废弃矿区周边受污染水体生物修复技术

废弃矿区中受污染的水体可能会渗入地下水或河流,导致附近的水源污染。为此,采用生物修复技术,对废弃矿区周边受污染水体的修复方法展开研究。分析了矿区周边环境以及相关气候信息,确定该矿区周边污染水体污染物分布特征,根据分布结果布设样本测试点;利用生物膜法在样本测试点中进行污染水体的修复,修复过程中,需要对微生物实施培养、驯化,进一步增加微生物降解污水的活性;将驯化好的污泥转置进IC厌氧反应器中,产生氧化生物膜,投入测试点水域中,通过污泥吸附作用产生氧化生物膜,实现污染水体生物修复。实验结果表明,利用生物膜方法对污染水体进行修复,能够有效去除水体中总石油烃、多环芳烃等污染物质,并中和水体酸碱度,使水体完成修复后达到可排放安全标准。

水生植物对微污染水体生态修复的研究综述

系统总结不同水生植物对河流等微污染水体生态修复效率,阐述水生植物修复水体的净化机制并分析水生植物在净化过程中的影响因素(温度、透明度、污染物浓度)及其互相作用机制,结果显示挺水植物对Hg、Fe、Cu、Zn等污染物的去除率分别为32.6%~39.7%,44.9%~51.4%,63.7%~70.5%,74.7%~79.4%,沉水植物对Co、Ni、Cu、Zn的去除率分别为44.7%~45.3%,55.7%~59.3%,64.8%~69.4%,61.3%~65.4%。可为生态修复工程中水生植物的优选工作提供理论基础。

不同生活型水生植物组合对碳氮磷微污染水体净化的研究

为研究不同生活型水生植物组合对微污染水体中氮磷及有机污染物的净化效果,用3种挺水植物、2种沉水植物和1种浮叶植物构建了挺水植物+沉水植物、挺水植物+浮叶植物和挺水植物+沉水植物+浮叶植物3种组合,分析了不同组合对化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮和总磷(TP)等的净化效果、水体中氮磷的去向以及根际微生物的群落结构。结果表明:(1)对COD的去除效果和综合评价表明,挺水植物+沉水植物+浮叶植物组合的水质净化效果最好;(2)种植水生植物可以为微生物提供更加多样的生境,有利于TN、TP等污染物的降解;(3)挺水植物+沉水植物+浮叶植物组合中根际微生物具有更高的多样性和丰富度,变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)是最主要的微生物。

铁碳微电解材料微污染水体净化试验研究

我国部分城市中小河湖由于流量小、补水少等原因,形成了微污染水体,此类水体自净能力弱,易发生富营养化和黑臭等现象,从而影响城市水体的水生态环境功能和景观使用功能。文中使用自制铁碳微电解材料开展微污染水体修复试验研究。首先通过小试试验筛选最佳工艺条件,即材料投加比为10∶100(材料体积∶水体积)、反应初始pH值为7.0和反应时间为8.0 h,此条件下NO-3-N、TN、TP及叶绿素a的去除率分别达到97.2%、86.3%、99.1%和68.8%。随后利用该微电解材料开展实际自然景观微污染水体原位修复试验,通过铁碳微电解材料的投加,水体中的氮、磷含量大幅度减少,并可原位持续修复70 d以上,水体中氨氮、TN和TP去除率分别达到94.9%、81.4%和高于91.0%。与此同时,微电解的电化学特性对藻类细胞表现出良好的抑制作用,叶绿素a质量浓度由初始的288.64μg/L降至59.60μg/L,去除率达到79.0%以上,并随着修复时间的延长含量持续降低。该研究扩大了铁碳微电解技术的应用范围,为微污染水体净化领域提供新的技术方法。

复合潜流-潮汐流人工湿地基质对微污染水体的净化性能研究

为强化组合人工湿地对微污染水体的修复,构建了两级复合潜流-潮汐流组合人工湿地(IVCW-TFCW1)和一个单独运行的潮汐流人工湿地(TFCW2)。连续运行结果表明:在进水中,COD、NH_(3)-N、TN、TP的平均浓度分别为106.69、9.36、14.36和1.03 mg·L^(-1)的条件下,IVCW-TFCW1能够有效地净化微污染河水,其对COD、NH_(3)-N、TN、TP的平均去除率分别为93.79%、98.62%、77.24%、18.16%。其中,IVCW对COD、NH_(3)-N的去除率达到87.38%和97.29%,二级TFCW1在此基础上进一步净化,使其出水浓度降至6.60和0.13 mg·L^(-1),达到了国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅰ类标准。通过对实验结果的比较,发现不同湿地单元对COD、NH_(3)-N、TN的净化效果均表现为:IVCW-TFCW1>IVCW>TFCW2;对于TP的净化效果:TFCW1>IVCW>IVCW-TFCW1。微生物群落分析结果表明,IVCW中硝化螺菌属丰度显著高于TFCW1和TFCW2。TFCW2中具有除磷作用的黄杆菌属丰度明显高于IVCW和TFCW1,揭示了不同湿地单元微生物进行脱氮除磷机制与净化能力。

低温下MBR工艺在微污染水体中的强化脱氮研究

研究了MBR工艺在低温下对微污染水体的强化脱氮去除效果。结果表明,低温下MBR工艺的膜通量降低,影响产水量,但对COD的去除率不受影响,达57.9%,出水COD稳定在20 mg/L以下。在长污泥龄条件下,强化了硝化菌的抗冲击负荷能力,对氨氮的去除率高达95.6%,出水氨氮达到0.51±0.06 mg/L。证明了在低温条件下通过调整C/N可以提高系统对TN的去除效果,TN去除率显著上升到(73.1±3.6)%,出水TN可以控制在4.24±2.11 mg/L,可稳定达标排放。

多级人工湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除

选取表面流人工湿地和垂直潜流人工湿地为研究对象,通过露天实验研究了不同湿地类型对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除效果.结果表明,3种湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS均具有较好的去除能力,且不同湿地类型对各污染物的去除效果有所差异.高浓度(100μg·L^(−1))PFOS抑制风车草生长,SFCW植物PFOS含量达到的实验最高值,为(181.93±8.28)μg·g^(−1);低浓度(1μg·L^(−1))PFOS促进了风车草的生长,VFCW2植物总生物量达到的实验最高值,为(1130.33±36.98)g;VFCW2对营养盐和PFOS的去除表现最优,在高浓度(100μg·L^(−1))PFOS下,PFOS去除率仍然可达95.87%-99.86%;低浓度(1μg·L^(−1))PFOS强化了VFCW1和VFCW2对NH_(3)-N的去除,去除率分别为60%-65%和68%-72%.PFOS的去除主要取决于人工湿地的土壤吸附和植物吸收,SFCW、VFCW1和VFCW2土壤PFOS吸附占比分别为(50.86±1.23)%-(56.32±2.35)%、(62.13±2.23)%-(75.28±3.01)%和(64.71±3.56)%-(76.96±1.98)%,均高于植物PFOS吸收占比(7.51±0.66)%-(35.84±2.36)%.

典型重污染水体枯水期溶解性有机质光谱特征及其与水质的相关性

利用紫外可见光谱分析、三维荧光光谱结合平行因子法研究了佛山市典型重污染水体(汾江河水系和佛山水道水系)溶解性有机质(DOM)的来源与性质,在此基础上分析了DOM的光谱特征及其与水质的相关性。结果表明,两条水系水质均较差,氮、磷含量超标严重,部分采样点位为重污染水体。两条水系DOM主要包括3个荧光组分,其中C1和C2组分为类腐殖质,C3组分为类蛋白质。2021年1月的汾江河水系有大分子芳香性物质输入,此外其他采样时间两条水系DOM均表现为低相对分子质量、低芳香性和高亲水性特征。DOM荧光组分C1、C2、C3与总磷(TP)含量、溶解性有机碳(DOC)含量、化学需氧量(COD Cr)均极显著正相关(P<0.01),C1、C2与DO含量极显著负相关(P<0.01),C3与DO含量显著负相关(P<0.05),表明在重污染水体中其基本水质指标受到DOM输入、微生物活动和光化学转化等因素的综合影响。主成分分析结果表明,两条水系DOM与总氮(TN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、TP和COD Cr具有较强的同源性,均受陆源输入和内源生物作用的影响,外源输入影响较大。在重污染水体中可用DOM的光谱参数快速预测水体富营养化状态。本研究结果可为重污染水环境治理修复提供理论依据。

不同植物景观配置对河道污染水体的净化治理效果研究

经济快速发展的代价是环境污染,目前已提出多种针对污染水体的净化方法,但大部分不适用于中国国情,不具备高经济性,为此提出不同植物景观配置对河道污染水体的净化治理效果的研究分析,综合分析中国国情和河道污染情况,以生态浮床技术作为净化治理手段,探究不同植物景观配置下河道的化学需氧量、氮素、磷素污染参数值变化情况,并测量河道pH值治理前后的数值,得出在不同配置的净化效果。经实验结果表明,组合配置比单株植物的净化效果强,其中第3组水葫芦、再力花、慈姑以及水芹配置的净化效果最好。

针对低污染水体的多级生态塘工艺的应用效果分析

为了解决低污染水体的治理问题,本文以山东省烟台市某水系生态环境治理工程为研究对象,通过现场采样分析方法,研究了水体中污染物及各形态磷的特征及空间分布,并运用多级生态塘工艺进行了水体恢复治理。结果表明,各污染物的空间分布表现为显著的空间变异性,在组成特征上,总磷(TP)的质量浓度在全水系的分布最多;各形态磷的空间分布也表现出明显的空间变异性,在组成特征上,铁磷(Fe-P)的质量浓度最大,有机物磷(OP)的质量浓度最小;用多级生态塘处理工艺,可以大幅度地降低水体中的化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、铵态氮(NH4+-N)和总磷(TP),去除率达到80%以上。

基于重金属污染水体的环境保护技术应用分析

伴随城市化进程的加快,工业发展也如火如荼,在促进社会经济繁荣的同时也造成了许多环境问题。重金属污水是对环境损害较严重,且对人类危害较大的工业废水之一。本文从水体重金属污染现状切入,重点阐述基于重金属污染水体的环境保护技术,剖析了化学处理技术、物理处理技术及生物处理技术的应用,以期能提升国民环保意识并为有关从业者提供参考,积极推动我国环境保护事业的可持续化发展。

3种景观植物对城市河道污染水体的净化效果

以美人蕉、绿萝、马丽安3种景观植物为试材,制成生态浮床,研究3种植物以及无植物浮床对城市污染水体中氮、磷的净化效果,试验共持续46d.结果表明:3种植物在污染水体中能保持较强的生命力,试验结束时,其株高、根长及生物量均有显著增加,增长率表现为美人蕉>马丽安>绿萝;美人蕉、绿萝、马丽安对水体中TN的去除率分别为93.95%,90.25%和92.60%,远高于对照组的去除率(60.44%);3种植物对水体中NH4+-N的去除率分别为98.06%,95.07%和97.61%,其中美人蕉、绿萝组NH4+-N的主要去除途径为硝化反应,马丽安组NH4+-N去除主要是通过氨挥发以及硝化反应等,而对照组NH4+-N去除率(81.62%)较高的主要原因为氨的挥发;美人蕉、绿萝组ρ(NO3--N)呈先增加后减少的趋势,而马丽安和对照组ρ(NO3--N)增幅不大,各试验组ρ(NO3--N)变化与水体硝化、反硝化反应以及植物吸收有关;3种植物对水体中TP和CODMn均有明显的去除效果,去除率显著大于对照组.试验表明,3种植物对污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值,可作为城市河道污染水体治理的优良物种而推广使用.

复合立体生物浮床技术对微污染水体氮磷的去除效果

复合立体生物浮床技术是一种有效的水体污染控制技术。利用竹子制成网格状的立体框架,安放植物、螺蚌等,同时配以弹性材料,形成复合生物浮床。选用芋头、慈姑、荸荠、水芹、蕹菜和美人蕉作为浮床植物,研究其在夏季和秋季对微污染水体中氮磷的去除效果。结果表明,在夏季试验中,蕹菜浮床>美人蕉浮床、荸荠浮床、芋头浮床>慈姑浮床、水芹浮床;在秋季试验中,芋头浮床>慈姑浮床、美人蕉浮床、蕹菜浮床>荸荠浮床、水芹浮床。在夏季、秋季试验中,芋头浮床的除氮效果一直很好,对总氮的最大去除率分别达71%和62%;而蕹菜浮床的除磷效果一直很好,对总磷的最大去除率分别达30%和81%。比较了复合立体浮床与传统平面浮床对总氮、总磷处理效果的差异,指出复合立体浮床技术在微污染水体的生态修复方面具有较好的应用前景。

李氏禾修复重金属(CrCuNi)污染水体的潜力研究

李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)是中国境内发现的第一种铬超富集植物。通过水培实验,评价了李氏禾对水中Cr、Cu、Ni的去除潜力。结果表明,李氏禾能够有效去除水体中的Cr、Cu、Ni污染物,重金属初始浓度分别为10和20mg·L-1的营养液,10d后Cr浓度降低到原子吸收分光光度法检出限以下,10d后Cu浓度降低到1.02mg·L-1和1.25mg·L-1,20d后Ni浓度降低到1.10和2.14mg·L-1。收获的植物根、茎、叶中重金属含量均较高,根中重金属含量显著高于茎、叶。单株生物量的比较结果表明,含Cr培养液中生长的李氏禾生物量与对照相比无显著减少(P>0.05),含Cu、Ni营养液中生长的李氏禾生物量均显著低于对照(P<0.05),表明李氏禾对Cr的耐性强于Cu和Ni。李氏禾适宜于湿生环境中生长,能对多种重金属产生大量富集,对Cr、Cu、Ni等重金属污染水体的修复表现出较强的潜力。

污染水体中悬浮物对菹草(Potamageton crispus)生长的影响

以菹草(Potamageton crispus)为对象,通过对植物鲜重、叶绿素含量、净产氧量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶 (CAT)活性的观测,研究了悬浮物附着对沉水植物生理生化作用的影响．结果表明,在苏州苗家河重污染水体中,高负荷的悬浮物对菹草的生长产生重大影响．实验25 d,有悬浮物附着的菹草的生物量仅为对照样的63．93％,叶绿素含量及叶绿素a／b值仅为对照样的66．24％和63．88％;植物体内的过氧化物酶活性及过氧化氢酶活性也呈现下降趋势,分别为对照样的61．25％和40．30％．悬浮物是重建沉水植物的重要限制因素之一．

水生植物浮床对城市污染水体的净化效果研究

以香菇草(Hydrocotyle vulgaris)、睡莲(Nymphaea tetragona)和西伯利亚鸢尾(Irissibirica)3种水生植物为试材,制成植物浮床,研究3种植物以及无植物浮床对城市污染水体中污染物的净化效果,试验共持续35 d.结果表明:3种植物在污染水体中能保持较强生命力,试验结束时,其株高、根长及生物量均有显著增加,增长率表现为睡莲>香菇草>西伯利亚鸢尾;3种植物对水体中CODCr、NH4+-N、TN和TP均有明显去除效果,香菇草、睡莲、西伯利亚鸢尾对水体中的TN去除率分别为90.0%、85.7%和81.2%,对TP的去除率分别为68.6%、57.0%和62.8%;3种植物浮床去除率显著大于对照浮床(P<0.05).试验表明,3种植物对污染水体均有很好的净化效果和一定的景观价值,可作为城市景观污染水体治理的优良物种而推广使用.

水蕹菜对苏州重污染水体净化功能的研究

采用浮床无土栽培技术,在苏州重污染河道上种植水蕹菜以控制重污染水体水质。不仅进行了静态试验,而且在重污染河道苗家河上作了示范应用,效果显著。静态试验结果表明,在气温35℃、水温30℃以上的条件下,水蕹菜对苏州重污染水体中的CODMn、TN、NH+4N、TP等的去除率分别为37.0%、92.9%、93.9%、94.3%;苗家河示范工程水域中水质有明显改善,透明度达90～130cm。由此证明水蕹菜是对苏州重污染河道净化处理的优良生物材料之一。

低温季节水生植物对污染水体的净化效果研究

利用人工模拟的方法,在低温季节用金鱼藻等6种植物对养鱼池污水进行净化处理。结果表明,低温季节6种植物对TN、TP和硝态氮仍有较好的吸收效果,对氨态氮的吸收效果稍差;处理4～8天后能显著提高水体透明度,改善水质,但对改善COD和DO的效果不理想,可能与冬季温度低、植物换叶等因素有关。

人工浮床及其在污染水体治理中应用进展

对人工浮床的分类、构造及其工作原理进行了介绍,并对人工浮床在我国污染水体治理中的应用情况进行了概述。

8种挺水植物对污染水体的净化效果比较

通过室外盆栽实验，研究了8种挺水植物在不同水力停留时间对污染水体的净化效果。结果表明各实验植物对COD、NH4—N、TN和TP的去除率随水力停留时间的延长而增加。水力停留时间为5d时，除三棱草（Sparganim stenophyllum Maxim．）外，其它植物对C01）均有明显的去除效果，其中，菖蒲（Acorus calamus L.）、水葱（Scirpus validus Vahl.）、宽叶香蒲（Typha latifolia L．）及黄花鸢尾（Iris wilsonii C．H．Wright）去除COD的效果较好，去除率达到90％左右。水力停留时间为7d时，与无植物空白相比，各植物其NH4＋-N和TN去除率分别提高15．0％～41．8％和6．7％～25．1％，其中宽叶香蒲、茭白和黄花鸢尾对NH4＋—N和TN的去除性能尤为突出。8种植物中，茭白（Zizania latifolia Turcz．）和宽叶香蒲TP去除性能较好，其TP去除率分别提高10．8％和11．2％，其余6种植物的TP去除率与对照之间均无显著差异。综合分析，宽叶香蒲、茭白和黄花鸢尾可作为南四湖人工湿地备选植物。