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基质腐植酸对人工湿地处理Cr(Ⅵ)废水的影响
1
作者 张杏锋 梁烨禧 +2 位作者 朱昱豪 王建生 高波 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第4期113-123,143,共12页
六价铬(Cr(Ⅵ))是一种危害极大的水体污染物,需要高效的水处理技术来降低Cr(Ⅵ)的水污染。该研究通过对人工湿地系统持续运行180 d,以确定腐植酸(HA)对Cr去除的影响,并监测了种植李氏禾的湿地中Cr的氧化还原过程。与对照处理相比,HA处... 六价铬(Cr(Ⅵ))是一种危害极大的水体污染物,需要高效的水处理技术来降低Cr(Ⅵ)的水污染。该研究通过对人工湿地系统持续运行180 d,以确定腐植酸(HA)对Cr去除的影响,并监测了种植李氏禾的湿地中Cr的氧化还原过程。与对照处理相比,HA处理最终出水总Cr和Cr(Ⅵ)含量分别降低了90.36%和91.82%。HA显著促进了第2湿地区的植物生长,并提高了基质总Cr含量,但对第3和第4湿地区的植物生长和基质总Cr含量影响不大。基质和植物中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比范围分别为1.80%~35.78%和6.68%~40.63%。HA显著降低了湿地基质中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比,但对植物中Cr(Ⅵ)占总Cr的百分比影响不同。扫描电镜分析表明,HA改变了基质结构,使基质变得疏松。因此,HA可作为有效辅助人工湿地处理Cr(Ⅵ)污染废水的方法。 展开更多
关键词 腐植酸 湿地植物 潜流人工湿地 Cr(Ⅵ)还原
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氮负荷对人工湿地去污效应及其氨挥发的影响
2
作者 张燕 李英 +6 位作者 齐高相 刘宏元 王艳君 王娜娜 董红云 卢晗 李新华 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第5期20-28,共9页
高氮负荷畜禽养殖污水修复过程中存在脱氮能力弱、氨挥发量大等问题,其中人工湿地净化高氮负荷畜禽养殖污水过程中其修复能力和氨挥发机制尚不完善。基于此,该研究采用模拟试验方式,探讨不同进水氮负荷对水平潜流人工湿地去污效能以及... 高氮负荷畜禽养殖污水修复过程中存在脱氮能力弱、氨挥发量大等问题,其中人工湿地净化高氮负荷畜禽养殖污水过程中其修复能力和氨挥发机制尚不完善。基于此,该研究采用模拟试验方式,探讨不同进水氮负荷对水平潜流人工湿地去污效能以及氨挥发的影响。研究结果表明:高氮负荷条件延缓了水平潜流人工湿地对水中COD的去除时效,但对其去除能力无明显影响(p>0.05);经过7 d处理后4组处理总氮的去除率均在73%以上,氨挥发累积量随进水氮负荷增加存在一定的波动,但人工湿地系统氨挥发量在高氮负荷下显著增加,其挥发量占总氮去除量的0.17%~0.31%,可见水平潜流人工湿地净化高氮负荷污水时,虽然短期运行条件下氨挥发量占比相对较少,但却不容忽视;研究结果还显示高氮负荷条件下,水平潜流人工湿地出水pH较低,也成为湿地系统氨挥发减少的原因之一。 展开更多
关键词 畜禽养殖 水平潜流人工湿地 污染物 COD pH 氨排放通量
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抗生素对人工湿地处理水产养殖尾水的影响及其缓解途径
3
作者 侯天元 汤冬梅 +3 位作者 张丽萍 周巧红 吴振斌 武俊梅 《水生生物学报》 北大核心 2025年第4期59-69,共11页
构建8种不同处理的垂直流人工湿地小试系统净化水产养殖尾水,探究添加抗生素(氟苯尼考)对人工湿地处理水产养殖尾水中有机物、氮和磷污染物净化效果的影响,以及基质优化和植物种植对这种影响的缓解途径。结果表明:垂直流人工湿地对CODCr... 构建8种不同处理的垂直流人工湿地小试系统净化水产养殖尾水,探究添加抗生素(氟苯尼考)对人工湿地处理水产养殖尾水中有机物、氮和磷污染物净化效果的影响,以及基质优化和植物种植对这种影响的缓解途径。结果表明:垂直流人工湿地对CODCr、TN和TP的去除率分别为54.28%—76.41%、61.60%—89.18%和55.47%—87.00%,添加抗生素降低了人工湿地对CODCr、NO_(3)^(-)-N和TN的去除率分别为11.72%—22.21%、9.23%—19.44%和7.24%—16.40%。种植植物处理组脱氮除磷效果高于没有种植植物处理组,并且种植植物对人工湿地去除氟苯尼考提高了22.98%—31.87%。添加生物炭对人工湿地去除常规污染物没有显著影响,降低了对氟苯尼考的去除率。微生物群落结构分析表明抗生素的添加、生物炭的添加和植物的种植对微生物群落结构有显著影响。变形菌门是人工湿地中最主要的优势菌,在脱氮和去除抗生素过程中发挥着重要作用。髌骨菌门相对丰度在抗生素添加且植物种植处理组中明显提高,与氟苯尼考去除率显著正相关,可能是人工湿地去除氟苯尼考的关键门。总体而言,垂直流人工湿地可以有效的去除水产养殖尾水中的常规污染物和抗生素,人工湿地植物能协同微生物缓解抗生素污染对人工湿地净化性能的影响。 展开更多
关键词 垂直流人工湿地 水产养殖尾水 氟苯尼考 基质优化 微生物群落结构 净化效果
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两种工况对人工湿地模型微生物群落结构及脱氮除磷的影响
4
作者 姚海燕 缪凡 林岗 《渔业研究》 2025年第3期280-293,共14页
【目的】在人工湿地系统中,植物、基质和微生物共同参与复杂的物理、化学和生物变化,其中微生物是主要的贡献者,在脱氮和除磷方面发挥着重要作用。本文旨在研究2种工况对人工湿地模型微生物群落结构的影响。【方法】本文通过构建人工湿... 【目的】在人工湿地系统中,植物、基质和微生物共同参与复杂的物理、化学和生物变化,其中微生物是主要的贡献者,在脱氮和除磷方面发挥着重要作用。本文旨在研究2种工况对人工湿地模型微生物群落结构的影响。【方法】本文通过构建人工湿地系统,分析比较预实验前(J1)、水平潜流工况(J2)和潮汐流工况(J3)对人工湿地系统基质细菌群落结构的影响。【结果】在细菌群落结构门水平上,变形菌门为所有工况的优势菌门;J3与J2相比,蓝细菌门、疣微菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门的丰度均有上升,厚壁菌门和髌骨菌门的丰度则有所下降。在细菌群落结构属水平上,Lacunisphaera、Kapabacteriales、Novosphingobium为J1样品优势菌,芽孢杆菌属为J2、J3样品共同优势菌;J3与J2相比,Luteolibacter、新衣原体属、黄杆菌属和新鞘脂菌属为J3系统独有的优势菌属,并且硝化螺旋菌属的相对丰度从3.94%上升至5.56%,成为湿地内的第二大优势菌。【结论】J3工况的复氧能力改善了湿地内部的溶解氧(DO)含量,优势菌中脱氮和去除有机物的细菌增多;J3工况对总氮(TN)的去除率较J2工况提高了92.67%,且其亚硝态氮(NO_(2)--N)在实验期间没有被富集,始终保持在较低水平(<0.01 mg/L),表明湿地内部硝化反应良好,湿地内已构建良好的脱氮和除磷细菌群落。本研究结果为人工湿地系统的建设提供科学依据。 展开更多
关键词 人工湿地系统 水平潜流工况 潮汐流工况 微生物群落结构
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光催化/生物转盘对人工湿地微生物及酶的影响
5
作者 徐超 刘云根 +4 位作者 杨思林 郭凤倩 赵兴杰 殷发金 文明发 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
为提高垂直流人工湿地对农村生活污水的净化效率,该研究构建了生物膜耦合光催化强化垂直流人工湿地(BP-VF-CW)及生物膜耦合生物转盘强化垂直流人工湿地(BRC-VFCW),以生物膜耦合垂直流人工湿地(B-VFCW)作为对照,探究对污水中总磷(TP)、氨... 为提高垂直流人工湿地对农村生活污水的净化效率,该研究构建了生物膜耦合光催化强化垂直流人工湿地(BP-VF-CW)及生物膜耦合生物转盘强化垂直流人工湿地(BRC-VFCW),以生物膜耦合垂直流人工湿地(B-VFCW)作为对照,探究对污水中总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、化学需氧量(COD)的去除效果,对基质酶(磷酸酶(NEP)、脲酶(UA)、脱氢酶(DHA))、植物抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))及丙二醛(MDA)含量和微生物群落的影响。结果表明:(1)在相同的水力停留时间下,对污水中TP、NH_(4)^(+)-N、COD的去除效率为BRC-VFCW>BP-VFCW>B-VFCW,BP-VFCW分别提高了30.42、12.86、11.44个百分点,BRC-VFCW提高了58.36、17.00、15.80个百分点。(2)不同深度基质酶含量大小为:0~30 cm>30~60 cm>60~90 cm,NEP、UA、DHA含量大小均表现为BRC-VFCW>BP-VFCW>B-VFCW,说明生物转盘和光催化的加入可以提高垂直流人工湿地的基质酶活性。(3)B-VFCW、BP-VFCW和BRC-VFCW 3个装置中CAT、SOD、POD的活性及MDA含量差异较小,表明在垂直流人工湿地加入光催化和生物转盘后,对湿地植物(茭草)生长没有影响。(4)BP-VFCW和BRC-VFCW都提高了绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度,但是BP-VFCW中变形菌门减少,可见光催化影响人工湿地中变形菌门生长。该研究可为污水治理技术的改进提供新的思路。 展开更多
关键词 光催化 生物转盘 垂直流人工湿地 基质酶 抗氧化物酶 微生物
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生物接触氧化-潜流型人工湿地组合工艺处理农村生活污水的应用案例研究 被引量：8
6
作者 郭伟杰 贡丹丹 +2 位作者 何起利 赵伟华 汤显强 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期138-141,147,共5页
以浙江省永康市某农村的生活污水处理及灌溉回用工程为例,对“生物接触氧化-潜流人工湿地”组合工艺处理农村生活污水的设计参数、运行效果和工程效益等进行了分析。该工程设计规模为30 m^(3)/d,研究期间实际处理规模12~20 m^(3)/d,出水... 以浙江省永康市某农村的生活污水处理及灌溉回用工程为例,对“生物接触氧化-潜流人工湿地”组合工艺处理农村生活污水的设计参数、运行效果和工程效益等进行了分析。该工程设计规模为30 m^(3)/d,研究期间实际处理规模12~20 m^(3)/d,出水中TP、NH_(3)-N、COD、BOD5、SS、粪大肠菌群等11项主要指标灌溉期(4月至10月)满足《农田灌溉水质标准》,作为该村苗木基地灌溉用水,非灌溉期(11月至次年3月)出水满足《浙江省农村生活污水处理设施水污染物排放标准》,作为该村荷花种植塘的用水。工程运行期间对TP、NH_(3)-N、COD、BOD_(5)、粪大肠菌群、阴离子表面活性剂、色度、SS和浊度的平均去除率分别为44.3%、65.3%、63.8%、61.7%、76.2%、65.7%、74.2%、54.3%和50.5%。 展开更多
关键词 生物接触氧化 潜流人工湿地 农村生活污水 案例分析
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生物转盘耦合垂直流人工湿地对生活污水的净化效果及其微生物群落结构特征 被引量：4
7
作者 彭丽萍 刘云根 +5 位作者 杨思林 马荣 伏川东 熊烈钞 卢秀秀 文明发 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1091-1101,共11页
为提高垂直流人工湿地对农村生活污水的净化效率,构建生物转盘耦合垂直流人工湿地系统。以实际生活污水为对象,研究耦合系统对生活污水的净化效果,并采用高通量测序分析其微生物群落结构特征,揭示微生物群落结构与污染物处理效率之间的... 为提高垂直流人工湿地对农村生活污水的净化效率,构建生物转盘耦合垂直流人工湿地系统。以实际生活污水为对象,研究耦合系统对生活污水的净化效果,并采用高通量测序分析其微生物群落结构特征,揭示微生物群落结构与污染物处理效率之间的关系。结果表明:系统对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总磷(TP)的去除率分别为64.97%、86.84%和79.18%,出水平均质量浓度分别为71.70、3.21和0.67 mg·L^(-1);新型湿地系统适于处理COD、ρ(NH_(4)^(+)-N)和ρ(TP)分别为<250、30~50和<2 mg·L^(-1)的生活污水,且24 h为系统最佳运行时间;2个系统中不同填料区微生物种类无较大差别,相对丰度差别较大,共有的优势菌门、优势菌纲和优势菌目分别有5、8和10类,系统中除氮微生物主要为氢噬胞菌属(Hydrogenophaga)、假单胞菌属(Pseudomonas)等,除磷功能微生物主要有假单胞菌属、脱氯单胞菌(Dechloromonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、红球菌属(Rhodococcus)等;细菌群落影响污染物的去除,NH_(4)^(+)-N、TP和COD去除率与变形菌门和蓝细菌门呈显著正相关,TP浓度与绿弯菌门、COD与绿菌门呈显著正相关(P<0.05);各污染物主要在火山石区、沸石区被去除。研究结果明确了生物转盘耦合垂直流人工湿地微生物群落结构特征及其与污染物去除之间的关系,可为进一步提高人工湿地的处理效率提供科学参考。 展开更多
关键词 生活污水 生物转盘 垂直流人工湿地 微生物群落结构
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3种水生植物潜流人工湿地模拟处理池塘养殖尾水的研究 被引量：3
8
作者 阙祥尧 张燕萍 +8 位作者 余建芳 吴子君 侯明勇 丁国栋 刘文鼎 钟佳慧 张子莹 熊文清 章海鑫 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第4期105-116,共12页
为了解潜流人工湿地对养殖尾水的处理效果,比较蕹菜、凤眼莲、喜旱莲子草三种水生植物潜流人工湿地对草鱼养殖池塘尾水的净化效果,并探讨潜流人工湿地在不同水力负荷、排停水和排水转换对池塘养殖尾水的处理效果,以及潜流人工湿地微生... 为了解潜流人工湿地对养殖尾水的处理效果,比较蕹菜、凤眼莲、喜旱莲子草三种水生植物潜流人工湿地对草鱼养殖池塘尾水的净化效果,并探讨潜流人工湿地在不同水力负荷、排停水和排水转换对池塘养殖尾水的处理效果,以及潜流人工湿地微生物群落多样性和组成。结果显示:蕹菜、凤眼莲和喜旱莲子草分别对总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和化学需氧量(COD_(Mn))去除率最高,为24.7%、25.1%和25%。停水时,蕹菜、凤眼莲和喜旱莲子草均对NH_(4)^(+)-N去除率最低,分别为-526.07%、-871.08%和-1196.46%。水力负荷为低(5.76 m^(3)/d)时,蕹菜、凤眼莲和喜旱莲子草分别对COD_(Mn)、NH_(4)^(+)-N和TP去除率最高,为30.4%、42.5%和22.1%。蕹菜Shannon、Ace和Chao 1均最高,喜旱莲子草Simpson最高。3组样本共分析出5131个OTU,注释为45个门,293个目和974个属;蕹菜停水前、中和后共分析出5021个OTU,注释为47个门,294个目和953个属。研究表明,水生植物潜流人工湿地对养殖尾水具有一定的净化效果,运行期间停水会降低净化效果,水力负荷低的净化效果大于中和高,微生物群落多样性和组成的差别影响了人工潜流湿地对养殖池塘尾水的净化效果。 展开更多
关键词 潜流湿地 人工湿地 水生植物 水力负荷 微生物群落 养殖尾水
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不同化学药剂对人工湿地基质堵塞的缓解效果与机理 被引量：1
9
作者 周帅峰 刘源 +2 位作者 张圣昊 张冰 时文歆 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3707-3718,共12页
以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此... 以水平潜流人工湿地为研究对象,探究十二烷基硫酸钠(SDS)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_(2)O_(2))对基质堵塞的缓解效果与机理,并分析其工程应用可行性.结果表明,经过3种化学药剂处理后,基质层渗透系数分别提高53.3%、27.5%、210.7%.此外,H_(2)O_(2)对反应器污染物去除效率影响最小,并提高了NH_(4)+-N及TP的去除效果.3种药剂的投加对植物造成轻微伤害,但这种负面影响短期内(14d)可弹性恢复(93.8%、84.4%、84.4%).在微生物群落结构方面,化学药剂处理可以通过抑制生物膜形成细菌(如Pleomorphomonas属和norank_f__norank_o__Saccharimonadales属)的生长来缓解堵塞,并通过改善反应器厌氧环境促进脱氮除磷功能细菌(如反硝化细菌unclassified_f__Comamonadaceae)的生长来恢复反应器性能.结合堵塞缓解效果和工程应用可行性比较认为,3种药剂中H_(2)O_(2)为缓解人工湿地基质堵塞的最佳药剂. 展开更多
关键词 水平潜流人工湿地 基质堵塞 植物根系活力 胞外聚合物 微生物群落结构
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垂直潜流人工湿地净化水中镉、氮、磷效果及机理
10
作者 沙海超 李杰 +3 位作者 向茹滢 王亮钦 刘迎九 曾涛涛 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期108-114,126,共8页
矿山区域因降雨形成含镉(Cd)、氮(N)和磷(P)混合废水,对生态和人类构成威胁,本文探求一种高效人工湿地净化装置并进行机理研究。设置“生物炭(BC)+土壤+菖蒲”试验装置(CWSPB),选择“土壤+菖蒲”(CWSP)与“BC+土壤”(CWSB)装置对照。结... 矿山区域因降雨形成含镉(Cd)、氮(N)和磷(P)混合废水,对生态和人类构成威胁,本文探求一种高效人工湿地净化装置并进行机理研究。设置“生物炭(BC)+土壤+菖蒲”试验装置(CWSPB),选择“土壤+菖蒲”(CWSP)与“BC+土壤”(CWSB)装置对照。结果表明,CWSPB对Cd、NH_(4)^(+)-N和TP去除效果最好,平均去除率分别为98.65%±1.90%、72.77%±19.35%和74.46%±16.06%。CaCl_(2)和Tessier提取法表明CWSPB土壤中Cd稳定性最好。FTIR和XPS分析表明,BC表面官能团-COOH、-OH和-C=O以及离子HPO_(4)^(2-)、PO_(4)^(3-)、OH^(-)、CO_(3)^(2-)参与Cd去除。微生物群落分析表明门水平细菌变形菌、拟杆菌、厚壁菌和真菌担子菌、毛霉菌及属水平细菌普雷沃氏菌、不动杆菌和真菌青霉菌、曲霉菌、木霉菌、紫球菌相对丰度增加明显。研究显示由BC、土壤和菖蒲组成的人工湿地在处理Cd、N、P废水有较好效果与潜力。 展开更多
关键词 人工湿地 垂直潜流 镉 氮 磷
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两种不同基质的垂直潜流人工湿地对尾水的处理效果研究 被引量：3
11
作者 孙健 李卿 +5 位作者 蔡世颜 夏娜 汪博飞 万年红 程禹皓 陈骞 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期484-489,共6页
为提高人工湿地对污水处理厂尾水的处理效率,采用以黄铁矿和砾石为基质的两种垂直潜流人工湿地处理武汉某污水处理厂尾水,研究了不同水力负荷下人工湿地去除污染物的效果,并分析了基质的微生物群落结构。结果表明,在低水力负荷(0.4~0.7 ... 为提高人工湿地对污水处理厂尾水的处理效率,采用以黄铁矿和砾石为基质的两种垂直潜流人工湿地处理武汉某污水处理厂尾水,研究了不同水力负荷下人工湿地去除污染物的效果,并分析了基质的微生物群落结构。结果表明,在低水力负荷(0.4~0.7 m^(3)/(m^(2)·d))下,两种人工湿地对尾水化学需氧量(COD)、总氮(TN)、NO_(3)^(-)和总磷(TP)具有较好的去除效果;在高水力负荷(1.0~1.3 m^(3)/(m^(2)·d))下,对氨氮去除效果较好。黄铁矿人工湿地对尾水COD、TN、NO_(3)^(-)和TP的去除效果好于砾石,分析基质微生物发现,黄铁矿人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为硫杆菌属(Thiobacillus)和硫氧化菌属(Sulfurifustis),相对丰度分别为16.68%和4.62%,且硫杆菌属具有提高磷去除能力的功能;而砾石人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为类固醇杆菌属(Steroidobacter),相对丰度为4.56%,采用黄铁矿为基质后,人工湿地中的脱氮除磷菌丰度和多样性升高,有利于人工湿地对尾水的脱氮除磷。黄铁矿人工湿地出水存在SO_(4)^(2-)含量偏高的现象,建议工程应用中在人工湿地底部填充黄铁矿以达到出水SO_(4)^(2-)含量降低的目的。 展开更多
关键词 垂直潜流人工湿地 黄铁矿 砾石 尾水 处理效果 微生物
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铁碳强化潮汐流-潜流复合人工湿地处理模拟养殖尾水的启动运行效果 被引量：3
12
作者 张美 王家宏 白杨 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期800-811,共12页
为探究潮汐流-潜流复合人工湿地对含四环素养殖废水处理效果的影响,本研究构建陶粒(一级系统)和铁碳+陶粒(二级CCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(TC组),以及陶粒(一级系统)和陶粒(二级PCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(对照组),研... 为探究潮汐流-潜流复合人工湿地对含四环素养殖废水处理效果的影响,本研究构建陶粒(一级系统)和铁碳+陶粒(二级CCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(TC组),以及陶粒(一级系统)和陶粒(二级PCW系统)基潮汐流-潜流复合人工湿地(对照组),研究其对模拟养殖尾水的启动运行效果及微生物群落结构特性.结果表明:①加入0.2 mg/L的四环素在一定程度上会抑制人工湿地启动期对污染物的去除,尤其对一级系统的抑制作用更加明显,CODCr、TP、NH_(4)^(+)-N和TN平均去除率分别降低0.59%、1.51%、9.57%和1.97%;②二级CCW系统去除率均高于二级PCW系统,且四环素实验组(TC组)中促进作用更为明显.CODCr、TP、NH_(4)^(+)-N、TN在TC组中平均去除率分别增加5.81%、2.47%、0.91%、1.02%,铁碳填料的加入强化了常规污染物的去除;③TC组和对照组填料表面生物膜差异较小,二级CCW系统较二级PCW系统生物膜附着更为明显,铁碳填料的加入有利于微生物的生长繁殖;④二级CCW系统物种丰富度及生物多样性高于二级PCW系统.变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)作为人工湿地典型菌落,铁碳填料的加入使二者丰富度明显增加,对氮的去除产生积极作用.研究显示,铁碳填料的加入强化了潮汐流-潜流复合人工湿地系统对氮磷的去除,该结果可为养殖尾水的净化处理提供数据支持和一定的理论支撑. 展开更多
关键词 潮汐流-潜流人工湿地 养殖尾水 铁碳填料 启动期 四环素
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光催化、电场、磁场耦合垂直流人工湿地对生活污水的处理效果及微生物群落组成特征
13
作者 伏川东 刘云根 +4 位作者 马荣 熊烈钞 彭丽萍 卢秀秀 文明发 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13218-13228,共11页
为提高人工湿地对生活污水中污染物的有效去除,强化工艺耦合人工湿地已成为近年来的研究热点,通过构建的光催化、电场、磁场耦合垂直流人工湿地,探究该人工湿地对污水中化学需氧量(COD_(cr))、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)和正磷(PO_(4... 为提高人工湿地对生活污水中污染物的有效去除,强化工艺耦合人工湿地已成为近年来的研究热点,通过构建的光催化、电场、磁场耦合垂直流人工湿地,探究该人工湿地对污水中化学需氧量(COD_(cr))、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)和正磷(PO_(4)^(3)-P)的去除效果,分析了各单元微生物群落的组成特征。结果表明:加入光催化、电场、磁场后,COD_(cr)、NH_(4)^(+)-N、TP和PO_(4)^(3)-P的去除率分别是71.1%、95.5%、54.3%、52.4%,可提高对COD_(cr)、NH_(4)^(+)-N的去除效果,与普通人工湿地相比,COD_(cr)的去除率可提高8.6%~22.4%,NH_(4)^(+)-N去效率可提高6.3%~30.0%,未能提高TP和PO_(4)^(3)-P的去除效果;光催化单元促进了光能异养微生物蓝细菌门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、集球藻菌纲(Synechococcophycideae)、绿丝菌属(Chloronema)的生长代谢,提升了嗜热型微生物纤发鞘丝蓝细菌属(Leptolyngbya)的活性,电、磁场单元促进了脱氮除磷微生物变形菌门(Proteobacteria)的生长代谢,提升了硝化功能菌不动杆菌属(Acinetobacter)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)的活性。可见,光催化、电场、磁场单元与垂直流人工湿地耦合后,可使光合异养细菌和除氮细菌的丰度增加,提升COD_(cr)、NH_(4)^(+)-N的去除效果,偏高的电、磁场强度可能影响到磷素的基质吸附沉淀作用。 展开更多
关键词 光催化 电场 磁场 垂直流人工湿地 微生物组成
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复合垂直流人工湿地基质理化性质对nirS和nirK型反硝化菌多样性的影响 被引量：1
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作者 赵伟 朱四喜 +3 位作者 夏国栋 高宁 赵斌 王众 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第2期132-140,共9页
深入研究复合垂直流人工湿地基质理化性质及其对相关脱氮反硝化微生物的影响,可为解析人工湿地污水处理及提高脱氮效率提供理论依据。2020年12月采集贵州喀斯特地区复合垂直流人工湿地4口池(一级垂直流下行池、一级垂直流上行池、二级... 深入研究复合垂直流人工湿地基质理化性质及其对相关脱氮反硝化微生物的影响,可为解析人工湿地污水处理及提高脱氮效率提供理论依据。2020年12月采集贵州喀斯特地区复合垂直流人工湿地4口池(一级垂直流下行池、一级垂直流上行池、二级垂直流下行池、二级垂直流上行池)的基质样品,用Illumina高通量测序技术获得反硝化功能基因序列,分析其种群组成和多样性特征,并采用冗余分析揭示反硝化菌群落与基质理化性质之间的相关性。结果表明,复合垂直流人工湿地中4口池的基质理化性质存在显著差异;pH在4口池中均呈中性,溶解氧(DO)呈先下降后升高趋势,下行池的基质电导率(EC)均比上行池要高;总氮(TN)、总磷(TP)含量随着人工湿地梯级呈显著下降趋势,未出现厌氧现象;NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量在二级垂直流下行池中大量积累并达到峰值。在多样性分析中,nirS、nirK型反硝化菌丰度随着人工湿地梯级呈先降低后升高的趋势,多样性随人工湿地级数逐渐降低,且下行池丰度多样性显著高于上行池。基质中nirS型反硝化菌共5门9属,nirS型为6门14属,变形菌门是nirS、nirK型反硝化菌群的共同优势菌门,相对丰度为55.36%~65.72%、30.06%~45.66%。nirS、nirK型反硝化菌共有OTUs数分别为392、245,并与反硝化菌群OTUs数目趋势一致,从多角度表明nirS型反硝化菌群丰度明显高于nirK型,且共有OTUs占有率高达41.6%和41.7%,表明各级池中反硝化菌群相似度较高。冗余分析表明基质中nirS和nirK反硝化菌群的构建主要受pH、NH4+-N、DO、TP、TN影响,且nirS型对pH、nirK型对NH4+-N的响应更为强烈。 展开更多
关键词 nirS和nirK型 反硝化菌 Illumina高通量测序 冗余分析 复合垂直流人工湿地
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人工湿地处理富营养化水体的效果研究 被引量：38
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作者 崔丽娟 张曼胤 +5 位作者 李伟 张岩 赵欣胜 赵玉辉 王义飞 李胜男 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2010年第9期2142-2148,共7页
通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的复合人工湿地处理富营养化水体,研究该复合人工湿地对总氮(TN)、总磷(TP)及水体浊度的去除效果。结果表明:人工湿地对TP的去除效果好于对TN的去除效果,经过人工湿地处理的... 通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的复合人工湿地处理富营养化水体,研究该复合人工湿地对总氮(TN)、总磷(TP)及水体浊度的去除效果。结果表明:人工湿地对TP的去除效果好于对TN的去除效果,经过人工湿地处理的富营养化水体,表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地对TP的平均去除率可分别达42%、55%、60%,对TN的平均去除率分别为27%、30%、34%,对水体浊度的平均去除率分别达43%、55%、75%。复合人工湿地对TP、TN以及浊度的去除效果受水体温度和溶解氧(DO)的影响,通过相关性分析发现,TP、TN和浊度的去除量与水体中的DO水平之间存在显著的负相关性,而与水体温度有正相关性,在显著性水平为0.05的条件下,相关系数分别为-0.829、-0.767、-0.765和0.674、0.757、0.774。复合人工湿地对TP、TN及浊度的去除率高于表流湿地和潜流湿地,表明复合人工湿地具有优于表流湿地和潜流湿地的整体性功能,能有效提高人工湿地对TN、TP以及浊度的去除率。 展开更多
关键词 人工湿地 表流湿地 潜流湿地 去除率 温度 溶解氧
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复合垂直流与潜流人工湿地沿程脱氮除磷对比研究 被引量：20
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作者 栾晓丽 王晓 +1 位作者 赵钰 强艳艳 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期26-29,34,共5页
针对复合垂直流和潜流人工湿地对COD、TP、NH4+-N、NO3-N和TN的沿程去除规律进行了对比研究。结果表明,夏季复合垂直流人工湿地的去除效果均好于潜流人工湿地。对于复合垂直流人工湿地,污染物的去除主要集中在下行流池,且在进水端0～20c... 针对复合垂直流和潜流人工湿地对COD、TP、NH4+-N、NO3-N和TN的沿程去除规律进行了对比研究。结果表明,夏季复合垂直流人工湿地的去除效果均好于潜流人工湿地。对于复合垂直流人工湿地,污染物的去除主要集中在下行流池,且在进水端0～20cm对COD、TP、NH4+-N和TN都有快速降解的过程。对于潜流人工湿地,进水端0～40cm主要是COD和TP的快速降解沉淀,之后硝化作用逐渐加强,潜流人工湿地沿程均会发生反硝化作用,TN浓度基本呈均匀下降趋势。 展开更多
关键词 复合垂直流人工湿地 潜流人工湿地 COD氮 磷
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垂直潜流人工湿地堵塞及其运行效果影响研究 被引量：26
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作者 王振 张彬彬 +3 位作者 向衡 樊霆 杜宇能 李定心 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2494-2502,共9页
在净化猪场沼液中开展了垂直潜流人工湿地堵塞过程及其运行效能变化的研究.结果表明,人工湿地堵塞的主要成因是由于填料层中不可滤过性物质的积累所致.不可滤过性物质是由有机物和无机物组成,且大部分不可滤过性物质的粒径均超过5.00μm... 在净化猪场沼液中开展了垂直潜流人工湿地堵塞过程及其运行效能变化的研究.结果表明,人工湿地堵塞的主要成因是由于填料层中不可滤过性物质的积累所致.不可滤过性物质是由有机物和无机物组成,且大部分不可滤过性物质的粒径均超过5.00μm.填料层的孔隙率和水力传导系数均随系统运行时间的延长而减小,而填料层中被截留物质的含量则随系统运行时间的延长而增大,其空间变化特征均受到了系统中水力流态的影响;当系统HLR为0.02m3/(m2·d)时,VSSF在运行1380d后对猪场沼液的净化开始恶化,系统对COD、TSS、TN、NH4+-N和TP的去除率分别降至37.31%、57.82%、20.80%、32.13%和51.18%. 展开更多
关键词 垂直潜流人工湿地 堵塞 不可滤物质 猪场沼液
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潮汐流及水平潜流人工湿地污水处理效果比较研究 被引量：27
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作者 吕涛 吴树彪 +4 位作者 柳明慧 鞠鑫鑫 常永江 陈理 董仁杰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1618-1624,共7页
利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,对不同类型人工湿地污染物的去除效果进行对比试验。结果表明:潮汐流人工湿地有利于CODCr和氨氮的去除,去除率分别达到94%和95%,灯芯草水平潜流人工湿中因为湿地植物吸收和根区效应等作用使其总... 利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,对不同类型人工湿地污染物的去除效果进行对比试验。结果表明:潮汐流人工湿地有利于CODCr和氨氮的去除,去除率分别达到94%和95%,灯芯草水平潜流人工湿中因为湿地植物吸收和根区效应等作用使其总氮去除率达到51%,CODCr和氨氮去除率分别为76%和49%,无植物水平潜流人工湿地中CODCr、氨氮和总氮去除率最差,分别为70%、34%和36%;潮汐运行方式可改善湿地内部的氧环境,提高微生物活性,潮汐流人工湿地中微生物活性达到0.3mg·g-1,是水平潜流人工湿地的近3倍;三组人工湿地基质微生物硝化作用强度与对应氨氮去除效果呈显著正相关关系,相关系数r=0.89(P<0.05),表明微生物的硝化作用是主要的氨氮脱除途径,且硝化作用强度可作为反映湿地氨氮脱除能力的一个重要指标。 展开更多
关键词 人工湿地 潮汐流 水平潜流 处理效果 基质微生物
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潜流人工湿地对畜禽养殖废水的净化效果 被引量：32
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作者 张彩莹 王岩 王妍艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期160-168,共9页
为了提高潜流人工湿地对畜禽养殖废水中污染物的去除效果,该试验通过改变湿地内部结构构建了4个潜流人工湿地单元,选用灰砖块和碎石做湿地填料,冬夏季轮作栽培齿果酸模和大狼把草,考察湿地运行期间对厌氧消化后猪场废水的净化效果。结... 为了提高潜流人工湿地对畜禽养殖废水中污染物的去除效果,该试验通过改变湿地内部结构构建了4个潜流人工湿地单元,选用灰砖块和碎石做湿地填料,冬夏季轮作栽培齿果酸模和大狼把草,考察湿地运行期间对厌氧消化后猪场废水的净化效果。结果表明:湿地单元经过80d的启动,运行稳定,有植物湿地比无植物对照湿地提前10d左右进入稳定期。运行期间,各湿地单元对废水中氨氮(ammonia nitrogen,NH4+-N)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)和化学需氧量(chemical oxygen demand,CODCr)的去除率与气温变化均呈现显著线性正相关。在水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)为4d,进水中CODCr、NH4+-N、TN、TP浓度分别为520、110、120、10mg/L左右时,4个湿地单元对CODCr、TP的去除率分别在60%和70%以上,对NH4+-N和TN的去除率分别为28%～67%和32%～58%,植物对CODCr及TP去除的贡献分别稳定在10%和4%左右,植物对氮的去除效果受气温影响较大,夏季对NH4+-N和TN去除的贡献分别可达13%和12%。与一般潜流人工湿地比较,改进的波形潜流人工湿地对NH4+-N、TN和CODCr的平均去除率提高均在3%以上,对TP去除效果差异不显著(P>0.05)。该研究可为构建大规模的潜流人工湿地处理畜禽养殖废水提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 废水 湿地 试验 大狼把草 齿果酸模 潜流人工湿地
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两种复合人工湿地系统对东莞运河污水的净化效果 被引量：23
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作者 崔理华 楼倩 +4 位作者 周显宏 刘胜利 谭晓辉 刘壮 李华兴 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期1688-1692,共5页
复合人工湿地系统是将不同类型的人工湿地相组合,充分发挥各类型湿地特长,实现优势互补的一种更有效的污水净化系统。研究采用复合垂直流-水平潜流人工湿地和复合垂直下行流人工湿地两种复合人工湿地系统对东莞运河的河道污水进行处理,... 复合人工湿地系统是将不同类型的人工湿地相组合,充分发挥各类型湿地特长,实现优势互补的一种更有效的污水净化系统。研究采用复合垂直流-水平潜流人工湿地和复合垂直下行流人工湿地两种复合人工湿地系统对东莞运河的河道污水进行处理,分别监测了两套不同复合人工湿地系统第一、二级湿地单元的出水情况,研究了不同时间段和一定的水力负荷下复合人工湿地系统对河道污水的净化效果。结果表明,两种复合人工湿地系统的二级湿地单元出水各指标明显优于一级湿地单元,复合垂直流-水平潜流湿地对东莞运河污水COD、BOD5和TP的平均去除率分别达到70.52%、69.21%和55.56%;复合垂直下行流湿地系统对TP的净化尤其突出,平均去除率达到72.62%,二级出水的质量浓度在0.10～0.60mg·L-1之间,对COD和BOD5的平均去除率分别为64.74%和60.63%。两种复合系统的出水浓度均达到《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准。由此可见,两种复合人工湿地系统对各污染物去除效果明显优于单一的湿地系统,且更具稳定性和耐冲击能力。 展开更多
关键词 人工湿地 垂直流-水平潜流 复合垂直下行流 净化效果 河道污水
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