2009-补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率_赵联芳
植物固体碳源添加对人工湿地脱氮效果的影响
植物固体碳源添加对人工湿地脱氮效果的影响熊家晴;孙建民;郑于聪;陆峰宇;付山;王晓昌【摘要】选用芦苇为碳源,分析了经过简单处理、碱泡处理、碱热处理3种预处理方式后芦苇的静态释碳规律及其对反硝化的促进作用,在此基础上研究了碱热处理芦苇对人工湿地净化微污染水的促进作用.结果表明,碱预处理后的芦苇具有持续释放碳源的能力,进而能够持续强化系统的反硝化能力.在人工湿地系统中添加碱热处理的芦苇在不显著提高系统出水COD的前提下,显著提高了人工湿地的脱氮除磷能力,TN、TP平均去除率分别提高了39.36％、16.10％.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(038)009【总页数】4页(P41-44)【关键词】人工湿地;反硝化;植物碳源;芦苇【作者】熊家晴;孙建民;郑于聪;陆峰宇;付山;王晓昌【作者单位】西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】X703.1人工湿地是一种强化的生态处理设施，通过湿地内植物、基质和微生物间的物理、化学和生物作用来完成对进水污染物的降解〔1〕。
此外，人工湿地因具有建设形式多样、净化效果好、易运行管理等优点，在国内外已被广泛应用于微污染水的处理〔2〕。
但是在处理低碳氮比污水时（污水厂出水或者面源污染等），因为反硝化过程中所需的碳源不足而影响了人工湿地对污水的净化效果。
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》篇一一、引言随着农业生产的快速发展，乌梁素海周边农田退水问题日益严重，其中包含的氮、磷等污染物对乌梁素海生态环境造成了严重影响。
人工湿地作为一种自然与工程相结合的生态处理技术，在农田退水处理中发挥着重要作用。
然而，传统人工湿地存在碳源不足、处理效能有限等问题。
为了解决这些问题，本研究采用植物碳源强化人工湿地技术，旨在提高乌梁素海农田退水的处理效能。
二、研究背景与意义乌梁素海作为我国重要的淡水湖泊之一，其生态环境保护具有重要意义。
然而，近年来由于周边农田退水问题严重，导致湖泊水质恶化，生态平衡受到破坏。
因此，研究有效的农田退水处理技术对于保护乌梁素海生态环境具有重要意义。
植物碳源强化人工湿地技术作为一种新兴的生态处理技术，具有投资少、运行成本低、处理效果好等优点，对于提高乌梁素海农田退水处理效能具有重要意义。
三、研究方法与材料本研究采用植物碳源强化人工湿地技术，以乌梁素海周边农田退水为研究对象。
首先，对乌梁素海周边农田退水的来源、性质及污染程度进行调查；其次，设计并建立植物碳源强化人工湿地系统；然后，通过实验对比分析不同植物碳源、不同配比条件下的人工湿地处理效能；最后，根据实验结果进行总结分析，得出结论。
四、实验结果与分析1. 植物碳源对人工湿地处理效能的影响实验结果表明，植物碳源的添加可以显著提高人工湿地的处理效能。
在相同条件下，添加植物碳源的人工湿地对氮、磷等污染物的去除率明显高于未添加植物碳源的对照组。
这主要是因为植物碳源可以提供充足的碳源，促进微生物的生长和繁殖，从而提高污染物的去除率。
2. 不同植物碳源对人工湿地处理效能的影响实验还发现，不同植物碳源对人工湿地处理效能的影响存在差异。
其中，某类植物碳源的添加对氮、磷等污染物的去除效果最为显著。
这可能与该类植物碳源的化学性质、生物可利用性等因素有关。
因此，在选择植物碳源时，需要根据实际情况进行综合考虑。
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》范文
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》篇一一、引言随着现代农业的快速发展，乌梁素海周边农田退水问题日益突出，其中含有大量的氮、磷等营养物质。
这些营养物质大量排放到乌梁素海中，不仅对水体生态环境造成严重破坏，还对周边地区的水资源安全构成威胁。
因此，寻找一种高效、环保的农田退水处理方法成为了亟待解决的问题。
近年来，人工湿地作为一种自然的生态处理系统，在污水处理领域得到了广泛应用。
本研究通过植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水，旨在提高人工湿地的处理效能，为乌梁素海的水环境保护提供科学依据。
二、研究方法本研究选取了乌梁素海周边具有代表性的农田退水作为研究对象，采用植物碳源强化人工湿地的方法进行处理。
具体步骤如下：1. 人工湿地构建：根据研究区域的实际情况，设计并构建具有植物碳源强化功能的人工湿地系统。
该系统包括进水区、缓冲区、主处理区和出水区等部分。
2. 植物选择与配置：根据当地的气候条件、土壤状况和生物多样性要求，选择适合当地环境的植物进行配置，并在人工湿地中种植。
3. 退水处理：将乌梁素海周边的农田退水引入人工湿地系统进行处理。
在处理过程中，通过植物碳源的强化作用，提高人工湿地的处理效能。
4. 监测与评估：定期监测人工湿地处理后的水质指标，包括氮、磷等营养物质的去除率、有机物含量等。
同时，对人工湿地的处理效能进行评估，分析其优缺点及影响因素。
三、研究结果通过植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水，取得了显著的成果。
具体表现在以下几个方面：1. 氮、磷去除率显著提高：经过植物碳源强化的人工湿地处理后，氮、磷等营养物质的去除率明显提高，达到了较高的处理效果。
2. 有机物含量降低：人工湿地通过植物吸收和微生物分解等作用，有效降低了有机物的含量，使出水水质得到显著改善。
3. 植物生长良好：在人工湿地中种植的植物生长良好，为碳源的提供提供了保障，同时也为生态系统的稳定提供了支持。
4. 处理效能受多种因素影响：虽然植物碳源强化的人工湿地处理效能显著，但其处理效果受多种因素影响，如气候条件、植物种类和配置、进水水质等。
补充植物碳源对人工湿地脱氮作用的影响
摘要 摘 要
针对人工湿地处理低碳氮比污水出现碳源不足的问题，本文采用植物原料作
。源碳机有物植的宜适出选筛，则原的效高和效长、氮低、碳高据根，源碳机有为
置和补充量对人葡萄糖有效提高除氮效果。Ｄ．Ｏ．Ｈｕｅｔｔ等【”Ｊ在澳大利亚通过表流 芦苇床湿地，研究水力停留时问和有机碳源对脱氮除磷的影响。研究表明，以甲
醇作为有机碳源补充后，脱氮效率从１６％提高到８９％ｒ９８％。Ｙｉｎｇ．Ｆｅｎｇ Ｌｉｎ等【５５ｌ
采用表流小试湿地系统研究了不同碳氮比对脱氮效率的影响。研究表明，以果糖 作为有机碳源，改变投加量，调节碳氮比分别为１．２、２．７、３．５和６．２，对于有植 物系统，当ＣＯＤ：Ｎ＞３．５时，湿地系统的硝氮去除率就得到显著的提高，对于 无植物系统，当ＣＯＤ：Ｎ＞６．２时，硝态氮的去除可达到９０％以上。谭洪新、刘 艳红等【５６Ｊ采用潜流＋表流组合湿地对Ｃ／Ｎ比为１的～Ｏ工艺出水进行深度处理， 以～Ｏ工艺进水的城市污水作为外加碳源，研究其对湿地脱氮除磷作用的影响。
地系统被投入使用【１５＇１引。
由于人工湿地具有良好的构建适宜性和景观效果，已被广泛用于处理生活污
水【１７’１ ８１、农业径流【１９，２０１、暴雨径涮２１１等。近几年来，应用人工湿地控制暴雨径流
【２２，２３１、城市污染河流【２４。２６】等水体中的营养盐逐渐受到重视。如中国科学院武汉水 生生物研究所在武汉东湖建立的复合垂直流人工湿地【２。琨８１、就是将入湖污染物通
过体外的人工湿地进行处理的代表实例。Ｍａｔｔｈｅｗ Ｊ．Ｃｏｈｅｎ等【２９】在美国佛罗罩达
州通过多级人工湿地系统处理暴雨径流，极大地提高了污染物的去除率，悬浮颗 粒物去除率提高了３６％，总磷去除率提高了２７％。Ｊ．Ｐ．Ｍａｎｉｎ【３０】结合城市河流的 生态修复在河漫滩上构建人工湿地发挥对污染河水的净化功能和面源污染的削
CN及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响
CN及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响
C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响
研究了C/N及氮源形式对潜流式人工湿地脱氮效果的影响.结果表明,当潜流式人工湿地进水C/N由2.0增大到6.0时,总氮的去除效率由45%提高到70%;而当进水C/N由6.0增大到14.0时,总氮的去除效率仅由70%提高到85%,提高的幅度相对较小.潜流式人工湿地对总氮的去除效率随NH+4 -N/TN的增加而降低,随着NO-3 -N/TN的增加而提高.
作者：连小莹李先宁谢祥峰金秋作者单位：东南大学,环境工程系,江苏,南京,210096 刊名：电力环境保护英文刊名：ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2008 24(2) 分类号：X703.1 关键词：潜流式人工湿地 C/N 氮源硝化/反硝化。
人工湿地处理低碳氮比污染河水时的脱氮机理_赵联芳
第 26 卷第 11 期 2006年 11月
1822
环 境 科 学 学 报
26卷
等 , 2004; M ajer et a l. , 1997 ) 、工业废水 (V rhovsek, 1996; J i et a l. , 2002) 、暴雨径流 ( Green et a l. , 1996, Scholes et a l, 1998 ) 、农 业 面 源 废 水 ( B raskerud, 2002; Raisin et a l. , 1995 )等 ,在污染控制方面发挥 了独特的作用. 我国应用人工湿地处理污水开始于 上世纪 80年代 , 1987 年天津市环保所建成我国第 一个芦苇湿地工程 (唐运平等 , 1992 ) ,国家环保局 华南环保所 1990年在深圳建立了白泥坑人工湿地 示范工程 ;以后我国关于人工湿地处理污水的研究 有了很多经验和实例 ,如深圳环境科学研究所建立 的洪湖人工湿地系统及观澜高尔夫球场生活污水 处理人工湿地 (贺锋等 , 1999)等. 近几年 ,由于我国 河流 、湖泊 、水库等水体的富营养化问题日趋严重 , 人工湿地用于处理河湖面源污水的研究 (刘红等 , 2003;汪俊三等 , 2005)与应用日益兴起 ,如中国科 学院武汉水生生物研究所在武汉东湖建立的复合 垂直流人工湿地 (L iang et a l. , 2004;安树青 , 2003) , 就是将入湖污染物通过体外的人工湿地进行处理 的代表实例. 总体而言 ,人工湿地在生活污水方面 的研究及工程经验较多 ,用于处理河湖面源污水研 究起步较晚.
植物秸秆作补充碳源对人工湿地脱氮效果的影响
植 物 秸 秆 作 补 充 碳 源对 人工 湿 地 脱 氮效 果ห้องสมุดไป่ตู้的影 响
污水 中氮 污 染 物 的 去 除 主要 是 通 过 微 生 物 的 硝化 和 反 硝 化 作 用 ．在 微 生 物 脱 氮 反 硝 化 过 程 中 ，需 要 有 机碳 作 为 电子 供 体 ，将 硝 化 过 程 产生 的硝 氮 、亚 硝 氮 转 化 成气 体 形 式从 系 统 中去 除 ．污 水 中有 机 碳 源 不 足 会 抑 制反 硝 化 反 应 ，从 而削 弱 氮 污 染 物 的 去 除 效 率 ．人 工 湿 地 作 为 一 种 新 兴 的 污 水 处 理 技 术 ”。 ，也 面 临 因有 机碳 源 不 足 影 响 脱 氮 效果 的 问题 ．
魏 星 ，朱 伟 ，赵联 芳 ，陈 家伟
（１：河 海 大 学 环 境 学 院 ，南京 ２１００９８） （２：水资源高效利用与工程安全 国家工程研究中心 ，南京 ２１００９８）
摘 要 ：研究以芦苇杆 、树枝及芦苇杆 ＋树枝这三组植物秸秆作为碳源 ，分别补充于人工湿地基 质表层 （０—５ｃｍ）和中层 （３０—３５ｃｍ）对脱氮效果的影响．试 验结果表 明，在进水条件 下 ，补充植物秸秆 能将人工 湿地系统 的 ＴＮ去 除率从 ４４％提 高 到 ５３％ 一６６％，秸 秆 材 料 种 类 对 脱 氮 效 果影 响不 显 著 ；对 于 三 组 植 物秸 秆 材 料 ，补 充 在 中层 均 能 较 表 层 更 好 地 提 高脱 氮 效果 ，而且具有更强的抵抗 进水氮 负荷冲击能力．沿程氮形态分析表明 ：补充植物秸秆 后 ，可以解除 由于有机碳 源不足产 生 的硝 氮 、亚 硝 氮 积 累 ，提 高 总氮 的去 除 效 率 ；而 秸 秆补 充 于 中层 ，由于 未 干 扰 进 水 氨 氮 的 硝 化 过 程 ，增 加 底 物 硝 氮 、亚 硝 氮 的反 硝 化 反 应 ，从 而 较 之 补 充 于表 层 有 更 好 的 脱 氮效 果 ． 关 键词 ：人 工 湿 地 ；植 物秸 秆 ；碳 源 ；氮 ；反 硝 化
植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献
植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献摘要：随着城市化的快速发展，城市污水处理成为了一个日益严峻的问题。
传统的污水处理技术主要依赖于化学物理方法，但这些方法既耗能又耗资，且处理过程中产生的副产物对环境造成了负面影响。
相比之下，人工湿地作为一种新型的生态技术，在城市污水处理中日渐受到关注。
本文将重点探讨植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献。
一、引言人工湿地是一种模拟自然湿地而建造的湿地系统，它通过模拟湿地生态界面过程，对城市污水中的有机物、氮和磷等进行净化。
植物作为人工湿地中的重要组成部分，能够发挥重要作用，通过吸收和转化污染物质来提高湿地系统的处理效果。
本节将介绍人工湿地脱氮除磷的背景和意义。
二、人工湿地的基本原理人工湿地通过植物、微生物和土壤等生物界面的紧密协作，完成对废水中污染物的净化。
其中，植物作为人工湿地系统的重要组成部分，承担着吸收污染物、氧化还原、沉积和稳定营养物等功能。
本节将阐述植物在人工湿地中的基本作用。
三、植物吸收对污染物的影响植物通过根系和叶片的吸收作用，能够有效吸附和转化废水中的氮和磷等污染物。
这种吸收作用与植物的生理特性、根系结构和营养物需求等因素密切相关。
本节将详细介绍植物吸收对污染物的影响机制。
四、植物与微生物协同作用在人工湿地中，植物与微生物之间存在着一种密切的协同作用关系。
植物通过根系分泌物提供有机碳和氧气等养分，为微生物生长提供了良好的环境条件；而微生物则通过分解有机物质、转化氮和磷等作用，为植物提供了可利用的养分。
本节将探讨植物与微生物之间的协同作用机制。
五、植物对污水处理的效果评价通过对不同类型的人工湿地进行对比研究，可以评估植物对污水处理的实际效果。
本节将从污水处理效果和环境效益两个方面对植物在人工湿地中的贡献进行评价，并结合实例进行分析。
六、人工湿地中植物选择与管理不同类型的植物在人工湿地中对污水处理的效果各不相同。
因此，在人工湿地的设计和建设过程中，需要合理选择植物种类，并采取适当的管理措施，以提高湿地系统的处理效果。
利用植物碳源提高人工湿地脱氮效果的研究进展
利用植物碳源提高人工湿地脱氮效果的研究进展丁怡1,2,唐海燕1,俞祺3,刘兴坡1,2,宋新山4(1.上海海事大学海洋科学与工程学院,上海201306;2.上海海事大学海洋环境与生态模拟研究中心,上海201306;3.上海海事大学交通运输学院,上海201306;4.东华大学环境科学与工程学院,上海201620)[摘要]碳源不足已成为人工湿地脱氮受限的重要因素,植物材料因其经济易得、安全有效的特点,被用作外加碳源应用于人工湿地脱氮过程中。
通过综述植物碳源的特性、利用方式及其在湿地脱氮中的应用效果,揭示植物碳源的功能及使用机制,为提高人工湿地脱氮效率提供依据及建议。
最后,归纳了该研究领域内存在的主要问题,并对今后的发展方向进行了展望。
[关键词]植物碳源;人工湿地;脱氮成效[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2020)03-0007-04Research progress in utilizing plant carbon forpromoting nitrogen removal effect in constructed wetlandDing Yi 1,2,Tang Haiyan 1,Yu Qi 3,Liu Xingpo 1,2,Song Xinshan 4(1.College of Ocean Science and Engineering ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 201306,China ;2.Center for Marine Environmental and Ecological Modelling ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 201306,China ;3.College of Transport &Communications ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 201306,China ;4.College of Environmental Science and Engineering ,Donghua University ,Shanghai 201620,China )Abstract :Nitrogen removal in the constructed wetland was mainly restricted by insufficient carbon source.Plant ma ⁃terials were utilized as additional carbon sources in nitrogen removal of constructed wetland ,considering its econo ⁃mic ,available ,safe and effective properties.The paper summarized the characteristics and utilization types of plant carbon and its effect on nitrogen removal of constructed wetland.The functions and utilization mechanisms of plant carbon were revealed ,which provided scientific basis and suggestions for promoting nitrogen removal of constructed wetland.At last ,the main problems existing in the research field were concluded and the prospects on developmenttrends were given.Key words :plant carbon ;constructed wetland ;nitrogen removal efficiency [基金项目]国家自然科学基金(51809162,51679041)水体富营养化已成为我国水环境领域亟需解决的关键问题〔1〕。
人工湿地污水脱氮中N_2O的产生机理和影响因素_赵联芳
于 Nos 对氧十分敏感， 当有溶解氧存在时， 即使浓度 非常低， 也 会 影 响 其 合 成， 抑 制 其 活 性， 从而导致 N2 O 的释放［36］。Hernandez 等［51］ 的研究表明： 微氧 环境条件造成的不完全硝化和反硝化， 是人工湿地 系统 N2 O 大量释放的主要原因。 人工湿地在污水处理工程应用中， 往往通过人 工增氧的方式改善系统中的 DO 状况， 以提高污水 中有机污染物的去除效率。 但 DO 条件的改变， 会 影响人工湿地系统中 N2 O 的释放情况。 G. MaltaisLandry 等［11］研究表明对于种植水烛的人工湿地系 统， 由于人 工 增 氧 使 微 生 物 的 反 硝 化 过 程 受 到 抑 制， 从而显著刺激了 N2 O 的释放。 而另一方面， 人 工增氧通过改善硝化过程所需的 DO 条件， 会降低 人工湿地系统中 N2 O 的释放
－ AOB 会诱发产生异构 免 NO2 —N 在细胞内的积累， － 亚硝酸盐还原酶 （ iNor ） ， 利用 NO2 —N 作为电子受 － 2
能将 NO —N 转 化 为 N2 O， 而不能进一步还原为
［41 ］ N2［40］， 因此会释放出 N2 O。 P T Mrkved 等 在以
贝壳砂为人工湿地填料时， 发生了显著的硝酸盐异 化还原反应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 并释放出一定量的 N2 O。
人工湿地技术由于具有良好的景观效果及水 质净化功 能， 近年来在污水处理领域得到广泛应 用
［1 —3 ］
系统 N2 O 的释放量及其对全球增温潜力 （ GWP ） 影 响的认识还没有得到统一。 一些研究
［11 ， 17 ， 18 ］
结果
。目前普遍认为， 人工湿地脱氮的主要机理
［4 ］
外加植物碳源对人工湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮性能的影响
第13卷第6期2019年6月Vol.13,No.6Jun.2019环境工程学报Chinese Journal ofEnvironmentalEngineering E-mail:cjee@ (010)62941074孙琳琳,宋协法,李甍,等.外加植物碳源对人工湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮性能的影响[J].环境工程学报,2019,13(6):1382-1390.SUN Linlin,SONG Xiefa,LI Meng,et al.Nitrogen removal performance of artificial wetland with plant carbon source from seawater circulating aquaculture tail water[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2019,13(6):1382-1390.外加植物碳源对人工湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮性能的影响孙琳琳，宋协法*，李甍，黄志涛，董登攀中国海洋大学水产学院，青岛266001第一作者：孙琳琳(1993—)，男，硕士研究生。
研究方向：海洋渔业技术与增养殖工程。
E -mail ：646587651@ *通信作者：宋协法(1964—)，男，博士，教授。
研究方向：海洋渔业技术与增养殖工程。
E -mail ：yuchuan@ 摘要针对人工湿地处理海水循环水养殖尾水因碳源不足引起硝态氮去除效果不佳的问题，通过静态释放实验，比较了玉米秸秆、玉米芯以及芒草在海水中的静态释放特性，探究了酸处理和碱处理对玉米芯释放规律的影响，并采用垂直潜流人工湿地系统研究添加玉米芯和玉米芯浸出液对湿地处理海水循环水养殖尾水脱氮效果的影响。
结果表明，3种植物碳源都有可观的COD 释放量，玉米芯氮素磷素释放量都较小，更适合作为外加碳源；酸处理和碱处理都能提高植物碳源的碳溶出速率，但碱处理的释放速率更稳定，更适合作为预处理方式；添加玉米芯和玉米芯浸出液湿地对硝态氮的去除率分别提高至90.63%和88.56%，表明添加植物碳源能显著提高海水人工湿地的脱氮效果，并证明以植物碳源浸出液替代植物碳源的有效性与可行性。
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》范文
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》篇一一、引言随着农业生产的快速发展，乌梁素海周边农田退水问题日益严重，其中富含的氮、磷等营养物质对水环境构成了重大威胁。
为有效处理乌梁素海周边农田退水问题，提高水环境质量，本文对植物碳源强化人工湿地处理农田退水的效能进行了深入研究。
本研究以乌梁素海为研究对象，旨在通过植物碳源强化人工湿地系统，提高湿地对农田退水中污染物的去除效率，为乌梁素海的水环境治理提供科学依据。
二、研究背景与意义近年来，随着农业集约化程度的提高，农田退水问题逐渐成为水环境治理的难点之一。
乌梁素海作为我国重要的内陆湖泊，其周边农田退水问题日益凸显。
人工湿地作为一种成本低、效果好、易维护的水处理技术，被广泛应用于农田退水处理。
然而，人工湿地系统在处理过程中往往存在碳源不足的问题，导致湿地对污染物的去除效率受限。
因此，研究植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能具有重要的现实意义和理论价值。
三、研究方法与实验设计本研究采用植物碳源强化人工湿地系统，以乌梁素海周边农田退水为研究对象，通过实验探究植物碳源对人工湿地处理农田退水的影响。
实验设计包括以下几个方面：1. 实验材料与装置：选择适合乌梁素海地区的湿地植物和碳源材料，构建人工湿地系统。
2. 实验方案：设置不同植物碳源强度的实验组，分别模拟不同强度的人为扰动下湿地系统的运行情况。
3. 监测指标：包括氮、磷等污染物的去除效率、湿地生态系统的稳定性等。
4. 数据分析：运用统计学方法对实验数据进行处理和分析，探讨植物碳源对人工湿地处理农田退水的影响机制。
四、实验结果与分析1. 植物碳源对人工湿地处理农田退水中氮、磷等污染物的去除效率的影响：实验结果表明，植物碳源的加入显著提高了人工湿地对氮、磷等污染物的去除效率。
在相同条件下，植物碳源强化的人工湿地系统对氮、磷的去除率分别提高了XX%和XX%。
2. 植物碳源对人工湿地生态系统稳定性的影响：植物碳源的加入有助于维持人工湿地生态系统的稳定性。
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》范文
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》篇一一、引言近年来，随着中国农村地区工业化进程的推进，乌梁素海周边的农田退水问题逐渐显现，其中富含的大量营养物质及有机碳对湖泊生态环境的威胁日益显著。
传统的处理方式往往效果不佳，因而植物碳源强化人工湿地作为新的技术路径引起了研究者的关注。
本研究的重点在于，探究如何利用植物碳源来强化人工湿地的退水处理效能，旨在提升其水质净化能力及提高水体的质量。
二、背景及研究意义乌梁素海地区是我国典型的农耕区，随着农业生产规模的扩大和强度的提高，农田退水成为了当地的主要污染源之一。
该问题直接影响了湖体的水质状况，引发了藻华等生态问题。
传统处理方法，如沉淀、生物处理等手段已经难以应对这类复合型污染。
而植物碳源强化人工湿地作为新型的处理方式，不仅能有效地降低氮磷等污染物的浓度，而且可以通过植物的吸收作用提高湿地生态系统的自净能力。
因此，本研究的实施对保护乌梁素海生态环境、推动农业可持续发展具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究以乌梁素海周边的人工湿地为研究对象，通过引入植物碳源来强化湿地的退水处理效能。
具体的研究内容包括：1. 湿地系统设计与构建：根据乌梁素海的具体情况，设计并构建适合的人工湿地系统。
2. 植物碳源的选择与引入：选择合适的植物种类和碳源类型，并确定其最佳引入量。
3. 实验设计与实施：设计实验方案，包括不同处理组之间的对比，观察湿地系统在不同条件下的运行状况和处理效果。
4. 数据分析与结果解释：通过实验室化验及实地观测获取数据，运用统计学方法对数据进行分析，并根据结果对湿地的退水处理效能进行评估。
四、实验结果与讨论经过一系列的实验和数据分析，我们得出以下结论：1. 植物碳源的引入显著提高了人工湿地的退水处理效能。
在引入植物碳源的湿地系统中，氮磷等污染物的去除率明显高于未引入的对照组。
2. 不同的植物种类和碳源类型对湿地系统的处理效果存在差异。
需要根据实际情况选择最合适的植物和碳源类型。
植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献
植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献摘要：人工湿地是一种有效的水处理系统，广泛应用于城市和农村的污水处理和水质改善。
其中，植物吸收对于人工湿地中的脱氮除磷起到重要贡献。
本文将探讨植物在人工湿地中的吸收机制，及其在脱氮除磷中的重要作用。
一、引言随着人口的不断增加和工业化进程的加快，水资源短缺和水环境污染已成为全球所面临的重要问题之一。
人工湿地作为一种低成本、高效能的水处理系统，已经被广泛应用于污水处理和水质改善领域。
其中，植物吸收作为一种自然、环保的方法，在人工湿地脱氮除磷中发挥着重要作用。
二、人工湿地中的植物吸收机制1. 根际作用：植物根系通过其根际所分泌的物质和微生物共同作用，能够促进氮、磷等污染物的捕获和转化。
2. 植物吸收：植物根系通过吸收水中的氮、磷等营养物质，起到脱氮除磷的作用。
三、植物在人工湿地中的脱氮除磷机制1. 植物吸收氮：植物的根系通过根际作用和吸收作用，能够显著降低水中的氨氮和硝酸盐含量。
植物根系所分泌的有机酸和酶类物质能够降低水中的pH值，促进氨氮的转化和还原，进而减少氮的含量。
此外，植物根系通过吸收硝酸盐的形式吸收水中的氮，进一步降低氮的浓度。
2. 植物吸收磷：植物的根系通过吸收磷的形式吸收水中的磷元素。
植物根系中的吸附、离子交换和离子膜转运等机制，能够有效地促进水中磷的转化和吸附，并通过植物体系的生理转化和转运，将磷从水中吸收到植物体内。
四、植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的重要作用1. 提高水体质量：植物吸收是人工湿地中最重要的脱氮除磷机制之一。
通过植物的生长和吸收作用，能够从水中移除大量的氮、磷等营养物质，提高水体的质量。
2. 降低污染物浓度：植物吸收能够有效地降低水中氮、磷等污染物的浓度，减少对水环境的污染。
3. 促进湿地生态系统的稳定性：植物吸收在维持人工湿地生态系统平衡和稳定性方面起到重要作用，促进湿地生态系统的发展和演替。
五、人工湿地中植物吸收的应用前景人工湿地是一种适用于城市和农村污水处理的高效能系统，植物吸收作为其中的核心机制，在脱氮除磷方面有着广阔的应用前景。
《2024年植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》范文
《植物碳源强化人工湿地处理乌梁素海农田退水效能研究》篇一一、引言随着农业生产的快速发展，乌梁素海周边农田退水问题日益严重，其中包含的氮、磷等营养物质对水体环境造成了严重污染。
人工湿地作为一种自然与工程相结合的水处理技术，其运行成本低、维护简便、生态友好等特点使其在农田退水处理中得到了广泛应用。
然而，传统人工湿地存在碳源不足、处理效能有限等问题。
本研究通过植物碳源强化技术，探讨其对人工湿地处理乌梁素海农田退水的效能影响，以期为该区域的水环境治理提供理论支持和技术指导。
二、研究区域与材料方法1. 研究区域概况乌梁素海位于我国北方某地区，是典型的农业区，周边农田退水问题严重。
本研究选择该地区的人工湿地系统作为研究对象，分析其处理农田退水的效能。
2. 材料与方法（1）试验设计：本研究选取具有代表性的湿地系统，分为对照组和实验组。
实验组在湿地系统中增加植物碳源强化技术。
（2）样品采集与检测：定期采集进、出水样品，检测其中的氮、磷等营养物质的含量。
同时，对湿地系统中的植物、微生物等生物群落进行监测和分析。
（3）数据分析：采用统计分析方法，对实验数据进行处理和分析，探讨植物碳源强化技术对人工湿地处理乌梁素海农田退水的效能影响。
三、植物碳源强化技术的作用机制植物碳源强化技术是通过种植富含碳源的植物，提高湿地系统的碳源供给，从而促进湿地系统中微生物的活性，提高氮、磷等营养物质的去除效率。
该技术可以增加湿地系统的生物多样性，形成良好的生态循环系统，提高湿地的自净能力。
四、实验结果与分析1. 植物碳源强化对氮、磷去除效果的影响实验结果表明，植物碳源强化技术可以显著提高人工湿地对氮、磷等营养物质的去除效率。
实验组在运行一段时间后，出水中氮、磷的含量明显低于对照组，说明植物碳源强化技术可以有效提高人工湿地的处理效能。
2. 植物碳源强化对湿地系统生物群落的影响植物碳源强化技术可以增加湿地系统中的植物种类和数量，形成丰富的生物群落。
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收稿日期:2009201204.基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(2006710).作者简介:赵联芳(1972-),女,博士,讲师;研究方向:水污染控制技术;E 2m ail :w aterblue 1972@ .补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率赵联芳1, 朱 伟1,2, 高 青1(1.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098;2.河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,江苏南京210098)摘 要:为解决有机碳不足抑制反硝化反应造成的脱氮效率低下的问题,向人工湿地系统中添加富含有机质的植物材料作为反硝化所需的有机碳源,根据玉米秸秆、稻壳、木屑及芦苇竿4种植物材料有机物释放规律及植物体分解对水质的潜在影响情况,确定芦苇竿为较适宜的植物碳源。
采用垂直流人工湿地单元模型研究了补充芦苇竿对人工湿地脱氮效果的影响,初步确定了试验条件下芦苇竿的适宜添加量范围为0147～1109kg m 2。
硝态氮的沿程变化规律表明,芦苇竿释放出的有机物提供了反硝化所需的有机碳,提高了人工湿地的脱氮效果。
关键词:人工湿地;脱氮;碳源;植物材料;反硝化中图分类号:X 703.1文献标识码:A文章编号:100923443(2009)0620644206I m p rov ing nitroge n rem ova l of cons truc te d w e tla nds by s upp ly ing p la nt ca rbonZH A O L ian 2f ang 1, ZH U W ei1,2, GA O Q ing 1(1.Co llege of Environm ental Science and Engineering ,Hohai U niversity ,N anjing 210098,Ch ina ;2.N ati onal Engineering R esearch Center of H igh Efficient U tilizati on of W ater R esources and Engineering Safety ,Hohai U niversity ,N anjing 210098,Ch ina )A bs tra c t :To so lve the p rob lem of low n itrogen rem oval efficiency due to the sho rtage of o rgan ic carbon ,p lan t m aterials rich in o rgan ic m atter w ere added as an alternative carbon sou rce to the w etland system .A cco rding to the release characteristics of o rgan ic m atter and the po ten tial influence on w ater quality cau sed by tissue decom po siti on ,reed w as cho sen as an availab le p lan t carbon sou rce in stead of co rn straw ,rice hu sk and w ood ch i p s .V ertical 2flow con structed w etland m icroco s m s w ere u sed to investigate the i m 2p rovem en t of n itrogen rem oval efficiency by supp lying the reed to the un its .T he app rop riate supp lem en tam oun t range of reed w as 0147～1109kg m 2under experi m en tal conditi on s .T he variati on of n itrate 2Nconcen trati on along the distance i m p lies that the o rgan ic m atter released from reed is a k ind of availab le o r 2gan ic carbon sou rce fo r den itrificati on and i m p roves n itrogen rem oval efficiency of the con structed w etland .Ke y w o rds :con structed w etland ;n itrogen rem oval ;carbon sou rce ;p lan t m aterial ;den itrificati on 由于人工湿地可以因地制宜地构建、后期运行管理成本较低、具有良好的水质净化和景观效果等优点,在水污染控制中得到广泛应用。
近几年,随着水体富营养化问题日益严重,人工湿地作为一种营养盐控制手段得到了重视[1,2]。
但是,当将其作为脱氮的方法进行污水处理时,会遇到低C N 比造成的脱氮效率低的问题[3～5]。
目前,国内外学者针对人工湿地反硝化碳源不足的问题,多采用向进水中投加葡萄糖、甲醇、醋酸钠等液态有机碳[6,7]的方法。
由于液态有机碳反应速度快,需不断补充,增加了运行成本和后续管理的难度。
植物作为一种天然纤维素原料,分解时能释放出体内富含的有机物质。
将植物材料补充于人工湿地填料中,作为碳源的储存库,利用植物材料分解释放的有机物质作为反硝化碳源提高脱氮效率,理论上具有一次添加长期释放、后续管理方便的特点。
在文献[8～10]研究中,均发现向人工湿地中添加水生植物材料或其残体可显著提高系统的反硝化脱氮效能。
但总体而言,将植物材料作为有机碳源补充于人工湿地填料中以提高脱氮效果的研究较少且缺乏系统的研究报道。
本研究根据价廉、易得、有机质含量高的要求,初步筛选出了木屑、玉米秸秆、芦苇竿、稻壳等4种材料,首先通过试验分析其分解特点及有机物释放规律,确定出了较适宜的碳源,然后将之添加到垂直流人工湿地单元模型中,研究其对脱氮效果的影响。
1 材料与方法111 植物碳源的筛选试验 试验装置为容积1L的玻璃广口瓶。
试验用水为根据低C N比城市污染河水水质人工配制的合成污水。
配水中有机物、TN及T P的浓度分别为10、10、1m g L,其中,有机物、氮及磷分别来源于葡萄糖、N aNO3、KH2PO4。
分别将2g芦苇竿、玉米秸秆、稻壳和木屑用孔径为2mm的尼龙纱布包好后置于上述玻璃广口瓶中。
其中,芦苇竿及玉米秸秆均取用地上部分,长度尺寸为2c m。
此试验持续时间为60d,每天定时换水以保证植物分解在水质近似不变的条件下进行,每5d同一时间取水样,测定水中TN、T P、高锰酸盐指数、pH值、温度等指标。
112 植物碳源提高脱氮效果试验试验装置采用6个完全相同的高40c m、直径15 c m的有机玻璃柱,模拟垂直下向流人工湿地单元。
填料层高度为35c m,填料为粒径5mm左右的碎石。
构建初期,湿地填料实测孔隙率n=01533,植物为水芹菜(O enan the sto lon ifera DC),取自河海大学国家重点实验室表面流人工湿地。
试验进水水质同§111人工配制的合成污水。
将§111筛选出的植物碳源材料置于人工湿地单元模型填料的表层,研究不同的植物添加量对脱氮效果的影响。
试验采用连续流的运行方式,采用虹吸法从一个容积为40L的蓄水池中取水,通过流量控制阀控制进入湿地单元的流量,水力负荷为75 mm d。
试验时间为2008年5月16日～7月25日,持续进行70d,试验期间平均气温为2815°C(2111～3716°C)。
试验期间每10d同一时间取湿地单元出水水样,测定TN、T P、高锰酸盐指数、pH值、温度等指标。
113 测定方法试验中的水质指标采用文献[11]中的相关方法测定。
TN采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法; NO3-2N采用酚二磺酸光度法;N H4+2N采用纳氏试剂分光光度法;NO2-2N采用N2(12萘基)2乙二胺光度法;T P采用过硫酸钾钼锑抗分光光度法;有机物浓度用高锰酸盐指数表示,采用酸性高锰酸钾法测定;DO采用膜电极法;pH采用玻璃电极法。
2 结果与讨论211 植物有机碳源的筛选21111 有机物的释放特点图1为玉米秸秆、芦苇竿、稻壳及木屑等4种植物材料的有机物随时间的释放特点。
本试验中的有机物释放量∃m为单位质量的植物材料释放出的有机物量,∃m=(C t-C0)×V2,式中:C t、C0分别为t时刻和初始配水中测定的高锰酸盐指数;V为水体积,为1L试验采用2g植物材料。
可以看出,在整个试验期间,玉米秸秆有机物释放量均高于其他3种植物材料,按有机物释放量由大到小的顺序排列依次为:玉米秸秆>芦苇竿>稻壳>木屑。
由图中也可以看出,4种植物材料有机物的释放规律也有明显区别:在试验第5天,玉米秸秆系统的有机物释放量达到最大值,为1417m g,之后逐渐降低;芦苇竿系统的有机物释放量随时间先逐渐增加,在第15天至第50天基本维持一个较为稳定的值,在5m g左右,之后呈现下降的趋势;稻壳与木屑系统的有机物释放规律相似,释放量的值均较低且释放较稳定。
在试验后期(第50天以后)木屑有随时间呈缓慢增加的趋势。
21112 植物体分解对水质的潜在影响采用植物材料作为人工湿地系统的补充碳源,主要利用其分解释放出的有机质。
由于伴随植物体的分解,植物体内的营养物质N、P也会释放到水中,可能引起水质的恶化。
图2、3分别为不同植物材546 第6期赵联芳,等:补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率 图1 植物材料有机物释放特点F ig .1 R eleasing characteristics of p lant m aterials料系统中TN 、T P 浓度C TN 、C TP 随时间的变化情况,分别以配水的TN 浓度10m g L 、T P 浓度1m g L 作为水平线。
可以看出,玉米秸秆系统中TN 、T P 浓度与有机物的释放规律相似,即表现为在初期(前10天)浓度急剧升高,随后缓慢降低。
T P 浓度值在整个试验期间均大于进水浓度,TN 浓度值在40天之后才小于进水浓度,这主要是由于玉米秸秆中N 、P 元素含量较高,伴随着秸秆的快速分解,体内大量的氮、磷营养物质释放至水中造成的。