置入式生态滤床对低温季节重污染河水水质的改善效果

在传统水平潜流人工湿地(SSFW)的基础上,设计了一种下部存在水层的置入式生态滤床系统(IEF),对比研究了IEF和SSFW在不同季度的污染物去除效果。结果表明:与SSFW相比,IEF对污染物的去除率较高,在整个实验期间对总氮(TN)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))的总平均去除率分别为63.6%、78.4%、64.7%和51.9%,比SSFW高出13.1%、6.9%、12.1%和7.3%。温度对SSFW的去除率影响较大,在温度较低的第4季度(10—12月),SSFW的去除率明显下降,但IEF的处理效率依然能保持较高水平,对TN、NH3-N、TP和COD_(Mn)的平均去除率达57.9%、63.0%、58.7%和51.8%,比SSFW高12.8%、11.1%、10.2%和7.2%,表明IEF能够部分解决低温季节湿地处理效率低的问题,对重污染河流水质净化具有重要的指导意义。

不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果

比较研究同一规格(深1. 30 m)、不同构造〔植被(E草)、沸石填料(E填)和沟底植被+沸石填料(E草+填)〕的3种生态沟渠在模拟动态进水条件下对农田面源铵态氮(NH4^+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)等主要污染物的去除效率,并分析采用沟底植被与沸石填料的生态沟渠对模拟降雨径流的实际拦截净化效果。结果表明,在进水污染物ρ(NH4^+-N)为0. 17~1. 23 mg·L^-1,ρ(TN)为0. 86~6. 13 mg·L^-1,ρ(TP)为0. 11~0. 24 mg·L^-1,ρ(SS)为24. 0~70. 0 mg·L^-1条件下,3种构造生态沟渠对NH4^+-N、TN、TP和SS的去除效率均达到50%以上,其中生态沟渠E草+填对污染物的去除效率最高,NH4^+-N、TN、TP和SS的总平均去除效率均超过70%,稳定性也相对较强。沟渠中ρ(TN)和ρ(TP)随迁移距离呈指数递减趋势。模拟生态沟渠对降雨径流氮磷去除效率研究结果表明,110 m长的沟底植被与沸石填料生态沟渠在进水污染物低浓度条件下对TN的最终处理效果较好,而在进水污染物高浓度条件下对TP的处理效果较好。在实际应用时,建议因地制宜地选择不同构造的生态沟渠,可进一步提高生态沟渠的拦截净化能力。

滤解带构建对硬质驳岸水体微生物功能多样性的影响

根据人工湿地、生态滤床等思路设计了一种滤解带装置,在硬质驳岸岸线构建人工生态系统对其进行修复,对比研究了短期和长期不同类型滤解带(无植物和有植物)设置对水体污染物(TN、TP、TOC)浓度的影响,采用Biolog方法对水体微生物功能多样性特征进行分析。结果表明:滤解带短期设置对水体污染物浓度无影响,长期设置则显著降低污染物浓度,与对照相比,试验9个月,无植物滤解带处理水体中ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(TOC)分别降低17.2%、16.6%和29.8%,有植物滤解带处理分别降低28.7%、18.4%和42.7%。滤解带长期设置增加了水体微生物碳源利用率和功能多样性,优化了水体微生物碳源利用类型,且有植物滤解带设置区域微生物作用比无植物滤解带设置区域更为明显。这表明滤解带设置能够部分解决河湖岸带硬化导致的生态系统退化问题,对硬质驳岸生态功能提升具有重要的指导意义。