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随着我国城镇化快速发展和农业集约化水平不断提升,水环境污染问题日益突出,水源水质达标率低,饮用水安全形势严峻。已有研究表明,恢复水生植物丰度、建立健康水生态系统是污染水体修复的重要手段,但单纯水生植物修复技术存在有机物、氮磷去除能力弱、性能季节波动大等问题,新型适用的生物生态修复强化工艺亟待研发。论文在杭嘉湖平原河网地区水源水质污染特征分析调查的基础上,开展固定化生物膜强化水生植物修复污染水源性能的研究,以实现村镇饮用水水源污染物高效去除原位修复,保障水源水质达标。论文研究取得以下主要研究结果：1、以自行设计的组合式生态浮岛为平台,常见的黄花鸢尾、香蒲为对象,开展固定化生物膜—生态浮岛组合工艺修复污染水源水性能的研究。结果表明,两种生态浮岛植物NH4+-N的去除率均稳定在95%以上,其中黄花鸢尾对CODMn、NO3--N、TN的平均去除率分别达(47.4±15.5)%、(84.6±6.6)%和(90.5±2.1)%,优于香蒲的(43.9±23.7)%、(72.6±8.5)%和(84.0±6.3)%,可作为生态浮岛修复适用植物,但其对CODMn去除性能有待进一步提升。选取黄花鸢尾,研制固定化生物膜—黄花鸢尾生态浮岛组合工艺,其CODMn去除率显著提升至(55.9±16.0)%, NH4+-N、NO3--N、TN去除率稳定在(96.0±2.4)%、(81.0±4.5)%、(89.3±2.0)%,装置出水CODMn、NH4+-N、NO3--N、TN平均浓度分别降至(4.92±1.10)mg·L-3、(0.096±0.060)mg·L-1、(0.38±0.090) mg·L-1、(0.48±0.13) mg·L-1,可稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准。2、针对冬季低温条件浮岛植物生长停滞、修复装置性能下降等问题,选择生态浮岛常用的挺水植物黄花鸢尾、香蒲、水甜茅、再力花、路易斯安那鸢尾以及沉水植物苦草、黑藻、水盾草等,开展适合污染水源冬季修复的耐寒水生植物比较研究。结果表明,环境温度降至10℃以下时,挺水植物中香蒲、再力花等泛黄、枯萎；黄花鸢尾、路易斯安那鸢尾虽然仍保持常绿,但生长趋于停滞,氮磷去除性能显著下降；水甜茅长势良好,表现出较好的耐寒特性,其PO43--P、NH4+-N、NO3--N去除率可分别达(82.1±14.3)%、(79.6±6.4)%和(36.9±8.6)%。沉水植物中,黑藻对PO43--P、NH4+-N去除率分别为(83.1±10.6)%和(62.5±13.1)%,优于苦草和水盾草,但它们对N03--N去除效率低。冬季低温条件不同填料生物膜富集与组合工艺性能研究发现,具有较大比表面积(250m2/m2)的阿科曼生态基可快速富集微生物,其PO43--P、NH4+-N、NO3--N平均去除率分别达(79.1±6.4)%、(65.5+13.9)%、(34.8±10.0)%。3、为进一步强化低温条件下微生物—水生植物修复工艺性能,将黄花鸢尾种植于球形填料空腔中,研发了固定化生物膜—水生植物修复耦合新工艺。耦合工艺性能研究表明,其CODMn平均去除率有所提高(22.5±18.7)%,NH4+-N、NO3--N、TN去除率分别达到(83.0±8.3)%、(70.5±11.4)%和(80.5±8.3)%,优于组合工艺的(13.8±22.1)%、(74.0±13.1)%、(67.1±12.7)%和(76.0±13.1)%。构建冬季连续流固定化生物膜—水生植物耦合修复装置,通过延长HRT至30h,其NH4+-N、PO43--P去除效率有所提高,但NO3--N去除效率维持在较低水平；通过引入水甜茅优化相嵌植物种群,修复装置PO43--P、 NH4++N、NO3-N平均去除率分别达(75.2±13.1)%、(83.3±1.6)%和(31.8±7.2)%,PO43--P、 NH4+-N出水浓度为(0.022±0.013)mg·L-1、(0.31±0.12)mg·L-1,满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准。