[VIP第1年] 指数:3
缓释碳源对于地下水流速及物质间反应均处于缓慢状态，因此向地下水环境中投加的修复材料应具有缓释性.本研究针对浅层地下水特性及氮赋存特征，以农业废弃物和零价铁(Fe0)为基料，耦合生物， 化学反应，开展具有物化-生境协同作用的缓释碳源材料的研发和性能研究.所研发材料具有内核和外壳双层结构，河北灰白色缓释碳源.内核为修复基质层，由农业废弃物与Fe0等原料组成.其中，农业废弃物提供微生物所需碳源，Fe0还原水体中硝酸盐氮及DO，快速脱氮并促进厌氧环境形成.外壳为溶质运移渗透层，由原生矿物等组成，可包覆内核材料，河北灰白色缓释碳源，减缓内核碳源释放， 吸附二次污染物.材料物理测试显示，其内核均匀交联，河北灰白色缓释碳源，外壳呈明显均匀孔隙结构(SEM)，颗粒强度高达每颗80～105 N，具有良好的机械抗压性;材料密度比较低可达1.1 g·cm-3，无水中漂浮现象;缓释实验表明，该材料具有良好的碳源缓释性。缓释碳源的主要功能：富含缓释发酵碳源，加速氮元素分解，减少氨氮、亚硝酸盐的产生。河北灰白色缓释碳源
缓释碳源针对人工湿地同步脱氮除磷效果不佳及易滋生蚊蝇的问题，提出了两 级逆向垂直潜流这一新的运行模式.合成污水经酸化预处理后依次流经两级湿地，当一级湿地的水力负荷为4.8～9.5 cm/d，有机负荷为10～27 gCOD/(m2·d)时，其对COD的平均去除率约为70%;两级湿地对COD的总去除率>90%.NH4+-N主要是由二级湿地去除的，当氨氮负荷为 1.32～2.32g/(m2·d)时，一级湿地对NH4+-N的去除率甚至出现了负值，为-5.6% ～9.7%;而在0.93～1.6 g/(m2·d)的负荷下，二级湿地获得了较高的NH4+-N去除率，为94%～***.二级湿地内发生了明显的硝化/反硝化反应，硝化率和反硝化率分 别为0.93～1.53 gNH4+-N/(m2·d)和0.47～0.79 gNO3——N/(m2·d).两级湿地对TN的去除率为38.2%～57%;在一，二级湿地的总磷负荷分别为(0.07～0.16)， (0.07～0.11)g/(m2·d)的条件下，对TP的总去除率达到了97%以上.河北灰白色缓释碳源缓释碳源是由聚羟基脂肪酸酯（PHB）与聚己内酯（PCL）复合加工的纯生态专业产品。
缓释碳源为了提高传统淀粉/聚乙烯醇(PVA)缓释碳源的反硝化速率，并有效控制碳源的释放速率、延长碳源使用周期，采用添加醋酸酯淀粉、疏水性乳化剂(SPAN80)以及内外部碳源相包裹、表层硼酸交联等方法，制备了新型缓释碳源，通过释碳和脱氮试验考察了缓释碳源的比较好材料配比、碳源释放规律以及脱氮工艺的运行特性，并通过高通量测序技术分析了脱氮工艺系统中的微生物群落结构。采用内、外部碳源相包裹，并辅以少量(5%)乳化剂(SPAN80)和硼酸交联等制备方法能有效地控制释碳速率，单位质量新型缓释碳源的释碳速率为0.034mg/(g·h);同时也提高了淀粉在缓释碳源中例(58.2%)，有利于延长碳源使用周期;醋酸酯淀粉/PVA共混体系的反硝化速率比普通淀粉/PVA共混体系高5倍以上，新型缓释碳源的内部碳源制备采用醋酸酯淀粉/PVA共混体系，可提高整体缓释碳源的品质。
使用缓释碳源，则水体的各项理化指标要稳定得多。曝气养殖模式中极有利于形成生物絮团，用锥形玻璃量筒或塑料容器打一勺水上来观察，随时都能看到生物絮团；生物絮团的出现，也表明水体中菌相的丰富，丰富的菌相，更加要求我们泼洒象糖这样的快速有效碳源时，必须少量多次地使用，如果突然大量泼洒糖类，很容易形成爆发性的生物絮团的形成，和絮团的爆发性成长，造成短时间内大量消耗水体中的其他矿物质和微量元素，从而影响到菌相和藻相的稳定，影响到对虾的蜕壳对矿物质元素的需要，甚至造成这些元素跟不上絮团的繁殖和成长的需要时，造成倒菌溶菌，从而造成氨氮和亚盐的更加猛烈的增长，并出现副作用，所以，如果能用缓释的碳源（如“发酵米糠或麦麸液肥”，或“发酵玉米液”或青贮禾本科牧草吊袋）则要好得多。使用缓释碳源，则水体的各项理化指标要稳定得多。缓释碳源在污染物分散无法大量集中的情况下，有效解决了传统水环境治理中的被动性与不持续性。
缓释碳源是因为氮、磷是造成水体污染的主要营养元素，也是城镇及农村生活污水中主要的污染物质，人工湿地技术造价低，管理维护简单，一直被普遍应用于村镇污水处理中，但是传统的人工湿地往往达不到对氨氮、硝态氮等污染物的有效去除，针对这一情况，本研究结合了水平及垂直潜流人工湿地的特点，采用了一种多基质水平潜流折流人工湿地(HBSF)，以炉渣、木块、砾石组成不同的基质组合，美人蕉、千屈菜作为湿地植物模拟人工湿地系统处理生活污水，研究其对水中氮、磷等污染物的处理效能，分析主要影响因素，阐述污染物的去除机制。缓释碳源通过工业生物工程技术直接在微生物体内合成的生物高分子。河北灰白色缓释碳源
缓释碳源可将硝基氮去除至接近零。河北灰白色缓释碳源
缓释碳源针对传统人工湿地处理低碳氮比污水脱氮性能差、低温运行不稳定的技术难题，以理论研究为基础，结合国际比较新研究热点，农业生态研究所水环境污染与防治学科组研发了以土壤/木头芯片为重要的生态调控型人工湿地技术体系，并取得一系列新成果。水环境污染与防治学科组初次提出以土壤/木头芯片为重要，集硝化-反硝化、厌氧氨氧化于一体的新型人工湿地污染净化体系，提出四季运行/应用模式，可为缓释碳源型人工湿地技术的应用和推广提供重要科技支撑。河北灰白色缓释碳源
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