科研产出
亚铁添加条件下潜流湿地中氮和化学需氧量的去除效应
《环境科学与技术 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了强化水平潜流人工湿地脱氮和去除化学需氧量的效果,文章利用模拟实验开展了不同浓度的亚铁(Fe2+)添加对其去除效果的影响研究,并初步探讨了其作用机理.研究结果表明,添加Fe2+影响了水平潜流人工湿地脱氮和去除化学需氧量的能力,而且各形态的氮素和化学需氧量的去除率随水力停留时间的延长而增大.添加高浓度Fe2+(≥50 mg/L)促进了湿地系统总氮和硝态氮的去除,其去除率分别超过67.7%和72.6%;而对铵态氮去除效果的影响不明显;添加低浓度Fe2+(≤10 mg/L)限制了硝态氮和铵态氮的去除,而对总氮的去除效果的影响较弱.添加高浓度Fe2+(≥50 mg/L)显著促进水平潜流人工湿地化学需氧量的去除,水力停留时间为24 h,其去除率均高于91%,而添加低浓度Fe2+(≤10 mg/L)对促进化学需氧量的去除效果不明显,但其去除率略高于对照组,表明添加Fe2+可以提高水中易降解有机物的去除能力.Fe2+进入湿地系统后,水中可溶性总铁、Fe2+和Fe3+浓度迅速下降,5 h后基本保持平稳,其中可溶性总铁浓度低于3.2 mg/L.添加Fe2+明显降低了人工湿地出水的pH和氧化还原电位,并发生了显著变化.因此,添加适宜浓度Fe2+(50 mg/L)可促进水平潜流湿地对氮素和化学需氧量的去除,可以为人工湿地强化技术研发提供理论依据.
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亚铁作用下湿地基质对水中氮素和COD去除效应研究
《山东农业科学 》 2019
摘要：采用模拟试验法,以人工湿地基质为材料,添加不同浓度的硫酸亚铁,研究湿地基质对铵态氮和硝态氮的去除效应以及COD的去除效果.结果表明:亚铁添加强化了湿地基质对铵态氮的吸附能力和硝化作用,也减少了水中硝态氮的积累,促进氮素的去除,其中150 mg/L的亚铁添加基质对总氮和铵态氮的去除效果最好,其48 h去除率分别为29.24%和33.66%;而100 mg/L的亚铁添加对硝态氮去除效果较好,其去除率可达37.16%,但是由于硝态氮异化还原成铵过程的存在,使总氮的去除效果下降.基质对铵态氮去除效应中COD的去除效果明显低于基质对硝态氮去除效应中COD的去除效果,这说明厌氧环境有利于COD的去除.本研究结果可为改进人工湿地去除污染物能力提供理论依据.
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进水C/N对表面流—水平流人工湿地氮和COD去除效果的影响
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：通过模拟试验,研究在进水氮浓度不同条件下C/N对种植美人蕉的表面流—水平流人工湿地氮元素和COD去除能力的影响,并初步探讨其作用机理。结果表明:在营养生长期和开花期,低C/N有利于人工湿地系统中总氮和铵态氮的去除,C/N越高,硝态氮去除越彻底,而低C/N条件下,表面流—水平流人工湿地内的硝化作用限制了硝态氮的去除效果;对比2个生长期,各处理组总氮和硝态氮的去除能力相当,而开花期各处理组人工湿地铵态氮的去除能力高于营养生长期。C/N对人工湿地系统COD的去除效果的影响较少,2个生长期COD的去除效果相当,各处理组人工湿地系统COD的去除率约高于90%。随着停留时间的增加,人工湿地氮元素和COD的去除率均增加。对pH而言,湿地系统出水pH总体上先升高后趋于平稳,而氧化还原电位则先降低后升高最后趋于平稳,随C/N增加,出水pH降低,而氧化还原电位升高;营养生长期出水pH高于开花期,而氧化还原电位则呈相反表现。进水C/N和人工湿地系统共同影响着出水pH和氧化还原电位。
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人工湿地系统不同流段中氮的去除效果研究
《湿地科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：2015年8月13~19日,通过模拟实验,在植物生长期,设置不同初始进水总氮浓度,研究不同流段人工湿地中氮的去除效果,并探讨了其作用机理。设置2组由表面流段—垂直流段—水平流段组成的模拟装置,其有效长度为3.6 m,宽度为0.5 m,深度为0.85 m,炉渣基质填充高度为0.65 m,种植美人蕉(Canna indica),采集3个流段15~20 cm、30~35 cm和45~50 cm(以距离基质表层以下深度)深度以及表面流段上覆水的水样,分析测定水中铵态氮和硝态氮等指标的含量。研究结果表明,各流段人工湿地系统中,初始进水浓度影响铵态氮的去除率和去除负荷,而由于充足的碳源,初始进水浓度对硝态氮的去除率影响较小,去除率都达到95%以上。水中有机碳源充足且易分解,可以有效提高湿地系统的反硝化速率和脱氮效果。在各流段人工湿地系统中,延长水体在湿地系统中的停留时间,有利于铵态氮的去除。因此,延长停留时间和拥有充足且易分解的碳源,有利于不同流段人工湿地中氮的去除。在低初始进水浓度(总氮质量浓度为85.4 mg/L)条件下,表面流段对铵态氮去除率最高,其次为垂直流段,水平流段对铵态氮的去除率最低。在高初始进水浓度(总氮质量浓度为148.3mg/L)条件下,3个流段对铵态氮的去除效果差别不大。湿地植物吸收及其代谢、微生物代谢、基质物理化学作用,以及进水负荷等共同引起水中p H的变化;进水方式和湿地植物代谢是引起湿地系统中氧化还原电位变化的主要原因。
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