张满意
- 作品数：18 被引量：188H指数：9
- 供职机构：中国科学院亚热带农业生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划河南省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学更多>>
- 美人蕉、梭鱼草和黄菖蒲人工湿地系统对养猪废水的脱氮特征研究被引量：15
- 2020年
- 湿地植物是人工湿地系统的重要组成部分之一,不同植物构建的湿地系统有不同的脱氮特征。通过野外小区试验,以3种常见挺水植物——美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象,在水力停留时间为7 d时探究其对养猪废水(沼液)的脱氮特征。结果表明:3种植物湿地系统对TN、NH 4+-N和NO 3--N的去除效果均为梭鱼草>黄菖蒲>美人蕉,脱氮量分别为3.93、3.74和2.96 g·m^-2·d^-1,其中微生物转化脱氮居主导地位,分别占去除总量的66%、73%和64%,底泥吸附(13%、10%和22%)和植物吸收(21%、17%和14%)途径占比均较低。3种挺水植物在养猪废水(沼液)中均可存活,其中梭鱼草生物量较大,湿地脱氮效果最好,适合作为养猪废水(沼液)处理的先锋植物;黄菖蒲根系相对发达,低温阶段生长良好,与梭鱼草存在季节方面的互补性;美人蕉耐受能力较强,但净化能力较弱。
- 夏梦华刘铭羽郭宁宁叶磊李希李裕元张满意吴金水
- 关键词：养猪废水人工湿地梭鱼草黄菖蒲美人蕉
- 亚热带丘陵区湿地水生植物组合模式拦截氮磷的研究被引量：21
- 2017年
- 人工湿地是农业面源污染治理的有效措施,植物构成及其组合模式是影响湿地污染消纳能力的关键。以湖南亚热带红壤丘陵区为研究区,通过人工湿地小区试验,选取对氮磷有较强吸收能力的浮水植物绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)为主要植物,分别与黑三棱(Sparganium stoloniferum)、梭鱼草(Pontederia cordata)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris)、灯芯草(Juncus effusus)、野芋头(Calla palustris)、水花生(Alternanthera philoxeroides)等构成不同的植物组合模式,研究其对农村污水(COD:56.34~109.41 mg·L^(-1)、TN:21.11~33.24 mg·L^(-1)、TP:3.36~5.74 mg·L^(-1))的净化效果,旨为亚热带丘陵区农村污水人工湿地生态治理工程提供参数依据。结果表明,观测期内(7—11月),野芋头组合对COD去除效果最好,出水COD平均质量浓度为21.24 mg·L^(-1),平均去除率为72.9%。铜钱草组合对TN的去除效果最好,出水TN平均质量浓度为3.52mg·L^(-1),平均去除率达到84.9%。梭鱼草组合对TP的去除效果最好,出水TP平均质量浓度为0.22 mg·L^(-1),平均去除率达到95.2%。各植物组合氮磷积累量分别在12.43~30.87 g·m^(-2)和0.99~4.69 g·m^(-2)之间,梭鱼草组合氮磷积累量最大(8月:N 30.87 g·m^(-2)和11月:P 4.69 g·m^(-2))。植物吸收占总氮磷去除的比例分别为17.3%~27.8%和10.3%~16.7%,其中,以梭鱼草组合对氮磷的吸收比例最大,野芋头组合吸收比例最小。综合而言,绿狐尾藻与梭鱼草组合为研究区最佳湿地水生植物组合模式。
- 王丽莎李希甘蕾张瑞吕殿青周脚根张满意李裕元吴金水
- 关键词：水生植物人工湿地氮磷
- 利用秸秆材料处理养殖废水过程中氮的转化与氨排放特征被引量：3
- 2020年
- 养殖废水浓度过高,直接排入生态湿地容易造成植物死亡。因此,在养殖废水进入生态湿地之前,须进行前处理,降低其养分浓度,以确保生态湿地对养殖废水的处理效果。通过野外控制实验,研究了添加不同作物秸秆对养殖废水的处理效果,并考察了作物秸秆材料对氮的转化特征。结果表明:通过设置麦秸、玉米秆、稻草和对照4个实验组,在经过6个月的连续处理后,总氮出水浓度为359.8~614.0 mg·L-1,去除率为30%~40%,氨氮出水浓度降至210.6~449.1 mg·L-1,作物秸秆对高负荷养殖废水中氮的脱除效果显著;出水氨氮浓度在绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)人工湿地要求的植物耐受限度内;不同形态氮浓度在基质系统处理前后的占比变化不大,主要以氨氮为主(平均为68.3%),其次为颗粒态氮(平均为22.0%),硝态氮占比极低(<1%);添加作物秸秆能降低养殖废水的氨挥发,生物基质消纳系统中以氨挥发形式损失的氮约占TN去除量的10%,明显低于自然条件下的损失率(60%)。以上研究结果对优化生态湿地处理高负荷畜禽养殖废水工艺具有参考价值和指导意义。
- 赵聪芳陈坤李希夏梦华刘铭羽蒋磊张满意李裕元吕殿青吴金水
- 关键词：作物秸秆养殖废水氮转化生态处理
- 亚热带红壤丘陵区浅层地下水氮淋失特征研究被引量：9
- 2015年
- 土壤养分累积引起的氮素（N）淋失是导致农区地下水污染的重要原因,也是农业面源污染的重要形式.本文以湖南省长沙县典型亚热带红壤丘陵流域为研究对象,通过连续定位观测,研究了林地、稻田、菜地和茶园4种代表性土地利用类型浅层（130~150 cm）地下水中N浓度的逐月动态变化特征.连续3年（2010—2013年）的观测结果表明：4种土地利用类型下浅层地下水总氮（TN）平均浓度差异显著（p〈0.05）,其中,林地最低（0.85 mg·L-1）,茶园最高（7.64 mg·L-1）;从N的形态构成来看,林地、菜地和茶园浅层地下水中N形态以硝态氮（NO-3-N）为主,分别占TN的46.7%、70.2%和72.8%,而稻田浅层地下水N形态则以铵态氮（NH＋4-N）为主,占TN 43.5%,表明土壤淹水条件是影响地下水N淋失形态的关键因子.地下水各形态N浓度的动态变化在不同土地利用下也迥然不同：林地地下水各形态N的含量低、变幅小,而稻田、菜地和茶园地下水N浓度变幅较大;采用单因子方法对不同土地利用下地下水的水质进行评价,结果表明：研究区浅层地下水中TN和NO-3-N无显著污染,NH＋4-N污染较为严重,而综合指数法（F值法）进一步表明研究区浅层地下水污染主要出现在稻田和茶园,因此,控制稻田和茶园N肥的施用量是预防亚热带红壤丘陵区地下水N污染的关键.
- 焦军霞杨文王美慧孟岑王毅李裕元周脚根尹娟张满意吴金水
- 关键词：氮素淋失氮素形态浅层地下水红壤丘陵区亚热带
- 亚热带小流域浅层地下水不同形态氮含量的时空变异特征被引量：2
- 2017年
- 为了定量研究流域尺度上氮素(N)形态的时空变异特征,以湖南省长沙县亚热带湘江源头小流域(134.4 km^2)为研究对象,2011年(1—12月)定位观测了小流域菜地、茶园、旱地、林地、两季稻田和一季稻田6种土地利用类型下浅层地下水总氮(TN)、硝态氮(NO_3^--N)、铵态氮(NH_4^+-N)浓度的动态变化,运用空间分析技术分析了各观测指标的时空变异特征。结果表明:研究区浅层地下水NH_4^+-N、NO_3^--N和TN均具有强烈的空间自相关性(块金系数分别为0.76%、8.50%、4.41%),结构变异占主导地位,变程分别为540、580、570 m。小流域浅层地下水TN、NH_4^+-N和NO_3^--N月均浓度变化趋势不尽相同,TN和NO_3^--N月均浓度的动态变化相对比较平缓,而NH_4^+-N的变幅较大,TN和NH_4^+-N的峰值出现在2011年7月,NO_3^--N无明显高峰;TN、NO_3^--N和NH_4^+-N的平均浓度分别为2.97、1.12 mg N·L^(-1)和1.32 mg N·L^(-1)。研究区浅层地下水N的浓度分布特征与土地利用类型关系密切,茶园、稻田为浅层地下水N分布高浓度区,且茶园地下水N浓度最高,林地为N分布低浓度区。
- 焦军霞周脚根杨文冯青郁张满意李裕元
- 关键词：土地利用类型浅层地下水湘江流域
- 一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法及系统
- 本发明公开了一种多级湿地处理丘陵区农业面源污染物的方法及系统，其步骤包括：A、分流设施和多级湿地（包括沉砂池、跌水坎）的设计与施工；B、生态湿地的植物配置；C、湿地中放养鱼类；D、生态湿地的管理与维护：1）湿地植物的刈割...
- 李裕元周脚根李希孟岑张满意盛良学肖润林吴金水
- 文献传递
- 曝气对生物基质技术处理养殖废水脱氮除磷效果的影响特征及机理被引量：2
- 2021年
- 通过设置曝气控制实验,探讨曝气对生物基质系统处理养殖废水处理效果的影响特征。结果表明:1)随着曝气强度的增加,COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP的去除率有显著提升,最大可分别提升54.5%、66.8%、64.4%、69.0%;2)曝气对于氮磷去除效率的提升作用存在临界点,本实验最佳的气水比临界值为8;3)通过适度曝气提升基质系统的处理效率,可显著降低工程成本和后端生态湿地的占地面积,最大幅度可降低60%左右。
- 蒋磊刘铭羽李希孟岑张满意李裕元
- 关键词：养殖废水气水比资源化利用稻草
- 亚热带流域氮磷排放与养殖业环境承载力实例研究被引量：36
- 2013年
- 畜禽养殖业粪便排放已经成为我国农村地区主要的农业面源污染源之一,也是制约养殖业良性发展的主要瓶颈.本文以湖南省长沙县典型亚热带流域为研究单元,基于流域水环境定位观测、耕地氮(N)磷(P)消纳能力以及养殖业调查和土壤分析资料,初步分析了亚热带丘陵区的面源污染现状及畜禽养殖业的环境承载力.结果表明,研究区金井河流域134.4km2范围内N、P年负荷分别为N2.72t·km-2和P0.11t·km-2,其中养殖粪便对水体总氮(TN)、总磷(TP)负荷的贡献率分别约为42.2%和62.0%.区内平均畜禽养殖密度为3.46AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪24.39万头),显著高于现有化肥用量条件下流域的实际承载力1.13AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪6.35万头),因此养殖密度过高是导致研究区水体NP负荷较高的主要原因.区内N、P盈余量分别为N35.8kg·hm-2、P18.61kg·hm-2.研究区基本不施用化肥条件下畜禽养殖业的最大环境承载力为7.26AU·hm-2,在有机肥占合理施肥量30%条件下,当地畜禽养殖业的环境承载力为2.74AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪19.50万头).降低养殖密度、调整养殖业空间布局以及提高养殖废弃物的资源化利用率是防治当前面源污染的有效途径.
- 孟岑李裕元许晓光高茹王毅张满意吴金水
- 关键词：氮磷负荷环境承载力
- 基于秸秆材料的生物基质系统对养殖废水污染物去除效果研究被引量：3
- 2021年
- 采用人工湿地处理养殖废水具有良好的去除效果和资源化利用优势,但畜禽养殖废水浓度较高,直接排入人工湿地易导致湿地植物死亡,采取措施适度降低废水污染物浓度是生态治理的重要前提。因此,本研究选取稻草和芦苇两种秸秆材料,设置稻草、芦苇和对照三个处理,利用三级生物基质消纳系统,开展为期6个月的野外控制试验,对比分析稻草和芦苇对养殖废水主要污染物的去除效果及其自身的降解特征,探讨生物基质系统对养殖废水中主要污染物的去除效果。结果表明,稻草和芦苇对主要污染物指标化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)和总磷(TP)均有良好的去除效果,其中稻草对NH_(4)^(+)-N、TN和TP的去除率相对较高,分别为44.9%、39.2%和39.6%,去除负荷分别为17.38、19.84和3.02 g/(m^(3)·d);芦苇对COD的去除率相对较高,为50.6%,去除负荷为87.28 g/(m^(3)·d)。NH_(4)^(+)-N和TN的去除效果与Eh呈显著正相关(P<0.05),而与pH值呈显著负相关(P<0.05);TP的去除则受环境因素的影响较小。稻草的降解速率显著快于芦苇,半年内的月平均降解率分别为8.0%和3.6%。稻草总体去除效果好于芦苇的原因可能与其主要成分纤维素、半纤维素和木质素的降解速率相对较快有关,但是芦苇作用的持续时间则相对较长。
- 蒋磊郭宁宁刘铭羽彭健李希张满意李裕元吴金水
- 关键词：养殖废水稻草芦苇污染物去除率
- 亚热带区稻田土壤氮磷淋失特征试验研究被引量：15
- 2013年
- 土壤氮磷淋失是农业面源污染的一种重要形式。以亚热带稻田为研究对象,采用陶土头定位观测法比较研究了施肥对稻田土壤氮(N)磷(P)淋失特征的影响。2010—2011年连续近2年的试验结果表明,与不施肥对照(CK)相比,施肥会显著增加稻田土壤N、P的淋失。稻田土壤N的淋失形态有显著差异(P<0.05),水稻生长期(4—10月)淹水条件下淋失形态主要为NH4+-N,而闲田期(10—翌年3月)非淹水条件下则主要为NO3--N。这与土壤通气状况的变化有密切关系。研究区10—12月(闲田期)稻田P的淋失明显高于其他时期,是稻田土壤P淋失的主要阶段。控制土壤N、P累积是降低稻田土壤N、P淋失的重要途径。
- 许晓光李裕元孟岑焦军霞石辉张满意吴金水
