人工湿地对氮、磷的去除效率与动态特征

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潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究

潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究

潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究一、概览在随着社会和城市化快速发展,氮污染物排放问题日益受到关注。

人工湿地作为一种生态友好、经济有效的污水处理技术,在全球范围内得到广泛应用。

传统的人工湿地对氮污染物去除效果有限,无法满足日益严格的环保要求。

深人研究潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果显得至关重要。

本文从潜流型人工湿地的基本原理出发,概述了其处理氮污染物的优势与挑战,并通过系统综述相关研究文献,旨在深入了解潜流型人工湿地在氮污染物去除方面的效果及影响因素,为实际工程应用提供理论指导。

1. 人工湿地的概念及作用人工湿地是指模拟自然湿地生态系统而建立的人工生态环境系统。

它主要由人工介质、植物和微生物等组成,并通过物理、化学和生物等多种途径实现对污染物流的净化作用。

通过植物吸收、富集和降解水体中的含氮污染物,减少水体中的氮含量;通过微生物的硝化反硝化作用,实现氮的生物转化,将氧化态氮转化为还原态氮通过介质的吸附和过滤作用,阻止泥沙和其他悬浮物对水质的恶化作用;通过植物的根系分泌物质对水体中氮的吸收,促进营养物质的循环利用。

人工湿地作为一种高效的净水技术,不仅投资成本低,而且运行费用低,尤其适用于一些干旱、缺水地区和城市河道的水环境治理。

2. 氮污染物的来源与危害农业化肥:农业活动中的化肥使用是水中氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐等氮污染物的重要来源。

过量施用以及不合理的施肥方式会导致氮肥的流失,对水体造成污染。

生活污水:生活污水中含有一定量的氮、磷等营养物质,这些物质在微生物的作用下,会转化为氮污染物并流入水体,导致水质恶化。

工业污水:某些工业生产过程会产生含有较高氮污染物的废水,如合成氨生产、石油化工等。

如果未经处理或处理不充分,这些废水排放到河流、湖泊中会对水质造成严重影响。

水体富营养化:当水体中氮、磷等营养物质含量过高时,会导致藻类和水生植物过度生长,形成富营养化现象。

这不仅影响水生生态系统的稳定,还可能引起水体溶解氧下降,威胁鱼类和其他水生生物的生存。

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《2024年人工湿地的氮去除机理》范文

《人工湿地的氮去除机理》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长,水体富营养化问题日益突出,尤其是氮的污染成为全球关注的环境问题。

人工湿地作为一种低成本的污水处理技术,在去除水体中的氮等污染物方面表现出显著的效果。

本文将详细阐述人工湿地的氮去除机理。

二、人工湿地概述人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统,通过植物、基质和微生物的共同作用,实现对污水中氮、磷等污染物的去除。

其具有建设成本低、维护简单、生态效益显著等优点,被广泛应用于污水处理领域。

三、人工湿地的氮去除机理(一)物理吸附与截留人工湿地中的基质(如砂、石、土壤等)具有较大的表面积,能够通过物理吸附和截留作用,将污水中的氮素(如氨氮、有机氮等)吸附在基质表面。

同时,湿地中的植物根系也能拦截部分氮素,减少其进入水体的可能性。

(二)微生物作用1. 氨化作用:湿地中的微生物能够将有机氮分解为氨氮,为后续的氮去除过程提供基础。

2. 硝化作用:在好氧条件下,硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

这一过程需要氧气参与,因此在人工湿地中通常设置好氧区和缺氧区的交替环境,以利于硝化细菌的生长和活动。

3. 反硝化作用:在缺氧条件下,反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气,从而从污水中去除氮素。

这一过程需要在缺氧环境中进行,通常在湿地的底层或水流较慢的区域进行。

(三)植物吸收人工湿地中的植物(如芦苇、香蒲等)能够通过根系吸收水中的氮素,并将其转化为自身的组成部分。

这样,植物在生长过程中就能将吸收的氮素同化,进一步减少水中的氮含量。

此外,植物的凋落物也能为基质和微生物提供营养物质,促进生态系统的循环。

四、结论人工湿地的氮去除机理是一个综合的过程,涉及物理吸附与截留、微生物作用以及植物吸收等多个方面。

这些机理共同作用,使得人工湿地能够有效地去除水中的氮素,保护水环境。

然而,人工湿地的运行效果受多种因素影响,如基质类型、植物种类、气候条件等。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行设计和优化,以实现最佳的氮去除效果。

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展人工湿地是一种模拟自然湿地生态系统的人工处理系统,主要通过水生植物的吸收作用和微生物的降解作用对废水中的污染物进行去除。

水生植物作为人工湿地的关键组成部分,对氮磷等养分的吸收作用具有重要意义。

本文将对人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用的研究进展进行综述。

人工湿地中的水生植物主要通过根系对废水中的氮磷等营养物质进行吸收。

这些湿地植物的根系通常具有较大的表面积和较长的根毛,从而增加了其与水中营养物质的接触面积。

水生植物的根系还能分泌一些有机物质,通过化学和生物作用将无机氮磷转化为有机氮磷,提高了植物对养分的吸收能力。

研究表明,不同种类的水生植物具有不同的氮磷吸收能力。

一些研究发现,多年生水生植物如香蒲、芦苇等对氮磷的吸收能力较强,能够有效地降低废水中的氮磷浓度。

而一些浮叶植物如浮萍、凤眼莲等对氮磷的吸收作用相对较弱,需要通过密植或者连续生长来提高处理效果。

水生植物的生长状况和环境因素也会影响其对氮磷的吸收能力。

一些研究发现,适宜的温度、光照和水质条件有助于提高水生植物的生长和养分吸收能力。

人工湿地的水力条件(如水层深度、水流速度等)也会影响水生植物的根系生长和氮磷吸收能力。

近年来,一些研究还探讨了人工湿地中水生植物与微生物之间的协同作用对氮磷的去除效果。

这些研究发现,水生植物根系中的附生微生物能够降解有机物质,并转化为无机氮磷,提高了废水中氮磷的去除效果。

一些研究还发现,水生植物的根系能够提供适宜的生境条件,促进有益微生物的生长和活动,进一步提高了氮磷的去除效果。

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用是一种高效和可持续的废水处理技术。

通过选择合适的水生植物,优化其生长条件,同时充分发挥水生植物和微生物的协同作用,可以有效地降低废水中氮磷的浓度,提高水质处理效果。

未来的研究还可以进一步探讨不同水生植物和微生物的组合,以及水生植物吸收转化氮磷的机理,提高人工湿地的废水处理效率。

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展摘要:人工湿地作为一种新兴的生态修复技术,在近年来得到了广泛的关注。

尤其是对于湖泊、水库等水体中的氮和磷污染问题,人工湿地作为一种低成本、高效率的处理手段,受到了研究者们的重视。

本文综述了人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展,包括湿地对氮磷的去除效率和影响因素、脱氮除磷机理,以及人工湿地在实际应用中的效果与前景。

通过对文献的综合分析,总结了人工湿地脱氮除磷的目前研究状况,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词:人工湿地;脱氮;除磷;效果;机理一、引言水体中的氮和磷污染对水环境的健康和生态系统的平衡产生了极大的影响。

氮和磷是水体中主要的营养物质,但过量的氮磷会引起水体富营养化的问题,导致水体产生藻类暴发等现象,严重危害水生态系统和人类生活。

因此,寻找一种经济高效的水体氮磷治理方法是当前水环境研究的热点之一。

人工湿地作为一种新兴的水体修复技术,具有环境友好、经济可行的特点,逐渐成为处理水体中氮磷污染的重要手段之一。

通过模拟自然湿地的生态系统功能,人工湿地能够有效地去除水体中的氮和磷,达到净化水体的目的。

在国内外研究者的共同努力下,人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究取得了一定的进展。

二、人工湿地脱氮除磷的效果人工湿地通过植物根系的吸收作用、湿地沉积物的吸附作用以及微生物的作用等方式,能够有效地去除水体中的氮和磷。

许多研究表明,人工湿地对氮和磷的去除效率较高,可达到40%~90%以上。

其中,植物吸收是人工湿地氮磷去除的主要途径,对于氮的去除有较高的效果;而湿地沉积物和微生物对于磷的去除也起到了重要的作用。

此外,湿地系统的水力负荷、水层厚度和水力停留时间等因素也会对氮磷的去除效果产生一定的影响。

三、人工湿地脱氮除磷的机理人工湿地脱氮除磷的机理主要包括植物吸收、湿地沉积物吸附和微生物作用三个方面。

植物作为人工湿地的重要组成部分,通过根系的吸收作用,可以有效地去除水中的氮和磷。

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展

人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用研究进展
人工湿地是一种通过人工手段模拟自然湿地生态系统的系统工程,通过湿地中水生植
物的作用来净化废水中的污染物,特别是氮和磷的含量。

水生植物对氮磷的吸收作用是人
工湿地净化废水的关键过程之一。

本文主要综述了近年来人工湿地中水生植物对氮磷的吸
收作用的研究进展。

在人工湿地中,水生植物通过根系吸收水中的营养物质,其中氮磷是关键的营养元素,对植物的生长和发育起到重要的作用。

水生植物吸收氮磷的机制主要是通过活性运输和被
动扩散两种方式。

活性运输是指植物根系中的离子泵主动将氮磷离子从根系中吸收,并转
运到植物的地上部分。

被动扩散是指氮磷溶解在水中,通过浸润入根系细胞内,并在根内
被植物吸收。

近年来对人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用进行了大量的研究。

研究表明,不同
种类的水生植物对氮磷的吸收能力存在差异。

一些水生植物,如黑三棱、香蒲、金鱼藻等,对氮磷的吸收能力较强,能够有效减少废水中的氮磷浓度。

而其他一些水生植物,如莲藕、菰草等,对氮磷的吸收能力较弱,对废水的净化效果不明显。

还有研究发现水生植物的生长状态对其对氮磷的吸收作用有一定影响。

一些研究发现
水生植物的叶片面积与根系质量比例与其对氮磷的吸收能力有较强的相关性,即生长较好
的水生植物对氮磷的吸收能力更强。

除了水生植物的特点,底泥也对氮磷的吸收作用有一定影响。

一些研究发现,底泥中
存在的有机质可以吸附氮磷,从而减少水生植物对氮磷的吸收能力。

在人工湿地的设计中,也需要考虑底泥的特性对水生植物对氮磷的吸收效果的影响。

人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献

人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献

第 卷第 期 年 月生 态 学 报≤× ∞≤ ≤ ≥ ≤∂∏人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献蒋跃平 葛 滢 岳春雷 常 杰3浙江大学生命科学学院 杭州基金项目 国家自然科学基金资助项目 浙江省自然科学基金资助项目 收稿日期 2 2 修订日期 2 2作者简介 蒋跃平 ∗ 男 浙江平湖人 硕士 主要研究污水处理的生态技术∀3通讯作者 ∏ ∞2Φουνδατιονιτεμ ∏ ≥ ƒ ∏ ≤ ° √ ∏ ≥ ƒ ∏Ρεχειϖεδδατε 2 2 Αχχεπτεδδατε 2 2Βιογραπηψ ≠∏ 2°摘要 研究了处理观赏用轻度富营养化水的人工湿地中植物的生长特性和氮磷去除作用∀研究发现 所选用的 种植物中 有种植物在人工湿地中生长良好 稳定生长 以后 其平均总生物量在 ∗ Ù之间 除了鸭跖草的地上地下生物量比 Ù 为 1 外 其余都在 1 ∗ 1 之间∀植株地上部 和°的浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 和 1 ∗ 1Ù 之间 地下部 和°浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 及 1 ∗ 1 Ù 之间∀大部分植物地上部 和°的浓度大于地下部 π 1 ∀植物的 !°积累量分别在 1 ∗ 1 Ù 和 1 ∗ 1 Ù 之间∀在处理轻度富营养化水的人工湿地中 植物吸收对氮磷的去除起着主要作用))贡献率分别为 1 和 1 ∀植物的氮磷积累量与浓度及生物量之间均存在显著相关 所以可以直接以生物量为指标选择人工湿地植物∀同时考虑净化和景观效果 可为处理城镇轻度富营养化水的人工湿地的植物选择提供参考∀关键词 人工湿地 植物 富营养化水 生物量 营养吸收 积累量Νυτριεντρεμοϖαλρολεοφπλαντσινχονστρυχτεδωετλανδονσιγητσεεινγωατερ≠∏ 2° ∞≠ ≠ ∞≤ ∏ 2 ≤ 3ΧολλεγεοφΛιφεΣχιενχε ΖηεϕιανγΥνιϖερσιτψ ΗανγζηουΧηινα ΑχταΕχολογιχαΣινιχα 2004 24 8 1718∗1723Αβστραχτ ≤ ∏ √ ∏ ∏ ≤ √ ¬ √ √ ∏ ∏ ∏ ° √ ≤ ∏ ∏ 2 × ∏ √ ∏ ∏ × 2 ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ Φατσιαϕαπονιχα Αϖεναφατυα ϑυνχυσεφφυσεσ Ρυμεξϕαπονιχυσ ∏ ∏ Φατσιαϕαπονιχα ∏ √ ∏ Αϖεναφατυα ϑυνχυσεφφυσυσ Ρυμεξϕαπονιχυσ ∏ × ∏Ù∞¬ Χομμελιναχομμυνισ √ Ù ∏ √ 1 1 √ ∏ ∏ 1 1 Ù 1 1 Ù √ ∏ ∏ 1 1 Ù 1 1 Ù √ × ∏ √ ∏ π 1 ° ∏ ∏ ∏ 1 1 Ù 1 1 Ù √ × ∏ ∏ ∏ √ ∏ ∏ ∏ 1 1 √ ° ∏ ∏ ∏ √∏ ≥ ∏ ∏ ∏ ∏ × ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ √ × ∏ ∏ ∏Κεψωορδσ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ 文章编号 2 2 2 中图分类号 ± 文献标识码人工湿地是一种污水处理的新型技术≈ 与传统方法相比具有投资省!运行费用低!处理效果好等优点 在欧美等发达国家已被广泛地用于处理城镇及农村生活污水≈ !工农业废水≈ 在水污染控制方面发挥着越来越重要的作用≈ ∀目前 水资源短缺 水量不足和水质污染 已经成为制约我国城乡经济和生态环境可持续发展的重大问题∀在城镇观赏水的富营养化治理中不适宜使用传统的集中!大规模的污水处理方式 而且污水处理厂排放标准 2 中 级 标准的出水浓度也高于地面水 2 的∂类标准 远不能达到地面景观水要求∀因此在以水景观为主的环境中 应该寻求分散!小规模!高效!针对低浓度污水的处理方法∀人工湿地在这里就具有特别的优势 不仅可以处理低浓度污水 同时可以隐藏于风景区的绿地!花园中 提高城市景观环境的协调性 美化周围环境∀目前国内外人工湿地的研究大多是针对生活污水和工业废水≈ ∗ 关于城乡景观水的研究较少 对处理这类水的人工湿地中植物的生长特性和作用更是缺少了解∀当前 国内外用于人工湿地的植物比较单一≈ 缺少景观功能的考虑∀本研究在一些人工湿地常见植物的基础上 基于新一代人工湿地表面无积水的特点 引入乡土植物种类和一些园艺栽培种 特别是中生植物 研究它们在人工湿地轻度富营养化水处理系统中的生长特性和氮磷去除作用 并综合考察景观功能效果∀图 杭州植物园中复合垂直流人工湿地示意图ƒ × √ ∏ ∏1 材料与方法111 人工湿地结构及效果以欧盟项目研究成果为基础 年 ∗ 月在杭州植物园内建造了一个复合垂直流人工湿地 图 用于循环处理观鱼池内的养鱼用水∀该系统总面积 其中 池 池底部和四周以水泥墙封闭防渗∀以沙 厚 和砾石 厚 为基质∀鱼池水通过布水管均匀流入系统各处∀总注水量为 Ù 自动间歇式注水∀这种新型人工湿地地表无积水 大部分面积接近中生环境 适合更多植物种类的生长 从而有更好的处理效果和景观功能∀每月 次取自然水塘 作参照 和人工湿地进!出水的水样 并参照国标地面水标准 2规定的方法分析水质∀结果表明 表 自然水塘中氮的指标高于°类水 磷高于¯类水 人工湿地进水的氮磷指标分别为°类和¯类水 出水分别为®类和¬类水∀表1 杭州植物园自然水塘与人工湿地水质状况Ταβλε1 Χηαραχτεριστιχσοφτηεωατεριντηενατυραλπονδανδχονστρυχτεδωετλανδ ≤• οφΗανγζηουΒοτανιχαλΓαρδεν项目硝态氮2 Ù 氨态氮2 Ù 凯氏氮Ù 总氮×Ù 总磷×°Ù 化学需氧量≤ ⁄ Ù 五日生化需氧量⁄ Ù 浊度×× 自然水塘 ∏ 人工湿地循环进水≤• ∏ 人工湿地循环出水≤• ∏ ∏ 人工湿地去除率≤•√)112 材料和方法年 月 收集本地野生的植物和一些园艺栽培植物 共 种 分别栽种到人工湿地中 观察它们的存活情况∀ 年月中旬 从上述植物中选择生长好的 种作为实验物种 分别从中选取大小较均匀的植株 每个物种移栽到 的 池试验区中 个重复∀由于水流通过布水管均匀流入 池 因此整个 池具有相似的水力负荷 从而保证植物具有相似的生长环境∀期蒋跃平 等 人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献经过 的生长以后 统计每个物种试验区中间 1 ≅ 1 样方中植株数目!株高等生长性状 并随机取 株∀将每株样品分为地上和地下部 在 β≤烘箱中烘至恒重后称重∀计算单株平均生物量和单位面积的生物量∀植物样品用 ≥ 2 消煮制备成溶液 总氮含量用过硫酸钾氧化吸光光度法测定≈ 总磷用钒钼蓝法测定≈ ∀植物氮磷积累量 ΠΑ 的计算公式为ΠΑ ΠΧ≅ΠΒ式中 ΠΧ为植物氮磷浓度 ΠΒ为植物生物量∀人工湿地 池氮磷负荷 Λ 和人工湿地氮磷总去除量 Ρ 的计算公式分别为表2 杭州植物园人工湿地中植物的生活力Ταβλε2 ΤηεγροωτηϖιταλιτψοφπλαντσινχονστρυχτεδωετλανδοφΗανγζηουΒοτανιχαλΓαρδεν序号物种≥在人工湿地中的生活力√ ∏黄菖蒲Ιρισπσευδαχορυσ强∂ ∏斑茅Σαχχηαρυμαρυνδιναχευμ强∂ ∏ 美人蕉Χανναινδιχα强∂ ∏ 菖蒲Αχορυσχαλαμυσ强∂ ∏ 线穗苔草Χαρεξνεμοσταχηψσ强∂ ∏ 紫露草Τραδεσχαντιαρεφλεξα强∂ ∏ 吉祥草Ρεινεχκιαχαρνεα强∂ ∏ 芦竹Αρυνδοδοναξ强∂ ∏ 芋Χολοχασιαεσχυλεντα强∂ ∏ 花叶芦竹Αρυνδοδοναξ√√强∂ ∏ 香蒲Τψπηααυγυστιφολια强∂ ∏ 荻Μισχαντηυσσαχχηαριφλορυσ强∂ ∏ 菩提子Χοιξλαχρψμα2ϕοβι强∂ ∏ 菰Ζιζανιαχαδυχιφλορα一般 ∏ 黑麦草Λολιυμπερεννε强∂ ∏ 鸢尾Ιριστεχτορυμ一般 ∏ 鸭跖草Χομμελιναχομμυνισ强∂ ∏ 羊蹄Ρυμεξϕαπονιχυσ强∂ ∏ 灯心草ϑυνχυσεφφυσυσ弱• 野燕麦Αϖεναφατυα弱•八角金盘Φατσιαϕαπονιχα死亡⁄Λ ΕιιΙΧι≅Θι ΡΕιιΙΧι ΟΧι ≅Θι式中 ΙΧι为第ι月进水的氮磷浓度 ΟΧι为第ι月出水的氮磷浓度 Θι为第ι月的累计进水量∀实验数据用≥°≥≥程序进行分析∀2 结果与分析211 人工湿地中不同植物的生活力从 年 月开始 对栽种到人工湿地 池的 种植物进行观察 了解它们的存活情况 表 ∀一段时间后 八角金盘Φατσιαϕαπονιχα 不能在该人工湿地中生长 另外 种能够在人工湿地中生长 但其中野燕麦 Αϖεναφατυα 和灯心草 ϑυνχυσεφφυσυσ 生长很差 羊蹄 Ρυμεξϕαπονιχυσ 在人工湿地中的生活史较短 因此这 种也不适宜采用∀其余 种植物中 除了菰Ζιζανιαχαδυχιφλορα 和鸢尾 Ιριστεχτορυμ 生活力一般以外 剩下 种都生长旺盛∀212 人工湿地中不同植物的生物量及其分配种植物 表 在人工湿地中生长 以后 各种植物的总生物量在 ∗ Ù 之间 其中黄菖蒲最高 Ù鸭跖草最低 Ù 种间差异显著 π 1 ∀除了鸭跖草的地上地下生物量比 Ù 达到 1 外 其它的比值在1 ∗ 1 之间∀大部分植物的地下生物量占总生物量的 ∗ 但鸭跖草只有 黄菖蒲则高达 ∀植株高度在1 ∗ 1 之间∀213 人工湿地中不同植物的氮磷浓度月底 实验植物地上部 和°浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 及 1 ∗ 1 Ù 之间 图 ∀鸭跖草具有最高的地上部 浓度 达 Ù 荻最低 只有 1 Ù 且各植物之间的差异显著 π 1 地上部°浓度以鸭跖草最高 1Ù 菰最低 1 Ù 各植物之间的差异也显著 π 1 ∀所有实验植物地下部 和°浓度在 1 ∗ 1 Ù 及 1 ∗ 1 Ù 之间 差异显著 π 1 ∀大多数植物地上部和地下部之间 和°的浓度差异显著 π 1 分别有 种植物的地下部 浓度和 种植物的地下部°浓度高于地上部分 其余都是地上部高于地下部 图 ∀214 人工湿地中不同植物氮磷积累量美人蕉和菖蒲分别具有最高的 !°积累量 1 Ù 和 1 Ù 鸢尾的 积累量最低 1 Ù菰的°积累量最低 1 Ù 图 ∀ 种植物平均的氮磷积累量为 1 Ù 和 1 Ù 其中地上部平均的氮磷积累量为 1 Ù 和 1 Ù 分别占 1 和 1 可见 实验植物的氮磷主要积累在地上部∀各植物的氮磷积累量分别与生物量和氮磷浓度显示了显著的线性关系 π 1 图 其中氮磷积累量与生物量的相关系数分别为 1 和 1 氮磷积累量与氮磷浓度的相关系数分别为 1 和 1 说明氮磷积累量与生物量的相关性更好∀215 人工湿地中植物氮磷积累量与系统总去除量的关系实验期间 共 人工湿地 池的氮磷总负荷为 1 和 1 即单位氮磷负荷为 1 Ù 和 1 Ù 因此 种植物的氮磷积累量占湿地氮磷负荷分别在 1 ∗ 1 和 1 ∗ 1 之间∀ 种植物的平均氮磷积累量分别为1 Ù 和 1 Ù 占湿地氮磷负荷的 1 和 1 其中地上部的平均氮磷积累量分别为 1 Ù 和 1 Ù生 态 学 报 卷表3 杭州植物园人工湿地中植物的生物量和高度Ταβλε3 ΒιομασσανδηειγητοφπλαντσιντηεχονστρυχτεδωετλανδοφΗανγζηουΒοτανιχαλΓαρδεν序号物种≥总生物量×Ù地上生物量√ ∏Ù地下生物量∏ÙÙ高度黄菖蒲Ιρισπσευδαχορυσ? ? ? 斑茅Σαχχηαρυμαρυνδιναχευμ ? ? ? 美人蕉Χανναινδιχα ? ? ? 菖蒲Αχορυσχαλαμυσ ? ? ? 线穗苔草Χαρεξνεμοσταχηψσ ? ? ? 紫露草Τραδεσχαντιαρεφλεξα ? ? ? 吉祥草Ρεινεχκιαχαρνεα ? ? ? 芦竹Αρυνδοδοναξ ? ? ? 芋Χολοχασιαεσχυλεντα? ? ? 花叶芦竹Αρυνδοδοναξ√ϖερσιχολορ? ? ? 香蒲Τψπηααυγυστιφολια ? ? ? 荻Μισχαντηυσσαχχηαριφλορυσ ? ? ? 菩提子Χοιξλαχρψμα2ϕοβι ? ? ? 菰Ζιζανιαχαδυχιφλορα ? ? ? 黑麦草Λολιυμπερεννε ? ? ? 鸢尾Ιριστεχτορυμ? ?鸭跖草Χομμελιναχομμυνισ???3平均值?标准差 邓肯氏新复极差检验 同列中有相同字母的表示未达到Π 水平的显著差异 Ù 地上生物量Ù地下生物量× ¬ ?≥⁄ × ∏ √ ⁄∏ ∏ Ù √ ∏ Ù ∏图 杭州植物园人工湿地中植物地上和地下部的氮磷浓度 平均值及标准差ƒ√ ∏ ∏ ∏∏ ° ∏ ∏ ≥⁄° 黄菖蒲 ≥ 斑茅 ≤美人蕉 ≤ 菖蒲 ≤ 线穗苔草 × 紫露草≤ 吉祥草 ⁄ 芦竹 ≤∞ 芋 ∂ 花叶芦竹 × 香蒲 ≥荻 ≤ 菩提子 ≤ 菰 ° 黑麦草 × 鸢尾 ≤≤ 鸭跖草 ° Ιρισπσευδαχορυσ ≥ Σαχχηαρυμαρυνδιναχευμ ≤ Χανναινδιχα ≤ Αχορυσχαλαμυσ ≤ Χαρεξνεμοσταχηψσ × Τραδεσχαντιαρεφλεξα ≤ Ρεινεχκιαχαρνεα ⁄ Αρυνδοδοναξ ≤∞ Χολοχασιαεσχυλεντα ∂ Αρυνδοδοναξ√ ϖερσιχολορ × Τψπηααυγυστιφολια ≥ Μισχαντηυσσαχχηαριφλορυσ ≤ Χοιξλαχρψμα2ϕοβι ≤ Ζιζανιαχαδυχιφλορα ° Λολιυμπερεννε × Ιριστεχτορυμ ≤≤ Χομμελιναχομμυνισ占湿地氮磷负荷的 1 和 1 ∀同时 实验期间人工湿地的氮磷总去除量分别为 1 和 1 因此人工湿地对氮磷的去除率分别为 1 和 1 ∀根据上述结果 可以计算植物平均的氮磷积累量对人工湿地氮磷去除的贡献率分别为1 和 1 其中地上部的平均贡献率为 1 和 1 ∀通过图 和平均的植物氮磷积累量可以看到 种植物中 有 种植物 黄菖蒲!斑茅!美人蕉!菖蒲!线穗苔草!紫露草!吉祥草和芦竹 的氮磷积累量超过平均的植物氮磷积累量 即超过平均的贡献率 1 和 1 种植物 芋和花叶芦竹 的贡献率接近平均的贡献率 剩下 种植物 香蒲!荻!菩提子!菰!黑麦草!鸢尾和鸭跖草 的贡献率基本上只有平均贡献率的一半∀3 讨论311 人工湿地中植物对氮磷去除的不同功能群植物体内的氮磷浓度能够反映出该种植物对氮磷的吸收能力∀在本研究的轻度富营养化水中 总氮总磷分别为 1 Ù 和 1 Ù种植物的氮磷浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 和 1 ∗ 1 Ù之间 平均值分别为 1 Ù 和 1 Ù 其中有 种植物 美人蕉!菖蒲!紫露草!吉祥草!芦竹!花叶芦竹!黑麦草和鸭跖草 的氮浓度高于平均值 有 种植物 菖蒲!紫露草!吉祥草!芦竹!菩提子!黑麦草!鸢尾和鸭跖草 磷浓度高于平均值 分别属于对氮和磷具有高吸收功能的物种∀⁄ ∏ 的研究≈显示 在重度富营养化 总氮总磷分别为 1Ù 和 1 Ù和中度富营养化 总氮总磷分别为 1期蒋跃平 等 人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献图 杭州植物园人工湿地中植物地上和地下部的氮磷积累量 平均值及标准差 缩写同图 ƒ√ ∏ ∏ ∏ ∏∏ ° ∏ ∏ ≥⁄ √ ƒ 1Ù 和 1 Ù 水中 种挺水植物的氮浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 和 1 ∗ 1 Ù 之间 磷浓度分别在 1 ∗ 1 Ù 和 1 ∗ 1 Ù之间 证明植物的氮磷浓度在一定范围内会随着水中氮磷浓度的增加而上升∀通过比较可以发现 本研究的 种植物中 已经有植物 例如 菖蒲!紫露草!黑麦草和鸭跖草等 表现了很强的氮磷吸收能力 但大部分的植物还有很大的氮磷吸收空间 特别是对于磷的吸收∀生长在人工湿地相似条件下的实验植物 其生物量差异显著 π 1 这应是植物内在的生长特性 也表现了物种对这种环境的适应能力≈ ∀本研究显示 生物量与植物体内氮磷积累量的相关性好于体内浓度 因而可以直接通过生物量来评价它们对氮磷去除的作用∀黄菖蒲!斑茅!美人蕉!菖蒲!线穗苔草!紫露草!吉祥草和芦竹的能力最强 其氮磷积累量超过 种平均氮磷积累量 属于高积累功能群 芋和花叶芦竹的氮磷积累量接近平均值 属中积累功能群 香蒲!荻!菩提子!菰!黑麦草!鸢尾和鸭跖草的氮磷积累量基本上只有平均值的一半 属于低积累功能群∀图 植物氮磷积累量与植物生物量!植物氮磷浓度的关系ƒ ∏ ∏ ∏ ∏312 人工湿地植物的景观功能群当考虑植物景观功能时 可以根据公共庭园绿化植物的选择标准≈ 按照植物的形态特征 选择人工湿地的构景种类∀斑茅!芦竹!花叶芦竹植株高大 可以作为大规模的造景种类 线穗苔草!吉祥草!黑麦草和鸭跖草可作为草坪和地被植物 紫露草!黄菖蒲和美人蕉可作为草花植物∀其中美人蕉在人工湿地中生长比自然条件下高大 可以间隔收割高大个体 控制景观效果 而且收割对提高人工湿地净化效果也很有必要≈ ∀313 人工湿地中植物吸收对人工湿地氮磷去除的贡献许多研究显示 植物对富营养化水具有很好的净化效果≈ ∀° 的研究≈发现 对于轻度氮磷负荷的人工湿地生 态 学 报 卷处理系统 在植物的生长阶段收割 可以占人工湿地氮总去除量的 而在重度氮磷负荷的处理系统中 虽然植物吸收氮的绝对量比轻度氮磷负荷的系统大 但其所占比例低 只有 ∗ ∀本研究的 种植物平均氮磷积累量对去除水中氮磷的贡献率分别为 1 和 1 ∀因此 在处理轻度富营养化水的人工湿地中 植物吸收对氮磷的去除起主要作用∀本研究发现 植物的氮磷积累量主要集中在植物的地上部 其平均氮磷积累对去除水中氮磷的贡献率分别为 1 和 1 所以通过对植物地上部分的收割 就可以去除水中大部分的 !°∀将野生植物斑茅!菖蒲!线穗苔草!芦竹!芋!香蒲!荻和菩提子等引入到人工湿地 可以增加人工湿地中的植物多样性∀植物多样性越高 资源利用越充分 根区对 和 的利用程度越高≈ ∀同时 不同季节生长的野生植物也可以使人工湿地常年保持有活力的植物生长 从而稳定人工湿地的净化效果且容易管理∀在我国亚热带地区可以选择冬春和夏秋两类不同功能群的植物在人工湿地中接续生长 这样可以提高人工湿地在冬季的净化效果≈ 增强人工湿地净化能力的季节间稳定性∀总之 在人工湿地中 可以根据不同的需要 合理配置植物种类 既能提高净化水体的效果 又能美化环境∀Ρεφερενχεσ≈ ° ≤ ∏ ∞∏ ΩατερΣχιενχεανδΤεχηνολογψ 32 ∗≈ × ≤≤ ∏ 2 ∏ ∏ ∏ ∏ 2 ΩετλανδσΕχολογψανδΜαναγεμεντ 9 ∗≈ • ≤√ ∏ Βιοχψχλε 42 ∗ ≈ ÷ ° ∏ ΧηινεσεϑουρναλοφΕχολογψ 21∗≈ ∂ •∞ ° ≤ ∏ √ΕχολογιχαλΕνγινεερινγ 15 ∗≈ ⁄ ≥∏ × ≥ ≤ ∏ ∏ ΧηινεσεϑουρναλοφΑππλιεδΕχολογψ13 ∗≈ ≤ ≥° • ±ϑουρναλοφΛακεΣχιενχεσ 14 ∗ ≈ •∏ ≠ • ÷≠ ∂≥ ¬ ΠΤΧΑ ΠαρτΒ ΧηεμιχαλΑναλψσισ 36 ∗≈ ≥⁄ ΣοιλΑσσαψονΠροπερτιεσοφΑγρο2Χηεμιστρψ × ∞ ∏ ∏ √ ≤ ∏ ∏ ° ≈ ⁄ ∏ × ° ∞ ∏ √ ∏ΕχολογιχαλΕνγινεερινγ 5 ∗≈ × ≤≤ ° ∏ )) ∏ ∏ΕχολογιχαλΕνγινεερινγ 7 ∗≈ ≠ ÷∏ ÷ ± ςιρεσχενχεανδΒεαυτιφιχατιονοφΠυβλιχΛανδσχαπε ≤ ƒ °∗ ≈ ≠ ≠εταλ ƒ ¬ √ ∏ √ ΩατερΣχιενχεανδΤεχηνολογψ 38 ∗≈ ≤± ≠ ≠ ÷ ∏ ∏ Αχορυσταταρινοωιι ϑουρναλοφΝανχηανγΥνιϖερσιτψΝατυραλΣχιενχε 23 ∗≈ ° ≥ × ×ΕχολογιχαλΕνγινεερινγ 6 ∗ ∗≈ ∞ ⁄ ∏ ∏ ∏ Αννυ Ρεϖ Εχολ Σψστ 17 ∗≈ ≠ ≤ • ÷≠ ∏√ ΑχταΕχολογιχαΣινιχα 20 ∗参考文献≈ 夏汉平 人工湿地处理污水的机理与效率 生态学杂志 21 ∗≈ 籍国东 孙铁珩 李顺 人工湿地及其在工业废水处理中的应用 应用生态学报 13 ∗ ≈ 成水平 吴振斌 况琪军 人工湿地植物研究 湖泊科学 14 ∗≈ 吴建之 葛滢 王晓月 过硫酸钾氧化分光光度法测定植物总氮 理化检验))化学分册 36 ∗ ≈ 鲍士旦 土壤农化分析 第 版 南京农业大学 北京 中国农业出版社≈ 马锦义 徐志祥 张清海编著 公共庭园绿化美化 北京 中国林业出版社 ∗≈ 何池全 赵愧义 叶居新 石菖蒲净化富营养化水体的研究 南昌大学学报 理学版 23 ∗≈ 葛滢 常杰 王晓月 两种程度富营养化水中不同植物生理生态特性与净化能力的关系 生态学报 20 ∗期蒋跃平 等 人工湿地植物对观赏水中氮磷去除的贡献。

人工湿地脱氮除磷原理

人工湿地脱氮除磷原理

人工湿地脱氮除磷原理谈到污水处理,很多人都认为工艺先进、价格髙的设备处理效果一泄就好一些。

其实我们亳不起眼的人工湿地英实也有很髙的去污能力,在一左的条件下BOD、COD的去除率高达80%以上。

虽然湿地存在一些缺点,但是瑕不掩瑜。

人工湿地建造和运行费用便宜、技术要求不髙、还有多项优点,可谓物美价廉。

比较适合广大农村、中小城镇及旅游景区污水处理领域,湿地系统的脱氮除磷效果。

今天专业的水环境治理这服务商力鼎环保将讲解湿地的脱氮除磷原理。

污水中含氮物质的表现形式主要为氨氮和有机氮,人工湿地对污水中各类含氮物质的去除途径包括以下三种形式:(1)污水中的氨氮可通过湿地植物以及湿地微生物同化作用,转化为生物机体的有机组成部分,最终通过对湿地植物左期收割的方式,实现对污水中氨氮的有效去除;(2)在污水的pH值较高(大于8.0)的情况下,污水中的氨氮可通过自由挥发的形式从污水中溢岀,但通过自由挥发减少的氨氮,只占人工湿地氨氮去除总量的一小部分;(3)人工湿地对污水中含氮有机物质的主要去除途径为湿地微生物的硝化以及反硝化作用,在好氧条件下,污水中的氨氮经过亚硝化细菌、硝化细菌的亚硝化以及硝化作用,先后转化为亚硝酸盐、硝酸盐,随后在缺氧以及有机碳存在的条件下,经过反硝化细菌的反硝化作用而被还原为氮气,从水中逸岀、释放到大气中,最终实现人工湿地对污水中氨氮的有效去除。

污水中含磷污染物质的表现形式主要由颗粒磷、溶解性有机磷以及无机磷酸盐等三类, 人工湿地对污水中含磷污染物质的去除可通过填料床的吸附、微生物以及湿地植物的同化吸收、有机物的吸附等多重作用得以去除:(1)污水中的部分无机磷可通过湿地植物的吸收、同化作用,转化成植物机体的组成成分 (如ATP、DNA以及RNA等),最终通过对湿地植物的左期收割使其得以去除,但是通过湿地植物吸收去除的磷污染物只占人工湿地去除总疑的一小部分;(2)污水中的含磷污染物的主要去除途径依赖于湿地上壤的物理化学吸附作用,含磷污染物的去除能力取决于湿地土壤的环境容量,通常情况下,湿地填料的物理吸附以及化学沉淀作用对污水中TP的去除能力可达90%以上;(3)微生物对污水中含磷污染物的去除过程主要包括微生物对含磷物质的同化作用以及对其的过戢积累两个过程,微生物对污水中含磷污染物的分解释放,能够有效促进有机磷酶的无机化,同时在含磷污染物的基质吸附沉淀、植物吸收同化过程中,也能够起到显著的促进作用。

人工湿地法对生活污水中氮磷的去除效果研究解读

人工湿地法对生活污水中氮磷的去除效果研究解读

洛阳理工学院毕业设计(论文)题目人工湿地法对生活污水中氮磷的去除效果研究姓名王驰系(部)环境工程与化学系专业环境工程指导教师吴长航2013年6月2日人工湿地法对生活污水中氮磷的去除效果研究摘要为了探索生活污水中N、P去除,在实验室用柱状渗滤池模拟人工湿地采用混合土为介质,探究人工快速渗滤系统对城市生活污水中N、P的去除。

研究不同介质配比,淹水时间,湿干比等3种因素组合对污水处理的最优运行模式。

试验结果表明:通过选取混合土为介质及调整以上3个参数处理生活污水是可行的;实验统计得出最优模型:当介质为40%土壤(黄粘土)+煤渣+砾石时对氨氮和磷的去除率分别为62.17%和84.67%,出水浓度分别为13.24mg/L和0.46mg/L,都达到国家一级排放标准。

在水资源短缺、水污染日趋严重的今天,人工快速渗滤系统以其低投资、低能耗、操作管理方便以及净化效果良好等优点在实现污水资源化中的重大现实意义。

关键词:N、P去除、人工快速渗滤系统、混合土、污水资源化STUDY ON THE EFFECT OF N/P REMOVAI IN THEDOMESTIC SEWAGE BY THE CONSTRUCTEDWETLANDABSTRACTIn order to study Nitrogen and phosphorus removal from municipal sewage, simulation of constructed wetland by columnar infiltration filter for nitrogen and phosphorus removal by using mixture medium in lab is made. The optimum operation mode is inrestigated for medium composition, flooding period and dry/ wetratio. It is shown that it is feasible to select soil/ quarta sand, flooding period and dry/ wet ratio as design parameter, and then to get optimum model. When the mediums are cinder, gravel and soil(yellow clay), the removal rate of N and P respectively are 62.17% and 84.67% and the effluent concentration respectively are 13.24mg/L and 0.46mg/L which all meet the national emission standards.Constructed rapid infiltration (CRI) system with low investment , low energy consuming, convenience of operation and better effect of treatment has great significance for reusing of wastewater in today.KEY WORDS: N/P removal,Constructed rapid infiltration ( CRI) system,mixture soil,reusing of wastewater目录前言 (1)第1章概述 (3)1.1 人工湿地的概念 (3)1.1.1 人工湿地的定义 (3)1.1.2 人工快速渗滤系统的定义 (3)1.1.3人工快速渗滤系统去除污水中氨氮和总磷的机理 (4)第2章实验材料和方法 (6)2.1 实验材料 (6)2.1.1实验试剂 (6)2.1.2渗滤池所用介质 (6)2.2 实验设备与装置 (7)2.2.1 渗滤池的构造 (7)第3章实验步骤及探究 (10)3.1 氨氮和总磷的校准曲线的绘制 (10)3.1.1 氨氮校准曲线的绘制 (10)3.1.2 磷的校准曲线的绘制 (10)3.2 不同渗滤介质对氨氮和磷去除效果的测量 (11)3.2.1渗滤介质为100%土壤(黄粘土) (11)3.2.2渗滤介质为30%土壤+石英砂+砾石 (12)3.2.3渗滤介质为40%土壤(黄粘土)+煤渣+砾石 (13)3.3不同渗滤介质对氨氮和磷的去除率的探究 (13)结论 (19)谢辞 (21)参考文献 (22)外文资料翻译 (25)前言我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源占有量只有世界人均水平的1/ 4。

人工湿地磷去除机理

人工湿地磷去除机理

人工湿地磷去除机理
人工湿地对磷的去除机理主要包括三个主要方面:基质的物理化学作用、植物的吸收作用,以及微生物的正常同化及聚磷菌的过量摄磷作用。

首先,基质的沉淀和吸附作用是去除磷素最主要的途径,其贡献率高达70%~87%。

人工湿地是由基质、植物和微生物三者共同构成的复合生态系统,其pH值对植物生长和微生物新陈代谢具有很大影响。

当污水进入人工湿地系统后,受基质理化性质的影响,水的pH值会发生一定变化,这会影响磷的去除效率。

因此,为了创造适合湿地植物和微生物生长的环境,需要考察人工湿地中水体pH值的条件。

其次,湿地植物通过根系吸收磷元素,这也是磷去除的一个重要途径。

植物的生长过程中需要大量的磷元素作为营养,因此植物吸收可以有效地去除污水中的磷。

最后,微生物在磷的去除过程中也发挥着重要作用。

微生物通过正常的同化过程将磷转化为生物机体的有机组成部分,同时聚磷菌的过量摄磷作用也能有效去除磷。

在特定的条件下,如pH值较高时,污水中的氨氮还可能通过自由挥发的形式从污水中溢出,尽管这只占人工湿地氨氮去除总量的一小部分。

总的来说,人工湿地通过基质的物理化学作用、植物的吸收作用以及微生物的去除作用,共同实现了对磷的有效去除。

这一过程中,湿地植物的收割和饱和基质的更换是磷最终从系统中去除的关键步骤。

如需更深入了解人工湿地磷去除机理,建议查阅湿地科学、环境科学等相关领域的专业书籍或研究文献。

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展摘要:随着城市化进程的加快,水体污染问题也日益凸显,而人工湿地作为一种生态工程手段,被广泛应用于水污染治理领域。

其中,人工湿地在脱氮除磷方面的应用日益受到关注。

本文从人工湿地脱氮除磷的效果和机理两个方面进行综述,以期进一步推动人工湿地技术的发展和应用。

一、引言水体中氮、磷等养分过量的输入,导致水质恶化,进而引发藻类暴发、水生生物减少等问题。

因此,有效去除水体中的氮、磷成为水体环境治理的关键。

传统的人工湿地是通过植物吸收养分来达到脱氮除磷的目的,然而其效果常受季节、气候等因素影响。

为了进一步提高人工湿地的去除效果,需要深入研究其机理。

二、人工湿地脱氮除磷效果研究1. 植物吸收机制人工湿地中的湿生植物是其除氮除磷效果的关键。

植物通过根系吸收水体中的氮、磷养分,减少其浓度。

同时,植物根际微生物的存在也对氮、磷的去除起到促进作用。

2. 湿地堆积作用人工湿地中的底质层对氮、磷的去除有着重要作用。

底质中的湿地微生物通过降解有机物和吸附作用,有效去除水体中的氮、磷。

3. 水动力学参数影响水动力学参数如水流速度、水深等对人工湿地脱氮除磷效果有着直接影响。

适当调整水流速度和水深可以增强水体中氮、磷的去除效果。

三、人工湿地脱氮除磷机理研究1. 氮的去除机理人工湿地中氮的去除主要通过植物吸收和微生物作用来实现。

在植物吸收过程中,植物根系分泌的有机物能够促进硝化作用,从而将氨氮转化为硝态氮。

而微生物分解有机物的过程中会释放出氨氮,通过硝化反应,最终将氨氮转化为硝态氮。

2. 磷的去除机理人工湿地中磷的去除主要通过吸附作用来实现。

底质层中的颗粒物和有机质对磷有良好的吸附能力,从而将水体中的磷去除。

四、人工湿地脱氮除磷技术的发展与应用1. 不同类型湿地的应用沉水植物湿地、浮水植物湿地、湿润地以及结合人工湿地与湿地保护的生态渗滤技术等不同类型的人工湿地在脱氮除磷领域具有广泛应用前景。

人工湿地磷去除机理

人工湿地磷去除机理

人工湿地磷去除机理
人工湿地是一种利用植物、基质和微生物的协同作用来净化污水的生态系统。

它在去除磷方面具有独特的优势和机理。

主要包括以下几个方面:
1.植物吸收
湿地植物通过根系吸收水体中的磷酸盐,使磷元素进入植物体内,从而实现对磷的去除。

植物对磷的吸收量与植物生长状况、种类以及磷浓度等因素有关。

2.微生物作用
湿地中丰富的微生物能够将溶解态磷转化为不溶性磷,沉积在基质中。

微生物还可以将部分有机磷矿化为无机磷,使其被植物更好地吸收利用。

3.吸附作用
人工湿地中的基质(如砂土、蛭石等)具有一定的吸附能力,能够吸附水体中的磷酸根离子,从而去除磷。

吸附量与基质的比表面积、孔隙度、pH值等因素相关。

4.化学沉淀
在一定的pH值和溶解氧条件下,磷酸盐会与钙、铁、铝等离子发生化学反应形成难溶性化合物,从而沉淀下来,实现对磷的去除。

5.土壤渗滤
污水在流经湿地过程中,部分磷被土壤颗粒截留,通过物理渗滤作用而被去除。

人工湿地磷去除机理是上述多种作用的综合体现,不同类型的人工湿地在磷去除方面的主导机理可能有所不同。

通过优化设计和运行条件,可以最大限度地发挥人工湿地对磷的去除能力。

《2024年植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献》范文

《2024年植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献》范文

《植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮、磷等营养物质的过量排放是主要诱因之一。

人工湿地作为一种自然与工程相结合的水处理技术,因其低能耗、高效率等特点,在污水处理领域得到了广泛应用。

植物作为人工湿地的重要组成部分,其在脱氮除磷过程中发挥着重要作用。

本文旨在探讨植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献。

二、植物在人工湿地中的作用人工湿地主要由基质、植物和水体三部分组成,其中植物是人工湿地的重要组成部分。

植物通过吸收、吸附、挥发等作用,对水中的氮、磷等营养物质进行去除。

具体来说,植物在人工湿地中的作用主要体现在以下几个方面:1. 吸收作用:植物通过根系吸收水中的氮、磷等营养物质,将其转化为自身的生物量,从而实现营养物质的去除。

2. 生物量积累:植物通过生长和繁殖,将吸收的氮、磷等营养物质转化为自身的生物量,从而达到减少水体中营养物质含量的目的。

3. 吸附作用:植物的叶片、茎等部位对水中的营养物质具有一定的吸附作用,有助于减少水中的营养物质含量。

三、植物吸收在脱氮除磷中的贡献在人工湿地中,植物吸收是脱氮除磷的主要途径之一。

具体来说,植物吸收在脱氮除磷中的贡献主要体现在以下几个方面:1. 去除效率高:植物通过根系吸收和生物量积累,能够快速有效地去除水中的氮、磷等营养物质,提高人工湿地的处理效率。

2. 降低处理成本:植物吸收是一种自然过程,不需要额外的能源和化学药剂,从而降低了人工湿地的处理成本。

3. 改善生态环境:植物的存在能够改善人工湿地的生态环境,提高湿地的生物多样性,有助于维护生态平衡。

四、不同植物的脱氮除磷能力比较不同植物的脱氮除磷能力存在差异。

一般来说,具有发达根系的植物,如芦苇、菖蒲等,具有较强的脱氮除磷能力。

此外,一些具有特殊生理功能的植物,如某些藻类和水生植物,也能够通过光合作用和生物化学过程,促进氮、磷等营养物质的去除。

潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究

潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究

潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究氮污染是当前水环境面临的重要问题之一。

氮污染物主要包括氨氮、硝态氮和总氮,它们来自于农业、工业和生活废水等源头。

这些氮化合物进入水体后,会导致水体富营养化,产生蓝藻水华、赤潮等问题,破坏水生态系统的平衡。

因此,研究和探索一种高效、节能的氮污染物处理技术势在必行。

近年来,人工湿地作为一种有效的废水处理技术逐渐受到关注。

与传统的废水处理工艺相比,人工湿地具有运行维护简单、投资成本低廉等优势。

潜流型人工湿地是人工湿地中的一种,它与表面流型人工湿地相比,具有更高的氮污染物去除效果。

本文旨在研究探索潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果,为氮污染物的治理提供科学依据。

一、潜流型人工湿地的工作原理潜流型人工湿地主要由人工填料层、根系和水体三个部分组成。

人工湿地中的植物根系和微生物可以通过吸附、截留和氧化还原反应等方式去除水中的氮污染物。

当废水通过人工湿地时,氮污染物与植物根系和微生物一起发生了一系列复杂的生物化学反应,从而使氮污染物发生转化和去除。

二、潜流型人工湿地的氮污染物去除效果研究表明,潜流型人工湿地对氮污染物具有良好的去除效果。

首先,植物根系能够通过吸附和截留机制去除水中的氨氮。

植物根系附近的土壤中的微生物可以分解氨氮为亚硝酸盐和硝酸盐,然后再被植物根系吸收。

其次,水中的氨氮也可以通过硝化反应转化为硝酸根,然后再被植物根系吸收。

最后,硝酸根可以通过植物根系和微生物的协同作用被还原为氮气,从而实现氮污染物的彻底去除。

三、影响潜流型人工湿地氮污染物去除效果的关键因素潜流型人工湿地的氮污染物去除效果受到多个因素的影响。

首先,植物种类和密度是影响去除效果的重要因素。

不同的植物对氮污染物的去除效果有所差异,一般来说,高纤维量的植物具有较好的去除效果。

其次,温度和水质对去除效果也有较大的影响。

较高的温度和较好的水质条件有利于植物根系和微生物的生长和活性,从而提高去除效果。

0301.人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展

0301.人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展

人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展人工湿地应用于污水净化的研究始于20世纪70年代末,它是一个自适应系统,克服了在污水处理中使用化学方法易造成二次污染和物理方法治标不治本的缺点,具有投资小、处理效果好、运行维护方便等特点,可作为传统污水处理技术的一种有效替代方案。

目前人工湿地被广泛应用于工业废水、生活污水、矿山及石油开采废水的处理,水体富营养化问题的治理,以及污染水体的生态修复,并将人工湿地系统构建成为观赏性美学景观;特别是人工湿地生态系统为处理污水中的氮、磷的去除提供了一种新的选择。

人工湿地是指人工建造和监督控制的,类似于沼泽的地面,其设计是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合,利用这3种作用的协调关系来实现污水的净化作用。

水体、基质、湿生植物和微生物是构成人工湿地污水处理系统的4个基本要素。

基质在为植物和微生物提供生长介质的同时,也能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。

大型湿地植物既是微生物的“固定化载体”,氧气的生产和运输“机器”,同时还能够稳固湿地床表面,起到冬季保温和支撑冰面的作用。

微生物是消除污染物的作用者,它能够在去除氮、磷等营养物的同时把有机质作为丰富的能源转化为营养物质和能量。

人工湿地根据其具体用途至少可分为4大类:①人工生境湿地,协助天然湿地用于生物多样性的保护;②人工抗洪湿地,用于控制洪水或泄洪;③人工水产湿地,用于农业生产与水产养殖;④人工处理湿地,用于污水污物处理。

目前提及的人工湿地污水净化系统通常是指处理湿地。

人工湿地还可以按污水在湿地床中流动的方式不同而分为三种类型:地表湿地(Surface Flow Wetland,SFW)、潜流湿地(Subsurface Flow Wetland,SSFW)和垂直流湿地(Vertical Flow Wetland,VFW)。

人工湿地有以下特点:①造价和运行费用便宜,易于维护;②可进行有效可靠的废水处理;③可缓冲对水力和污染负荷的冲击;④可产生效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教育等方面。

人工湿地水生植物选择对氮磷去除效果的研究进展

人工湿地水生植物选择对氮磷去除效果的研究进展

人工湿地水生植物对污水中氮磷的去除效果的研究进展Studying progress on effects of Nitrogen and Phosphorus removal by Aquatic Plants in Constructed Wetland摘要:与传统的二级活性污泥法处理工艺相比,人工湿地具有运行费用低,维护管理方便以及较强的氮磷处理能力等优点。

又由于人工湿地中的水生植物对氮磷的处理效果显著,并且不同的水生植物对氮、磷的去除效果相异。

因此,本文在综述人工湿地发展及应用现状的基础上,重点阐述了国内外学者对于水生植物筛选及组合在人工湿地中对氮磷的去除作用及效果的研究现状。

最后提出了当前人工湿地水生植物研究的展望和提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。

Abstract:Compared with the conventional activated sludge technology in secondary treatment ,there exists three advantages of constructed wetlands:low operating costs , easy maintenance and management,as well as the strong processing capacity of nitrogen and phosphorus. The removal rate of N and P by aquatic plants differ far from each other. This paper reviews the development and application status of CW and focuses on the current research situation of the role and effects of aquatic for nitrogen and phosphorus removal in wastewater treatment of constructed wetlands.Finally, the prospects and strategies to improve the NP removal capacity of wetland wetland aquatic plants are proposed.Key words:constructed wetland; aquatic plants ;wastewater treatment;studing progress.1 介绍1.1 人工湿地发展现状自西德1974年首先建造人工湿地以来, 该污水处理工艺已在欧洲得到推广应用, 在美国和加拿大等国也得以迅速发展。

《2024年人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》范文

《2024年人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》范文

《人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展》篇一一、引言随着现代工业的迅猛发展及人口数量的不断增长,水体富营养化问题愈发严重,特别是氮、磷等营养物质的过度排放对水环境的危害尤为突出。

人工湿地作为一种生态型污水处理技术,具有低成本、低能耗、良好的生态效果等优点,对脱氮除磷起着关键作用。

本文将详细探讨人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展。

二、人工湿地的基本概念及特点人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统,通过植物、基质、微生物的共同作用,实现对污水的净化处理。

其特点包括投资成本低、运行费用低、维护简单、生态效益显著等。

在脱氮除磷方面,人工湿地表现出独特的优势。

三、人工湿地脱氮除磷的效果(一)脱氮效果人工湿地主要通过氨化、硝化、反硝化等生物化学反应实现脱氮。

研究显示,通过合理的设计和运营,人工湿地的总氮去除率可达到70%左右。

另外,植物在人工湿地的脱氮过程中起着关键作用,其根系能提供生物膜和氧气,促进微生物的生长和反应。

(二)除磷效果人工湿地主要通过吸附、沉淀、生物积累等方式去除磷。

研究表明,通过湿地植物和基质的共同作用,人工湿地的总磷去除率可达到90%左右。

同时,湿地中的微生物也能通过生物反应,将磷转化为难溶性的磷酸盐,从而降低水中的磷含量。

四、人工湿地脱氮除磷的机理研究进展随着科技的发展,对人工湿地脱氮除磷的机理研究日益深入。

研究表明,人工湿地的脱氮除磷效果与湿地植物的种类、基质的类型和粒径、水力条件、温度等因素密切相关。

同时,微生物在湿地中的生长和活动也对脱氮除磷效果产生重要影响。

五、结论人工湿地作为一种生态型污水处理技术,其脱氮除磷的效果显著,且具有投资成本低、运行费用低、维护简单、生态效益显著等优点。

随着科技的发展,对人工湿地脱氮除磷的机理研究将更加深入,为进一步提高人工湿地的处理效果提供理论支持。

上述信息仅作参考,具体内容需根据实际研究进行撰写。

人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展

人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展

人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展人工湿地对污水中氮磷的去除机制研究进展摘要:随着城市化进程的加快和人口数量的增加,废水排放量不断增加,其中包含大量的氮和磷。

而氮和磷作为废水中的主要污染物,对水体环境造成严重影响,因此人工湿地作为一种有效的废水处理技术备受研究关注。

本文综述了人工湿地对污水中氮和磷的去除机制的研究进展。

1. 引言人工湿地是利用湿地的吸附、沉淀、微生物代谢等自然过程来净化水体的一种现代化废水处理技术。

在人工湿地中,氮和磷的去除机制主要包括物理吸附、沉降、植物吸收和微生物代谢等。

本文将从这些方面对人工湿地去除氮和磷的机制进行探讨。

2. 氮的去除机制2.1 物理吸附物理吸附是指氮通过与湿地介质中的颗粒接触,以静电作用、作用力等方式将废水中的氮物质吸附到固体表面。

颗粒的大小、比表面积以及载体孔隙结构等因素会影响物理吸附的效果。

通过物理吸附,人工湿地可以有效去除废水中的氨氮、硝态氮等有机氮物质。

2.2 沉降沉降是指氮以颗粒物质的形式沉降到湿地底部,在此过程中将废水中的氮物质随颗粒物质一同去除。

沉降过程主要受颗粒物质的沉降速度、废水流速以及水体中悬浮颗粒的浓度等因素的影响。

适当的湿地设计和流速控制可以提高沉降效果,进而实现氮的有效去除。

2.3 植物吸收植物吸收是指湿地植物通过根系吸收废水中的氮物质。

植物的吸收主要包括根系吸收和叶片吸收两个过程。

根系吸收主要通过与底泥中的微生物共生作用来转化氮物质为植物可吸收的形式。

叶片吸收则通过植物的叶片表面特殊结构吸附废水中的氮物质。

湿地植物种类和密度、湿地水质以及水分状况等因素会影响植物吸收氮的效果。

2.4 微生物代谢微生物代谢是指湿地中的微生物通过代谢作用将废水中的氮物质转化为无害物质的过程。

在湿地中,一些特定的微生物通过硝化反应将废水中的氨氮转化为氮酸根,并通过反硝化反应将氮酸根还原为氮气释放到大气中。

微生物的种类和数量、湿地温度、氧气状况等因素会影响微生物代谢的效果。

人工湿地的磷去除机理

人工湿地的磷去除机理

人工湿地的磷去除机理人工湿地的磷去除机理摘要:人工湿地(Constructed Wetlands, CWs)作为一种新型的水体修复技术,被广泛应用于生态环境工程中。

其中,磷的去除是人工湿地最常见的水质处理目标之一。

本文从人工湿地的基本原理出发,探讨了人工湿地的磷去除机理,并分析了影响磷去除效果的因素。

结果表明,人工湿地的磷去除主要通过吸附、沉淀、微生物作用等多种机制实现。

了解人工湿地的磷去除机理对于优化水质修复工程具有重要意义。

关键词:人工湿地;磷;去除机理一、引言随着人类经济的快速发展和城市化进程的加速,水体污染问题日益突出。

在水质修复工程中,人工湿地被广泛应用于污染物的去除,具有成本低、运维方便等优势。

其中,磷作为一种重要的水体污染物,广泛存在于农田排水、城市生活污水等水体中。

因此,研究人工湿地的磷去除机理具有重要的理论和实际意义。

二、人工湿地的基本原理人工湿地是通过构建湿地系统,采用湿生植被和护岸等工程手段,模拟天然湿地,使得水体在流动过程中与湿地中的生物、植物、栖息地接触,从而产生自然湿地一样的净化效果。

人工湿地的去除机理涉及植物吸收、水质沉淀和微生物作用等多种过程。

这些过程共同作用,实现了磷的高效去除。

三、人工湿地磷去除机理1.吸附机制人工湿地中的植物根系和湿地中的土壤具有强大的吸附能力,能够吸附磷酸盐等无机磷。

植物根系通过根表面的根毛吸收磷酸盐,并积累在根系内部。

同时,湿地中的土壤粒子表面也具有吸附磷酸盐的能力。

这些吸附作用共同作用,使得磷酸盐在人工湿地中得到有效去除。

2.沉淀机制随着水体在人工湿地中的流动,磷酸盐等无机磷会与悬浮物等颗粒物发生沉淀作用,从而被迅速去除。

沉淀机制主要受到水体中的离子浓度、颗粒物的分布等因素的影响。

3.微生物作用人工湿地中的微生物活动对于磷的去除具有重要作用。

传统上,微生物通过酶的作用来解除磷的有机化合物。

这些微生物在人工湿地中生长和繁殖,通过吸附、沉淀等方式,促进磷的去除。

人工湿地除磷综述

人工湿地除磷综述

人工湿地除磷综述摘要:随着人类活动的不断增强,水环境氮、磷的污染日趋严重。

人工湿地作为一种生态型的新型污水处理工艺,在实践中已得到成功应用。

较之传统的磷的处理方法,人工湿地具有生态性、景观性、经济性等特点。

本文在介绍人工湿地中磷的去除机理的基础上,探讨湿地中植物和填料,并指出影响系统除磷效果的影响因素。

关键词:人工湿地除磷植物填料影响因素一、前言人工湿地作为一种集生态性、景观性、高效低耗的废水处理工艺,正在应用于多种类型的废水处理中,如生活污水、农业废水、城市暴雨、富营养化景观水、矿山排水等等。

随着人类活动的不断增加,水体氮磷的污染日趋严重。

大量研究已证实:氮和磷能刺激藻类和光合水生生物的生长,而且最终引起水体富营养化,而磷被认为是产生水体富营养化的最主要因素。

由于传统的除磷技术都存在一定的局限性:化学沉淀法除磷,运行费用高,会产生大量的化学污泥;生物法除磷,工程投资高,工艺复杂,运行管理要求高。

人工湿地除磷,是在一般的人工湿地系统的基础上,通过人为的控制措施,优化系统达到以除磷为主要目标的废水处理技术,其主要原理是通过湿地中的填料、植物和微生物来完成除磷。

人工湿地除磷,具有投资少,运行维护方便,经过优化后处理效果好等特点,在保护水环境,以及进行有效的生态恢复等方面均具有十分重大的意义。

二、人工湿地中植物对磷的去除植物是人工湿地处理系统的核心之一,它在人工湿地污水处理系统中发挥多种作用。

植物主要通过自身的光合作用吸收部分污染物,有些种类的植物可以吸收重金属或降解有机污染物。

同时植物通过茎、叶中的气孔向系统中输送氧气,以形成根际特殊的环境来促进土壤中微生物的生长。

人工湿地能否有效处理污水的一个重要因素是选择的植物种类是否合适。

一般来说,人工湿地系统的植物种类应具备以下特征:耐污性能好,处理效果好,成活率高;根系发达,茎叶茂密,输氧能力强,生长周期长;抗冻,抗热,抗病虫能力强;易于维护管理;具有美化景观的作用。

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