质(OM)的含量,并应用有机指数法和单因子评价法评价底泥的污染程度。结果表明,不同类型农村之间w(TN)、w(TP)和w(OM)的空间分布差异显著,w(TN)和w(TP)均表现为畜禽养殖型>集镇>生态休闲型>传统型,w(OM)表现为畜禽养殖型>生态休闲型>集镇型>传统型。TN与TP呈极显著正相关,说明氮磷元素在底泥累积过程中有着较高的同步性;TP与OM呈极显著正相关,说明OM是磷元素的重要载体;TN与OM的相关性不显著,表明农村沟渠底泥氮的主要来源并不是OM的矿化与分解。各村沟渠底泥氮和有机质污染均达到了重度污染状态,磷污染程度相对较低,畜禽养殖型农村属于中度污染,集镇型和生态休闲型农村属于轻度污染,传统型农村属于清洁型。畜禽养殖业是高原湖泊流域典型农村沟渠底泥氮、磷和有机质污染的主要来源。

云南不同类型农村沟渠底泥磷形态分布特征及风险评价

为揭示高原湖泊流域典型农村沟渠底泥各赋存形态磷的分布特征及环境风险,该研究以云南省普者黑流域的八道哨村(畜禽养殖型)及普者黑村(生态休闲型)和阳宗海流域的大营村(集镇型)和海晏村(传统型)为研究对象,分析其沟渠底泥磷形态的含量和污染风险。结果表明,不同类型农村各形态磷含量差异显著,弱吸附态磷(labile-P)、可还原态磷(RSP)和铁铝氧化态磷(Fe/Al-P)均表现为畜禽养殖型农村明显高于其余3类农村,钙结合态磷(Ca-P)表现为传统型农村明显低于其余3类农村。农村沟渠底泥中各形态磷的含量大小依次为Ca-P>Fe/Al-P>RSP>labile-P,活性从高到低依次为labile-P>RSP>Fe/Al-P>Ca-P;对环境污染风险最高的磷形态是Fe/Al-P,其次是labile-P和RSP,最低的是Ca-P。畜禽养殖型农村是磷污染最严重的农村类型,其次是集镇型和生态休闲型农村,传统型农村对环境造成的磷污染风险最低。

农村沟渠水体的磷污染水平对底泥磷释放规律的影响研究

为揭示农村生活污水排放导致沟渠底泥磷形态转化对农村生态环境的影响,用K 2 HPO 4配置不同水平磷污染水体(TP质量浓度分别为0、5、10、20 mg/L),考察在静态及扰动试验中底泥磷的转化规律。结果表明:(1)当水体TP为0 mg/L,底泥为磷源,逐步向水体释放磷;随水体TP增大,底泥为磷汇,吸附水体中的磷,水体扰动会促进底泥对水体磷的吸附。(2)底泥TP含量随水体TP的升高而增加,扰动试验中底泥TP含量高于静态试验;水体TP为20 mg/L时,扰动试验底泥存在中度污染情况,其余均为轻度污染;底泥TP超出多数底栖动物的耐受含量,对沟渠底栖动物具有较低生态风险。(3)底泥对水体磷的吸附均为物理吸附,扰动试验中底泥4种形态无机磷含量的总和高于静态试验,且底泥磷活性更高,水体扰动将增加底泥对水体的生态风险。

水流扰动强度对高原山地农村沟渠底泥氮释放的影响

为揭示水动力扰动对高原山地农村沟渠内源氮营养盐释放的影响,通过室内模拟试验研究不同水流扰动强度(0、5、15、30、60 L·h^(-1))对底泥氮释放的影响。结果表明:(1)水动力扰动初期可引起底泥氮元素向上覆水释放,5 L·h^(-1)扰动下水体中NH_(4)^(+)-N浓度达到最高值,60 L·h^(-1)扰动下水体TN浓度达到最高值,在连续扰动30 d后,静置水体氮浓度高于扰动水体;(2)随扰动强度的增加,底泥TN含量也增加,但总体低于背景值,呈现出0<5<30<15<60 L·h^(-1)的规律;(3)底泥各形态可转化态氮(TTN)含量由大到小依次表现为强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)、强碱可提取态氮(WAEF-N)、离子交换态氮(IEF-N)和弱酸可提取态氮(SAEF-N);释放程度从易到难依次为IEF-N、WAEF-N、SAEF-N、SOEF-N;各形态氮的最小值均出现在静置时,说明扰动更有利于底泥对水体氮营养盐的吸收,减轻其沿途对周围环境造成潜在的危害。

水流扰动强度对农村沟渠底泥磷释放的影响

采用自制模拟装置的方式,通过设置沟渠水体不同的水流扰动强度(静置、5、15、30、60 L/h),探析在不同水流扰动强度下底泥磷形态的迁移转化规律及水体磷浓度的变化差异。结果表明:静置至15 L/h的水流扰动强度促进底泥磷释放,30~60 L/h的水流扰动强度抑制磷释放,其中15 L/h的水流扰动强度下,水体总磷释放量、释放速率最大;在水流扰动影响下,底泥全磷、弱吸附态磷、可还原态磷及钙结合态磷,均在一定程度上释放,全磷释放量随扰动强度加强呈现先增大后减小的规律,3种磷形态释放规律各不相同,其中水体总磷与第30天的可还原态磷、钙结合态磷具有极显著正相关(P<0.01);底泥中磷形态受水流扰动影响,由活性磷向非活性磷转化趋势明显,磷活性比随水流扰动强度的增大表现出先减小至15 L/h后增加的趋势。因此,15 L/h的水流扰动强度一定程度上可以治理沟渠底泥P污染、降低沟渠底泥生态风险。

酸碱度对山地农村沟渠底泥营养盐动态迁移的影响

【目的】酸碱度是影响沟渠底泥营养盐迁移释放的关键性因子。探究不同pH条件下山地农村沟渠底泥营养盐释放迁移的动态变化,为农村生态环境治理提供理论依据。【方法】采集滇池流域典型山地农村沟渠底泥,通过室内模拟实验测定未灭菌与灭菌处理下不同pH(5.5、7.5、9.5、11.5)条件的底泥、上覆水中营养盐含量,估算底泥-水界面营养盐释放通量。【结果】底泥中总氮质量分数随着pH升高而减少,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和酸性(pH 5.5)条件下总氮释放通量分别是对照(pH 7.5)的8和4倍,灭菌组均为对照的2倍。上覆水中溶解性总磷质量浓度和释放通量随pH升高而增加,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和弱碱性(pH 9.5)条件下溶解性总磷释放通量分别是对照的12和4倍,灭菌组分别是对照的30和15倍;未灭菌组溶解性总磷释放通量高于灭菌组。冗余分析表明:酸性条件促进底泥中钙结合态磷(CaP)的释放,碱性(p H≥9.5)条件促进总氮、总磷和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)的释放,中性(pH 7.5)条件对底泥中氮/磷释放影响较小。【结论】碱性(pH≥9.5)和酸性显著促进山地农村沟渠底泥中氮磷营养盐释放,中性条件下释放量最小。底泥灭菌处理降低了不同pH下的微生物活性,阻碍山地农村沟渠底泥中氮磷向上覆水体迁移释放。图6表1参36。

水力停留时间对氧化沟处理农村污水的影响

采用改进型氧化沟装置处理模拟农村生活污水,考察HRT对该系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,随着HRT从14 h逐步缩短至8 h,COD和NH_4^+-N的去除率逐渐提高达到最大并维持稳定,TP的去除率显著提高但达到最大后有所下降。在进水COD为300 mg/L,NH_4^+-N、TP的质量浓度分别为40、3 mg/L时,采用HRT为10 h为优化运行条件时,系统对COD、NH_4^+-N和TP的去除率分别达到91%、96%和66%。出水COD和NH_4^+-N含量达到了GB18918-2002的一级A标准,表明装置针对农村污水处理具备可行性。

植草沟对农村污水水质净化效果的研究

植草沟对农村污水水质净化效果仍不清楚。为定量化评价植草沟对农村污水的净化效果,以厦门市英村为典型研究区,随机选取三处污水点,进行野外采样和室内试验,每次采样和实验均重复3次。分别测定BOD5、COD、氨氮、总氮和总磷的经过15和30 cm土柱的前后变化。结果显示,植草沟厚度为15 cm时,对BOD5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为39.3%、52.0%、53.9%、36.2%、85.1%,且可完成大部分去除效果;植草沟厚度为30 cm时,对BOD5、COD、氨氮、总氮和总磷的去除率为56.0%、67.5%、64.8%、43.7%、64.6%。可见30 cm厚度的植草沟其净化效果的70%是在0~15 cm之间完成。植草沟对农村污水的净化效果明显,是改造硬化排污沟渠和改善农村生态环境的一种有效方式。

藻球-植物生态沟渠控制农村径流污染

为缓解农村径流污染,将生态沟渠与小球藻固定化技术相结合,构建了藻球-植物生态沟渠,结合实验室研究和示范工程,分析其径流污染控制效果。研究表明,水芹和空心菜为最佳植物组合,且小球藻胶球的初始接种密度为2.1×10^6 cells/mL,胶球规格为3 mm,投加量为50 mL/m时,系统的净水效果最优且小球藻的生长活性最高。生态沟渠示范工程取得了较好的净化效果,非降雨时期生态沟渠出水基本达到地表Ⅲ类水标准。

安徽省某农村沟渠污染源分析及治理对策

农村沟渠是农民生产生活主要的水源,近年来,由于大量污染物的汇入,使其受到了不同程度的污染,失去了原有的使用功能。因此,以安徽省某沟渠为例,介绍了农村黑臭水体成因和污染物来源分析,并且给出了相应的治理措施,以期为其他农村黑臭水体治理提供借鉴。

渠—塘导流截污系统控制农村面源污染研究进展

生态沟渠和生态塘适合于拦截处理农田排水,在“过程拦截”阶段减轻农村面源污染状况。在对其概念、构造的介绍基础上,综述了生态渠-塘导流截污系统(渠塘系统)内氮磷等污染物的净化机理及其去除的影响因素。针对渠塘系统应用现状总结了几点未来需要关注的问题,如长期处理效果的研究补充、低温环境下处理效果的保持、评估方法的优化及定量化、生态处理技术之间的优化连接。该综述可为渠塘系统的利用及系统内部参数的优化提供思路和依据。

生态沟渠对丘陵地区农村面源污染净化效果研究

生态沟渠技术因其易建设、低成本与少维护的优势在农村面源污染治理中被广泛应用,但存在单位面积净化效率低的明显问题.因此针对位于丘陵地区的成都市某村面源污染问题,选用美人蕉、伞草、泽泻与狐尾藻为栽培植物,联合火山石-沸石-陶粒组合基质,构建组合基质+植物(沟渠1)与纯土壤+植物(沟渠2)两种生态沟渠系统控制面源污染.探究两组沟渠对污染物净化作用及水力停留时间对沟渠1污染物去除效率的影响.试验期间生态沟渠运行监测结果表明,两组沟渠对COD、氨氮、硝氮、总氮与总磷均有明显去除效果,沟渠1对COD、总氮、总磷平均去除率比沟渠2分别高出14.06%、15.82%和15.31%.研究结果可为丘陵地区流域农村面源污染治理提供良好的参考作用.