生态沟渠吸收氮磷效果研究（英文）

采用模拟沟渠试验,研究了9种水生植物吸收氮磷能力的差异,并选择氮磷吸收能力较好品种构建生态沟渠和氧化塘,研究其氮磷吸收效果。结果表明,种植水生植物后模拟沟渠水中氮磷残留量显著减少,美人蕉、狐尾藻、珍珠梅、海寿花和茭白的生物量高,氮磷的吸收量大,其中种植美人蕉和狐尾藻效果最佳。农田排水中氮磷通过生态沟渠水生植物吸收后浓度显著降低;主沟总氮、可溶性氮和总磷浓度平均降低39.6%、40.1%和36.9%;支沟总氮、可溶性氮和总磷浓度可再平均降低6.6%、10.3%和13.6%;氧化塘总氮和总磷浓度可再降低17.7%和13.3%。生态沟渠可有效拦截水体氮磷,具有净化水质的良好生态效益。     

绿狐尾藻生态沟渠在低温状态下对磷的去除

为解决冬季生态沟渠磷去除效率低的问题,设置低、中、高水位下3条绿狐尾藻生态沟渠,研究不同水位下绿狐尾藻生态沟渠在低温条件下的总磷(Total phosphorus,TP)去除表现。结果表明:绿狐尾藻生态沟渠在整个冬季均有较高的除磷效果,平均TP去除率为61.9%～73.7%,且在高水位条件下,相对较高的水温和水下空间利于绿狐尾藻的生长,从而促进了TP的去除;而低水位下较高的溶氧(Dissolved oxygen,DO)浓度和根土界面利于基质对TP的吸附。根据磷质量平衡,植物吸收和沉积物吸附分别占进水TP负荷的30.27%～48.75%和18.38%～24.95%。研究表明,绿狐尾藻是一种适合种植于生态沟渠,用于磷去除的耐寒水生植物。     

绿狐尾藻和空心菜对模拟池塘养殖尾水的净化效果分析

【目的】探究绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides Gaudich）和空心菜（Ipomoea aquatica Forsk）在漂浮环境培养条件下对不同氮磷水平养殖尾水的适应性及对氮磷营养的吸收和去除效果,为促进2种植物在池塘养殖尾水处理中的推广应用提供参考。【方法】以绿狐尾藻和空心菜为供试植物,设总氮（TN）和总磷（TP）浓度分别为5、10、15 mg/L和1、2、3 mg/L的低（A）、中（B）、高（C）3组模拟养殖尾水,比较2种植物在培养42 d时的生物量、氮磷累积量,以及对水体氮磷的去除能力。【结果】绿狐尾藻在A、B、C组持续生长42 d,其42 d净增生物量和氮磷累积量随生长时间延长、水体氮磷浓度增加而增加,最大值出现在C组;空心菜在A、B、C组正常生长28 d,其42 d净增生物量和氮、磷累积量随水体氮磷浓度增加而下降,最大值出现在A组。在42 d的试验期内,绿狐尾藻对水体氨氮（NH₄+-N）、TN、活性磷（SRP）和TP的去除率最高,氮磷去除效果随水体氮磷浓度增加而上升且去除氨氮能力最强,最大值出现在C组;空心菜的氮磷去除效果随水体氮磷浓度增加而降低,且28 d后植株生长和去除能力下降。植物氮磷吸收贡献率结果显示,3组模拟养殖尾水中,绿狐尾藻植物吸收的氮磷贡献率介于33.65%~99.82%,高于空心菜的2.34%~62.21%。绿狐尾藻对低、中、高氮磷水平模拟养殖尾水的适应性优于空心菜;植物吸收是绿狐尾藻去除水体氮磷的主要途径。【结论】绿狐尾藻对水体氮磷的适应范围较广,表现为喜高氮磷,对水体氮磷水平的适应能力、生长和水体净化能力优于空心菜,可用于南方池塘养殖尾水的长期净化,应用潜力优于空心菜。空心菜的生长和对水体氮磷的去除效果随水体氮磷浓度增加而降低,应用于夏秋季池塘养殖尾水处理时宜定期收割以保证净化效果。     

典型沉水植物修复富营养水体的最优种植密度

沉水植物因其完全水生的特点使得其在水生植物各生活型中对环境胁迫的反应最为敏感,它的存在对水域生态系统中的结构和功能的稳定性起着支撑作用。因此,沉水植物对于生态修复中水生植物群落的构建起着关键作用。通过室内人工栽培的模拟试验,研究不同种植密度下中国典型沉水植物耐污种金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L)对氮、磷营养盐的去除能力,并筛选最优定植密度。结果表明,金鱼藻种植密度为4.0 g/L时,对总氮(TN)、总磷(TP)去除率最高,分别达86.78%和91.82%;穗花狐尾藻种植密度为2.0 g/L和4.0 g/L时,对总氮、总磷去除率最高,分别达91.60%和92.10%。通过氮磷去除率-密度的非线性拟合模型,金鱼藻和穗花狐尾藻的最优种植密度分别为4.5~5.0 g/L和3.0 g/L。基于成本-效率均衡考虑,最终确定了两种沉水植物的单一种植最优密度为3.0 g/L。     

常见水生植物对水质的净化效果

为筛选适用于净化小微水体的水生植物,本研究以挺水植物鸢尾、美人蕉、海寿花、再力花、菖蒲,浮叶植物金钱草、狐尾草和睡莲8种水生植物为试验材料,在模拟富营养化水体中进行水培生长试验,通过对总氮、总磷富营养化指标的测定,研究8种水生植物对模拟富营养化水体的净化效果。试验结果表明:在富营养化水体中,8种水生植物对模拟富营养化水中的总磷和总氮均有一定的去除效果,起到减少富营养化水体总磷、总氮等营养物质的作用,能够发挥水质净化效果。其中,在挺水植物中,美人蕉去除富营养化水体中总氮及总磷的能力最为突出,其次为再力花,再次为海寿花;在浮叶植物中,金钱草去除富营养化水体中总氮及总磷的能力最为突出。从水生植物在富营养化水体中的适应性看,美人蕉的生长适应性最快,睡莲的生长状况较弱,适应期较长,而其他6种水生植物生长状况较好。综上所述,美人蕉、再力花、金钱草对富营养化水体的净化效果较好。     

杂交水芹菜与几种水生挺水植物对养猪污水净化效果比较

该研究用杂交十六号水芹、香菇草、粉花狐尾藻、美人蕉、鸢尾等5种水生植物,处理养猪场污水经沼气发醇后的沼液。结果表明,5种供试植物中,水芹菜对重铬酸盐(CODcr)的净化作用最好;对总氮、总磷、氨氮的净化效果以香菇草最好,水芹菜与粉花狐尾藻相当,水芹菜与香菇草对总氮的净化作用没有差异;大田比较试验表明,水芹菜对降低污水中的氮类污染作用较好。杂交水芹菜四季常绿,四季都有净化功能,在水质净化中具有推广和应用价值。     

太湖流域农田生态沟渠塘不同水生植物组合净化氮磷效果研究

探究太湖流域农田生态沟渠塘6种不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果。结果表明,再力花+芦苇+黄花水龙、水芹+灯心草+菖蒲2种水生植物组合对水体中总氮、总磷的去除率均不低于65%,可作为太湖流域生态沟渠塘组建长期稳定的有良好净化效果的水生植物组合,用于富营养化水体的净化。     

南麂列岛铜藻氮磷吸收特征研究

实验室条件下测定了:(1)不同温度下,铜藻的磷吸收动力学;(2)氮磷比对铜藻氮磷吸收速率的影响;(3)不同化合态氮对铜藻氮磷吸收速率的影响;(4)成熟铜藻体内总氮总磷含量。结果显示:(1)20℃时,铜藻对磷的半饱和吸收常数最低,最大吸收速率最大;(2)氮浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮磷的吸收速率皆下降;磷浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮的吸收速率增加,对磷的吸收速率下降;(3)磷充足时,铜藻对硝氮的吸收速率随着氨氮硝氮比升高而下降,对氨氮和磷的吸收速率随着氨氮硝氮比升高先上升后下降;(4)干燥铜藻体内总氮总磷含量分别为5.70%和0.18%。     

浮床模式下沉水植物净化富营养化水体效果

采用3种常见沉水植物(金鱼藻、穗花狐尾藻、苦草)为试验对象,利用自然池塘自然水体和模拟氮磷水体,通过测定水体中总氮、总磷、氨氮的含量以及藻类含量变化,比较沉水植物种植浮床对自然水体(总氮含量为0.8 mg/L,总磷含量为0.05 mg/L)和模拟水体(总氮含量为5.0 mg/L,总磷含量为2.0 mg/L)2种富营养化水体的净化效果.结果表明,在人工浮床种植模式下,苦草、穗花狐尾藻和金鱼藻对自然水体中总氮的去除率分别为49.4％、55.9％和53.8％,总磷的去除率分别为15.0％、39.6％和47.8％;对模拟水体中总磷和氨氮去除率均达到了80％以上;对自然水体中蓝藻、硅藻的抑制效果相对较好,绿藻则不太明显.综合分析,沉水植物种植浮床生长模式可以有效净化处理不同程度的富营养化水体,表现出良好的适应性.     

12种水生植物对氨氮和总磷的净化效果研究

为筛选适用于治理水体富营养化的水生植物,以梭鱼草、花叶芦竹、水罂粟等12种水生植物为试验材料,在模拟富营养化水体进行水培生长试验,通过对氨氮及总磷等富营养化指标的测定,研究12种水生植物对模拟富营养化水体的净化效果。试验结果表明:在富营养化水体中,萍草的生长状况较弱,花叶芦竹的适应期较长,而其他10种水生植物生长状况较好。粉绿狐尾藻去除富营养化水体中氨氮及磷的能力最为突出,梭鱼草次之;水生美人蕉适应能力最好且最快发挥去除氨氮及总磷的水质净化作用。综合条件粉绿狐尾藻、梭鱼草、水生美人蕉对富营养化水体的净化效果较好。     

水生植物-滤食性动物用于水产养殖废水净化的研究

为了解水生植物、滤食性动物单独或联合作用对水产养殖废水的净化效果,选取水生植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和滤食性动物螺蛳(Bellamya aeruginosa),通过金鱼藻、狐尾藻、螺蛳、金鱼藻+狐尾藻、金鱼藻+螺蛳、狐尾藻+螺蛳、金鱼藻+狐尾藻+螺蛳7种不同的组合方式,研究在静水条件下不同处理对水产养殖废水氮磷的净化,尤其是对养殖具有毒害效应的氨氮、亚硝态氮的去除效果。结果表明:30d后各处理都能使氨氮及亚硝态氮下降到0.5和0.1mg/L以下,去除率达到90%以上,其中金鱼藻处理比其余各处理能更快地减少水体中氨氮及亚硝态氮含量,且能使氨氮及亚硝态氮去除率在18d内达到96.37%和97.85%;各处理都能在一定程度上去除水体中的总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP),去除率在30d后分别达到14.93%～20.92%和11.95%～17.92%,其中以狐尾藻及狐尾藻+螺蛳处理对TN的去除效果最好,狐尾藻处理对TN的最大去除率在第18天达到26.62%,且狐尾藻能更迅速地去除水体中的TN,仅12d就能达到24.20%的去除率,狐尾藻+螺蛳处理在第24天达到24.65%;随着时间的延长,组合处理比单一处理更具有优势,金鱼藻+螺蛳处理对TP的去除效果最好,第6天就能去除TP的31.54%,且金鱼藻+螺蛳处理对降低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的效果最好。综上,对于氨氮、亚硝态氮及TP含量高的养殖废水,金鱼藻比狐尾藻和螺蛳的适应性更强。     

生态沟渠中4种水生植物的氮磷积累效应

为探明水生植物的氮磷积累规律,以贵州某生态沟渠中4种优势水生植物(菖蒲、黄菖蒲、水葱、美人蕉)为试验对象,研究各植物生物量及不同器官氮、磷积累量的变化。结果表明:随着生长时期的推进,4种植物生物量逐渐增加,尤其是夏季过后地上部生物量增加明显,秋季达最大值,至冬季后又逐步降低。4种植物总氮、总磷含量差异明显,菖蒲总氮与总磷含量最高,分别为41.26g/kg和11.22g/kg,美人蕉最低,分别为21.22g/kg和7.14g/kg;随着时间的推移,4种植物的地上部分(茎叶)和地下部分(根)氮、磷积累量均逐步增加,至秋季达最大值;10月是多数水生植物生物量和体内氮、磷含量最高的时段,可通过收割去除这部分氮、磷;4种植物中,菖蒲的氮、磷回收量最大(氮10.79kg、磷2.34kg),美人蕉最少(氮0.32kg、磷0.11kg),通过收割4种优势植物,2km河段总共可回收氮22.87kg和磷4.98kg。     

几种生态浮床常用水生植物的水质净化能力研究

选取大聚藻、美人蕉、黄菖蒲和鸢尾等4种生态浮床常用水生植物为研究对象,于2009年2月中旬至6月中旬在室内静水条件对其氮磷吸收和水质净化能力进行研究。结果表明,不同水生植物净增生物量差异较大,变化范围为313.8～1 214.1 g·m^-2,净增生物最高的大聚藻是最低黄菖蒲的3.87倍;不同水生植物的氮磷含量差异较小,4种水生植物的含氮量为16.0～26.4 mg·g^-1,植株含磷量为1.4～2.4 mg·g^-1;不同水生植物的水质净化能力相差较大,4种水生植物的水质氮去除率为38.6%～89.9%,水质磷去除率为29.3%～75.3%。大聚藻和美人蕉可作为优选的生态浮床水生植物,黄菖蒲和鸢尾由于其较强的耐寒性可进行组配使用。     

不同类型沟渠对农田氮磷流失的拦截效果

为探究不同类型沟渠对农田径流水中氮磷的拦截效果及其机理,分别针对3种类型的农田排水沟渠(生态拦截沟渠、简易土质排水沟渠、混凝土板型沟渠)进行试验。结果表明,生态拦截沟渠对农田径流水中的氮磷元素可以起到明显的拦截作用,几种养分(总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷)的降低幅度在31.81%~58.21%之间,净化效果明显高于简易土质排水沟渠和混凝土板型沟渠。总体来看,生态拦截沟渠对氮磷元素等污染物有较好的净化作用,可以减轻周围环境受到的水体污染。     

水生植物净化农田排水的静态试验研究

农田排水中含有大量氮、磷等富营养化污染元素,试验利用浮床栽培几种常见水生植物,研究其对农田排水的净化作用.结果表明:14 d后,栽培了水生植物的净化系统的净化效率明显高于无植物系统.其中,芦苇、千屈菜和狐尾藻对氨氮和总氮净化效果明显,去除空白后,净化效率分别达42.8％ 、38.2％、36.6％和47.2％、44.1％、46.3％;香蒲、狐尾藻、美人蕉和芦苇对总磷净化效果较好,净化效率分别达49.0％、46.0％ 、41.8％和40.2％;芦苇和香蒲对COD净化效果较好,净化效率分别达31.1％、20.8％.     

狐尾藻净化生猪养殖场沼液的研究

通过水培试验,研究狐尾藻对生猪养殖场沼液的净化能力,在此基础上分析20、40、60 d 3个不同水力停留时间对狐尾藻生物量、植株养分、水体CODCr、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、溶解氧及pH变化的影响。结果表明:20%~30%沼液可以提高狐尾藻生物量和其体内氮磷钾含量,处理组相比空白组,生物量可以提高1.6~4.9倍、氮磷钾分别可以提高1.5~2.0、1.57~1.90、1.35~1.88倍;狐尾藻对沼液有一定净化能力,当水力停留时间为40 d时,狐尾藻对沼液的处理效果最好,沼液CODCr、氨氮及总磷去除率分别为65.99%、59.54%及90.06%。鉴于此,狐尾藻可作为猪场沼液净化的理想水生植物,具有良好的应用前景。     

狐尾藻对园林水景污染水体的净化作用

园林水景植物不仅能美化景观,其治理水体富营养化现象也不可忽视。利用水生植物狐尾藻净化水体污染是近年来治理水质恶化的有效生态方法。以麦积区渭河城区段水面“翠湖”为研究区域,以狐尾藻为去污材料,运用点抽样—水槽培养方法开展室外试验,试验时间在2014年6-9月。结果表明,1～60 d,水体总氮、总磷、铵态氮、化学需氧量浓度整体呈下降趋势,而试验后期水体出现轻微的反弹污染;试验期始末,表层水体营养物质含量较底层的低。狐尾藻生命力强,适宜条件下繁殖速度较快。为防止狐尾藻后期腐烂,水体二度污染,保证狐尾藻去污时间相对持久,需对狐尾藻定期采割。     

3种湿地植物对农田沟渠水体氮、磷的消减作用

由于农业生产过程中过量施放化肥,农田氮、磷流失从而对周边水体产生一定的面源污染。为探讨水生植物种植对农田排水沟渠中流失氮、磷的吸附拦截效果,在农田沟渠内种植水芹Oenanthe javanica,石菖蒲Acorus tatarinowii和刺苦草Vallisneria spinulosa,测定植物对农田沟渠内氮、磷营养物质的消减作用。结果表明:通过种植植物,沟渠内总氮去除率为56.18%~74.58%,铵态氮去除率为36.23%~59.33%,硝态氮去除率为34.35%~66.88%,总磷去除率为44.38%~76.35%;随水流路径的延长沟渠中氮、磷的质量浓度均呈递减趋势;随时间增加,沟渠内各采样点氮、磷质量浓度呈明显下降趋势。表明水芹、石菖蒲和刺苦草对农田沟渠中氮、磷具有较好的去除效果,可应用于湖泊及其周边等污染水体的生态修复治理。     

人工植物塘对河道N、P的去除效果

在贵阳市麦西河小菁村六砂段监测了人工植物塘滞留并联不同水力滞留时间及植物塘贯通串联条件下水体中氮磷营养物质的去除效果及动态规律。结果表明,滞留并联、贯通串联植物塘对总氮和总磷都有很好的去除效果,其中拥有沉水、挺水、浮水植物的综合植物塘处理效果最好,滞留并联时滞留5 d总氮和总磷的去除率分别为92.81%、80.77%,贯通串联时总氮和总磷的去除率平均值为11.28%、27.83%。水生植物对水体中氮磷的去除效果与植物种类有关。     

狐尾藻治理养殖污水技术在云南的推广应用成效

就云南某猪场采用狐尾藻处理养殖污水技术的处理效率及狐尾藻营养含量进行系统分析,结果表明,经过6级狐尾藻生态处理池后,养殖污水的COD、氨氮、总氮、总磷的去除效率分别为97.28%、98.36%、96.99%和94.64%,其出水水质明显优于国家养殖废水排放标准(GB 18596—2001);狐尾藻粗蛋白含量为18.75%～21.28%,粗脂肪含量为2.85%～3.65%,磷含量为0.26%～0.31%,是一种营养价值较高的饲草饲料。可见,狐尾藻在治理养殖污水和资源化利用方面具有良好的效益,可在云南进一步推广应用。