3种植物对养殖水体中氮磷净化作用研究

为研究养殖水体中适于净化氮磷的植物,选择凤眼莲(Eichhornia crassipes)、紫背浮萍(Spirodela polyrrhiza)、空心菜(Ipomoea aquatica)等3种植物为试验对象。通过对每种植物设定生物量梯度,每5天取1次水样,测定分析养殖水体的总氮(TN)、硝酸盐(NO₃ ^-)、亚硝酸盐(NO₂ ^-)、氨氮(NH₄ ⁺-N)和总磷(TP)等氮磷指标,进行不同植物、生物量梯度以及试验时间对养殖水体氮磷净化效果的研究。结果显示,3种植物均正常生长,对养殖水体氮磷均有较好净化能力。3种植物对氮净化效果较好的时间在10~15天,对磷的净化效果较好的时间则在15~20天。凤眼莲生物量2000~2500 g/m ³,浮萍生物量150~200 g/m ³,空心菜生物量800~1600 g/m ³对氮磷的净化效果最佳。3种植物均可用于养殖水体的氮磷净化,3种植物对养殖水体中TN、TP、NO₃ ^-去除效果空心菜>浮萍>凤眼莲,对NO₂ ^-、NH₄ ⁺-N去除效果凤眼莲>空心菜>浮萍。凤眼莲更适于养殖水体的氮磷净化。     

浮床栽培鱼腥草对吉富罗非鱼养殖池塘水质的影响

为研究浮床栽培鱼腥草(0、5%、10%和15%种植面积)对吉富罗非鱼养殖池塘的水质净化作用,测定了NH_4+~-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN、TP、CODMn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,7—8月份鱼腥草处理组NO_3~--N下降,与此同时带来了NH_4~+-N(除5%处理组)和NO_2~--N的上升。9月份浮床栽培鱼腥草对5种水质指标的平均去除率在3%~38%之间。5%鱼腥草种植面积适合进行中试。通过鱼腥草的采收,5%鱼腥草处理组叶、根茎的产量分别可达112.4、1619.2 kg/hm~2,且可从养殖水体带走0.38 g/m~2的总氮,0.06 g/m~2的磷元素;同时收获鱼总重和所测生物学指标(除体重)显著高于对照和其他处理组,且对成活率和饵料系数无多大影响。     

鱼腥草种植对吉富罗非鱼养殖池塘污染物的影响

为研究浮床栽培鱼腥草(0、5%种植面积)对吉富罗非鱼养殖池塘污染物的(水质和底泥)影响,测定了TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO2--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标。结果表明:与对照组相比,5月份鱼腥草塘浮床区和敞水区TOC、TN、NH_4~+-N显著下降,敞水区Chl显著下降;6月份浮床区和敞水区COD、Chl、TP、PO_4~(3-)-P显著下降,浮床区NO_3~--N显著下降;7月份浮床区和敞水区COD、Chl、TN、TP显著下降,且浮床区TOC显著下降;8月份浮床区和敞水区TN、TP显著下降,浮床区TOC、COD,敞水区Chl显著下降;9月份浮床区和敞水区TOC显著下降,且浮床区Chl,敞水区COD、TN、NH_4~+-N、NO_3~--N显著下降;10月份浮床区和敞水区COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N和敞水区TN显著下降。鱼腥草种植塘6月份TOC、TN、TP显著降低,7、9月份TN显著降低。鱼腥草能显著降低吉富罗非鱼养殖池塘水体中COD、TN、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标,且能显著提高其总产量、成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。     

浮床虎杖对不同浓度铵盐的降解效果研究

本研究旨在探究浮床虎杖对不同浓度氨氮的降解效果。通过室内大桶构建浮床虎杖,添加不同浓度组铵盐(0,1,5,10 mg/L)测定TN、NH_4~+-N、NO_3--N、NO_2--N、TP等水质指标。结果表明第5～13天4种不同浓度铵盐TN浓度下降,第17天升高;10 mg/L铵盐组NH_4~+-N浓度第5～13天下降;敞水区5和10 mg/L铵盐组NO_3--N浓度先升高后降低,根系区分别在第5天和第9天达到峰值;10 mg/L铵盐组NO_2--N浓度第5天升高至峰值第13天降至0;对照组TP浓度高于其他铵盐浓度组。浮床虎杖可在第9～13天内能造成TN、NH_4~+-N、NO_3--N、NO_2--N浓度下降,但TP浓度降至0需要更长时间。     

4种观赏植物对富营养化景观水体的净化效果

以水苏、地笋、羊蹄、酸模4种观赏植物为试材,制成植物浮床,研究4种植物以及无植物浮床对城市景观污染水体中氮、磷的净化效果,试验共持续40d。结果表明：4种植物在污染水体中能保持较强的生命力,试验结束时,其株高、生物量均有显著增加。4种植物对水体中CODCr、TN、TP、NH3-N均有明显的去除效果,去除率显著大于对照组。试验表明,4种植物对景观污染水体均有很好的净化效果和一定的美化环境效果,可在今后的净化治理城市景观污染水体水质中推广应用。     

吉富罗非鱼养殖池塘集成调控技术配比研究

前期研究表明“5%空心菜+10%填料+泼藻”水质调控集成模式值得推广,为进一步验证效果,以吉富罗非鱼养殖池塘为对象,研究不同空心菜种植配比其对池塘水质氮、磷净化效果。通过设置5%、8%和10%空心菜种植比例,测定TN、NH₃-N、TP、COD_Mn、TSS、pH和DO等水质指标,并进行环境、效益评估。结果表明：空心菜种植对罗非鱼池塘水体中TN、NH₃-N、TP、COD_Mn、TSS均有一定程度的降低,空心菜种植对TN去除率在10%~15%之间,对TP去除率在20%~40%之间,5%空心菜种植组还对NH₃-N、COD_Mn有较好的去除效果,且效益较好适合推广。     

弯囊苔草(Carex dispalata)对生活污水的净化效果

通过水培实验,研究了弯囊苔草在不同浓度生活污水中的生长特性及对生活污水TN、NH3-N、TP、CODCr的去除效果。结果表明,弯囊苔草在中浓度污水中生长最好,其生物量显著高于低浓度（p <0.05）,略高于高浓度（p >0.05）。弯囊苔草对3种浓度生活污水中TN、NH3-N、TP、CODCr的净化效果均显著高于对照（p <0.05）。在低、中、高3种生活污水中,对TN的去除率分别为87.04％、88.84％和68.87％;对NH3-N的去除率分别为96.70％、98.81％和96.68％;对TP的去除率分别为94.48％、96.98％和96.75％;对CODCr的去除率分别为63.20％、83.80％和82.33％。弯囊苔草对高、中浓度污水中NH3-N、TP、CODCr的净化效率显著高于低浓度（p<0.05）,其中对NH3-N和TP的去除率均超过95%;对中、低浓度生活污水中TN的去除率显著高于高浓度（p <0.05）。除生活污水中的NH3-N外,TN、TP、CODCr的去除速率在实验初期较快。实验表明弯囊苔草对生活污水具有较好的净化能力,可以作为水体生态修复工程中的修复植物。     

养殖池塘利用水葫芦与EM菌协同净化水环境的研究

为了研究水生植物与微生物构建的协同净化体系对集约化养殖水体的净化效果,笔者通过在池塘水体中移植水葫芦(Eichhornia crassipes),并添加浓度为3.0×1010 cfu/m3的EM菌液,研究了水生植物-微生物协同净化体系对集约化养殖水体的净化效果。结果表明,水生植物-微生物协同净化体系对总氮(TN)、氨氮(NH4⁺-N)、亚硝氮(NO2^--N)、总磷(TP)、COD净化效果均显著优于EM菌液组(P＜0.05)。经协同净化后的水体中TN、TP水平降至淡水养殖池塘排放水一级标准,NH4⁺-N水平降至0.6 mg/L以下,而NO2^--N水平则降至0.1 mg/L以下。从各处理组对污染物的去除情况来看,水生植物-微生物协同净化体系对水质净化效果与净化体系使用时间呈现较好的正相关关系,在前8天对TN、NH4⁺-N、NO2^--N、TP去除速率较快。表明,在集约化养殖池塘中采用水葫芦与EM菌液构建的水生植物-微生物协同净化体系能够有效去除水中N、P等营养物质,并且水葫芦覆盖面积为20%比覆盖面积10%处理组更具有生态效益。     

浮床植物对养殖池塘水质的影响研究

为研究浮床植物对养殖的池塘净化作用,测定了NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、PO₄^3--P、TN、TP、COD_Mn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,池塘中各项水质指标按对照组、5%处理组、10%处理组、20%处理组的顺序逐渐降低;其中以20%处理组对NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、PO₄^3--P、TN、TP、COD_Mn等主要水质指标去除率最大,分别为42.82%、39.47%、43.8%、64.1%、46.57%、58.75%、7.4%。通过6次空心菜的采收,空心菜的产量可达14.3~17.6 kg/m²;5%处理组、10%处理组、20%处理组通过采收空心菜直接从667 m²养殖池塘中移除TN分别为1643.5、2988.2、5341.3 g,移除TP分别为240.7、437.6、5341.3 g;同时处理组池塘罗非鱼的成活率明显高于对照组,由此可见,主养罗非鱼的养殖池塘中浮床栽培空心菜能够很好的净化水质,降低池塘富营养化。因此,建议20%的空心菜浮床覆盖率在罗非鱼养殖过程中具有一定的应用价值。     

水力停留时间对固化微生物处理沼液的影响

利用聚乙烯醇、海藻酸钠和活性炭等作为固化载体材料,制备以复合菌为主的固化微生物颗粒,用于处理规模化畜禽养殖场沼液废水,以废水中COD_(Cr)、NH_4~+-N和NO_3·N去除率为主要指标,研究不同水力停留时间对固化微生物处理沼液废水的影响。试验表明,固定化微生物处理沼液废水的最佳水力停留时间为2天,沼液废水COD_(Cr)、NH_4~+-N和NO_3·N去除率达到最高,分别为78.15%、92.69%、76.58%,最终出水COD_(Cr)、NH_4~+-N和NO_3·N浓度分别为357.92、39.84、88.84 mg/L,出水水质符合《畜禽养殖废水排放标准》(GB 18596—2001)。固化微生物在水力停留时间下为2天时,对沼液的净化能力达到最大。     

池塘循环水养殖系统构建及其生态净化效果研究进展

传统水产养殖模式易造成水体污染、水资源浪费等问题,影响鱼类生长。为达到健康养殖的目的,池塘循环水养殖系统在循环经济理念指导下,通过利用动力流水净化与生物修复技术,采取建立人工湿地等措施净化水体,形成一套可持续发展模式。本研究综述了该系统的3种主要模式的构建及其水质净化效果,分析该系统运行中出现的主要问题。现有研究表明,不同模式下对TN、TP、NH4+-N、CODMn、NO2--N等水质指标平均去除率基本维持在60%。同时,分析了系统中养殖池塘与净化单元面积配比关系的计算、净化单元中基质与植物以及PH、温度等对净化效果的影响。本研究通过对这些研究的总结与讨论分析,将为深入对池塘循环水养殖系统的研究提供参考资料。     

低氮条件下施用不同形态氮素对谷子幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为明确不同形态氮素对谷子幼苗叶片光合能力的影响,为谷子合理施用氮肥提供科学依据,研究了在低氮条件下施用硝态氮(NO_3--N)、铵态氮(NH_4~+-N)以及硝酸铵(NH_4NO_3)处理下谷子幼苗的生长及叶片PSⅡ光合性能。结果表明,施用不同形态氮素均明显促进了谷子幼苗的生长,但在NO_3--N和NH_4NO_3处理下谷子幼苗叶片的PSⅡ反应中心活性、电子传递效率及光合作用能力均明显高于NH_4~+-N处理,而NH_4NO_3仅稍低于NO_3~--N处理。NH_4~+-N处理下谷子幼苗叶片Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、PItotal和PIABS等均明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,并且与CK相比无明显差异,即施用单一NH_4~+-N没有起到低氮胁迫下提高谷子幼苗PSⅡ性能的作用。NO_3~--N和NH_4NO_3处理下VJ、VI和VK均较CK有不同程度的降低,而NH_4~+-N处理与CK无差异,说明NO_3~--N和NH_4NO_3处理促进了谷子幼苗叶片PSⅡ电子供体侧OEC活性,并且促进了PSⅡ电子受体侧的电子传递能力。不同处理下谷子幼苗叶片VL无显著差异,说明谷子幼苗叶片的类囊体结构对低氮并不敏感。因此,在氮素贫瘠地区谷子施用氮肥应以NO_3~--N为主,或NO_3~--N和NH_4~+-N配合施用,避免单一NH_4~+-N的施用。     

桑树幼苗叶片PSⅡ功能对不同氮素形态的响应

为明确桑树在不同氮形态下光合能力差异以及桑树对不同氮形态的需求规律,以1年生桑树实生苗为试验材料,研究了在硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)以及硝酸铵(NH_4NO_3)(氮素浓度均为7.5 mmol/L)处理下桑树叶片的叶绿素荧光特性。结果表明,桑树叶片在NH_4~+-N下的PSⅡ光化学活性、电子传递速率和光能利用能力明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,而NO_3~--N和NH_4NO_3处理之间无明显差异。NH_4~+-N处理下桑树叶片的VJ和VI均较NO_3~--N和NH_4NO_3处理明显增加,即PSⅡ反应中心受体侧电子QA向QB传递速率较低,但此时桑树叶片的Sm和N却明显高于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明导致NH_4~+-N处理下桑树叶片PSⅡ受体侧电子传递能力降低的原因直接与QB功能的降低有关。另外,NH_4~+-N处理下桑树叶片的VK和VL也明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明桑树叶片OEC活性的抑制与类囊体膜结构的稳定性降低也是导致其叶片PSⅡ反应中心光化学活性在NH_4~+-N处理下降低的重要原因。     

NO_3~-/NH_4~+对金铁锁毛状根生长的影响

探究NO_3~-/NH_4~+对金铁锁毛状根生长状态的影响。以B_5培养基为基本培养基,改变培养基中的氮总量及NO_3~-/NH_4~+比,分析比较金铁锁毛状根的生长状态。结果显示:氮总量对金铁锁毛状根的生长量有一定影响,当氮总量为60 mmol/L时毛状根生长速度最快,表现为侧根分布频率高、根系发达;培养基中NO_3~-及NH_4~+比例会影响毛状根生长,在总氮量为60 mmol/L条件下,B_5+40 mmol/L KNO_3+20 mmol/L(NH_4)_2SO_4(NO_3~-/NH_4~+=2:1)时,固体培养基中金铁锁毛状根的生长量最大,B_5+48 mmol/LKNO_3+12 mmol/L(NH_4)_2SO_4(NO_3~-/NH_4~+=4:1)时,液体培养基中金铁锁毛状根的生长量最大。研究表明培养基中氮总量及NO_3~-/NH_4~+比例对金铁锁毛状根的生长影响大,该结果对后续金铁锁毛状根的放大培养提供理论依据。     

中亚热带典型林分不同层次降水的水质变化特征

为全面调查亚热带森林生态系统各层次降水水质状况,于2013年9月—2014年8月对重庆市缙云山常绿阔叶林大气降雨、林内降雨、地表径流、土壤渗滤液进行了持续1年的水质效应研究。结果表明:缙云山全年大气降雨明显偏酸性(pH 4.75);土壤层和林冠层均能调升降雨的pH值,其中土壤层对pH值的调升幅度最大,其次为森林冠层;森林林冠层对NO_3~-、NO_2~-、Na~+有一定的吸附净化作用,降雨能够淋溶森林林冠层的NH_4~+、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、K~+;另外,枯枝落叶的降解导致构成植物组织的有机物降解为无机物进而促使各离子浓度在地表径流中增加;森林土壤中的官能团以及胶体能够吸附中和渗滤液中的NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+、PO_4~(3-)、K~+、Mg~(2+),同时长期处于酸性条件下的土壤层也释放出了部分Na~+、NO_2~-、PO_4~(3-)、Ca~(2+);重金属铅(Pb)、镉(Cd)在该区域大气降雨中的含量较高,经过森林冠层后表现出大幅下降的趋势,说明森林冠层对有害重金属Pb、Cd有较强的拦截净化作用。     

蓝藻堆积对水环境和沉水植物生长的影响

湖泊富营养化是世界面临的重大环境问题,针对湖泊富营养化引起的蓝藻(Cyanobacteria)爆发等问题的研究具有重要实践意义,湖泊富营养化常导致蓝藻生物量的增加,水质恶化。本实验于2012年8月12日至9月3日研究添加蓝藻的围隔和对照植被区的水体中总氮(TN)、总磷(TP)、铵氮(NH4 -N)、叶绿素a浓度以及植物生长的区别,并采用自然状态下的水体,研究了蓝藻堆积对水环境和沉水植物生长的影响。研究表明：添加蓝藻的围隔中TN、TP以及叶绿素a含量均显著高于对照区域;蓝藻堆积的围隔中,沉水植物群落总生物量下降,而对照区沉水植物生物量则大量增加;金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)、马来眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)、伊乐藻和微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A. Bennett)等沉水植物的生物量下降,但狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)的生物量略有增加。由此得出,蓝藻堆积导致水环境营养盐含量增加,藻类密度增加,沉水植物群落受到抑制,大部分沉水植物的生长受到抑制,但对狐尾藻的影响不大。     

混合植物型生态浮岛对乡村河道水体的净化效果

为筛选对邯郸市乡村河道水体净化效果较好的生态浮岛植物组合模式,在静态条件下,研究多种植物不同组合搭配的生态浮岛对乡村河道水体的净化效果,选取水葫芦、再力花、美人蕉、慈姑、水芹作为供试植物,比较5种组合对水体中COD、TP、NH4+-N等污染物的去除效率。38天的试验结果表明:水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、美人蕉+再力花+水葫芦对COD去除率较高,分别为35.5%、31.2%;水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、美人蕉+再力花+水葫芦对TP去除率较高,分别为81.6%、77.3%;水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、水葫芦+再力花+美人蕉+水芹对NH4+-N去除率较高,分别为55.4%、53.9%;混合植物型生态浮岛对乡村河道水体的净化有显著效果。     

不同土壤pH下氮素形态对平邑甜茶生长及~(15)N利用特性的影响

目前土壤酸化严重制约了果园生产与发展,而科学配施不同形态氮肥可有效缓解土壤酸化。本试验以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)实生苗为试材,应用~(15)N示踪技术研究土壤pH梯度下3种形态氮素对苹果砧木生长及~(15)N吸收利用特性的影响。结果表明:不同土壤pH下,酸化土壤3种形态氮素处理植株生物量从高到低为酰胺态氮(CO(NH_2)_2-N)铵态氮(NH_4~+-N)硝态氮(NO_3~--N),与pH呈显著正相关,而碱性土壤植株生物量则表现为酰胺态氮铵态氮硝态氮;植株各器官Ndff值和~(15)N分配率在不同形态氮素处理下随土壤pH变化差异显著;NH_4~-N和NO_3~--N处理植株总吸氮量在pH 6.5时达到最大值0.47 g和0.33 g,不同土壤pH下的植株~(15)N利用率受氮素形态影响差异显著。可见,不同土壤pH下3种形态氮素对~(15)N的吸收征调、分配及利用差异显著,是限制植株生长的关键因素。     

高塔硝硫基复合肥对滴灌棉田土壤氮素的影响

为了研究高塔硝硫基复合肥对滴灌棉田土壤氮素的影响,本试验以高塔硝硫基复合肥和常规尿素为材料进行田间试验,设置NS3、N3和CK3个处理,研究随施肥天数滴灌棉田土壤氮素的变化。结果表明,施肥后土壤碱解氮、NO_3~--N、NH_4~+-N均有不同程度的提高,其中土壤NO_3~--N含量与顶1叶和顶3叶SPAD值呈显著正相关;但随施肥天数变化,土壤NO_3~--N除CK逐渐减小,施肥处理呈现高-低-高趋势,第2天第7天第4天;在第2天NS3处理0～20 cm NO_3~--N增加了72.8%～125.8%,NH+4-N增加9.2%～85.1%,N3处理NO_3~--N增加20.0%～59.0%,NH_4~+-N变化量为-16.4%～46.0%。因此,滴灌棉田中高塔硝硫基复合肥处理下NO_3~--N和NH_4~+-N的协同作用比尿素中单一形态氮源有更好的增氮效果。     

混合植物型生态浮岛对乡村河道水体的净化效果

研究旨在筛选对邯郸市乡村河道水体净化效果较好的生态浮岛植物组合模式,主要研究静态条件下,多种植物进行不同组合搭配的生态浮岛对乡村河道水体的净化效果,选取水葫芦、再力花、美人蕉、慈姑、水芹作为供试植物,比较5种组合对水体中COD、TP、NH4+-N等污染物的去除效率。经过38d试验,结果表明：水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、美人蕉+再力花+水葫芦对COD去除率较高,分别为35.5%、31.2%；水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、美人蕉+再力花+水葫芦对TP去除率较高,分别为81.6%、77.3%；水芹+慈姑+美人蕉+水葫芦、水葫芦+再力花+美人蕉+水芹对NH4+-N去除率较高,分别为55.4%、53.9%；混合植物型生态浮岛对乡村河道水体的净化有显著效果。