增强型生态浮床填料筛选及工况优化

生态浮床作为一种经济、环保的黑臭水体处理工艺得到广泛应用,但其处理能力受制于植物根系深度及表面积。通过悬浮球、生物绳、弹性和组合填料分别与间种的粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)和西伯利亚鸢尾(Iris sibirica)植物构建生态浮床,探究不同填料对生态浮床效能的强化作用及微生物机制;并在优选填料的基础上进一步探究优选填料的最优添加工况及其强化下浮床对污染物去除的动力学模型。填料优选实验结果显示,生物绳填料对COD、氨氮和总磷的去除率最佳,分别为>99%、43.85%和14.03%;高通量测序分析显示,生物绳填料表面生物膜微生物丰富度最高、物种组成分布最均匀、微生物多样性最高,且生物绳填料可定向富集Flavobacterium、Exiguobacterium、Chryseobacterium、Microbacterium、Caulobacter等脱氮除磷相关功能菌。生物绳工况优化结果显示,修复轻度黑臭水体的最佳生物绳填料投加量为12.5 m/m^(3),其对COD、氨氮和总磷的去除率分别为96.4%、38.5%和56.6%;动力学模型拟合显示,一级动力学模型能更好地拟合生物绳强化生态浮床的氨氮及COD降解规律。

无锡亲水河生态修复过程中浮游甲壳动物群落结构研究

为了研究生态修复过程中水环境因子与浮游甲壳动物群落结构之间的关系、水质改变对浮游甲壳动物群落结构的影响及其生态学意义,采用前置库技术及生物绳与湿地植物联合修复技术对无锡市亲水河进行生态修复,对2014年6-12月生态修复期间的浮游甲壳动物群落结构进行了研究。共检测出浮游甲壳动物24种,其中枝角类10属、11种,桡足类11属、13种,主要优势种类为角突网纹溞(Creiodaphnia cornuta)、简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)、爪哇小剑水蚤(Microcylops javanus)和广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)。亲水河生态示范区内浮游甲壳动物的最大密度和生物量(1005.00个/L、8617.1μg/L)均出现在8月,最小值(1.80个/L、11.4μg/L)出现在11月和12月。生态修复后,亲水河中浮游甲壳动物生物量由前置库区的892.6μg/L上升到生态修复区的1018.5μg/L。Pearson相关分析发现,温度(r=0.530,P<0.01)、营养盐[磷(r=0.365,P<0.01)与氮磷比(r=-0.477,P<0.01)]和叶绿素a(r=0.450,P<0.01)含量对浮游甲壳动物总丰度有显著影响。生态修复工程实施期间,亲水河不同修复阶段的浮游甲壳动物的丰度差异较大,并且表现为生态修复区密度和生物量显著高于前置库区。相关分析发现,浮游甲壳动物密度与水体中总磷和叶绿素含量、温度以及氮磷比等显著相关,其它环境因子的影响不显著。研究表明,亲水河前置库、生物绳与湿地植物联合生态修复技术能够有效消减河流中营养物质含量,提升浮游甲壳动物的密度和生物量,值得在类似河流生态修复工程推广应用。