不同水生植物及其组合对污水中氮磷去除效果研究

在室内水培试验条件下,研究了蒲草、三棱草、菹草及微齿眼子菜等4种水生植物及其组合对污水中氮、磷去除率的影响。试验结果表明:单一植物对污水中氮、磷的去除率分别为:41.0%～70.9%、37.7%～79.3%,其中蒲草对污水中氮、磷的去除率均为最高,分别为70.9%、79.3%;复合植物对污水中氮、磷的去除率分别为54.8%～60.6%、51.2%～69.2%,其中蒲草+菹草对污水中氮、磷的去除率均为最高,分别为60.6%、69.2%;经过18d的植物处理,蒲草对污水中氮、磷的去除率均高于组合蒲草+菹草,分别为70.9%>60.6%、79.3%>69.2%,三棱草也表现出了单一植物对污水中氮的净化率高于复合植物的现象,为58.8%>54.8%,但差异并不显著。因此,在汾河临汾段,蒲草和三棱草及其组合对污水中氮、磷的去除效果较好,均超过了50%,在水生植物治理城市污水净化方面具有推广的价值和意义,建议在水生植物处理污水时考虑使用。     

不同水生植物组合对水体氮磷去除效果的模拟研究

选择4种景观效果良好的水生植物水罂粟、黄菖蒲、三白草和黑藻,构建9种不同的水生植物组合,在模拟富营养化水体环境条件下,研究了不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果。结果表明:供试植物在富营养化水体中均能正常生长,且对富营养化水体中的氮磷均有一定的吸收,对氮的累积率最高可达53%,对磷的累积率最高可达42%;单种植物对氮、磷的去除贡献率分别为13.79%~65.00%、18.64%~59.63%,复合植物对氮、磷的去除贡献率分别为39.61%~72.59%、9.72%~59.89%;单种植物去氮能力依次为:黑藻三白草黄菖蒲水罂粟,复合植物中,结构复杂的组合较结构简单的组合具有更强的去除氮磷的能力。试验表明,这4种植物及其组合在城市景观水体净化中均有一定的实际推广价值。      

不同生长阶段凤眼莲净化不同程度富营养化水体的效果研究

通过模拟实验,比较不同生长阶段凤眼莲对不同程度富营养化水体氮、磷去除效果,研究植株吸收氮、磷能力对去除水体营养盐的贡献,以及对底泥营养盐含量的影响。结果发现随着富营养化水体初始氮浓度增加,不同生长阶段凤眼莲吸收氮量占水体可溶性总氮(TDN)去除量的比例呈现明显下降趋势,但不同生长阶段凤眼莲吸收作用在净化不同浓度氮的效率和贡献方面存在一定差异。在低浓度富营养化水体中,三个生长阶段凤眼莲对水体TDN、TDP去除效果和效率的影响无显著差异。在净化中、高浓度水体氮时(TDN浓度约为7、13 mg·L-1),生长初期凤眼莲对水体TDN在实验前期的净化效率明显高于生长后期,而生长中期净化效率最慢,但在实验中、后期各生长阶段凤眼莲净化速率趋于一致。在中等氮浓度水体中(TDN浓度约为7 mg·L-1),凤眼莲吸收氮量占水体氮损失量百分比为生长后期生长中期生长初期。种植凤眼莲水体中底泥总氮、总磷含量均显著降低;凤眼莲对磷吸收量高出水体可溶性总磷(TDP)损失量,不同生长阶段凤眼莲吸收作用对消减水体磷的贡献无显著差异。综合分析说明生长初期凤眼莲通过主动吸收净化高浓度水体氮的速率最快、贡献最高,而通过凤眼莲根系调节的生物脱氮途径理论上较弱,凤眼莲不仅能够快速去除上覆水体中的磷,而且能够吸收底泥中的磷。     

湿地植物对富营养化水体中氮磷的吸收及去除贡献

为探明湿地植物对富营养化水体氮、磷的吸收与人工湿地脱氮除磷之间的关系,以威宁草海西海码头人工湿地为研究对象,全年监测了人工湿地氮、磷的去除效果,对4种湿地植物的生物量和体内氮、磷含量进行分析并测算4种湿地植物的氮磷吸收能力及去除贡献。结果表明:湿地植物种类不同,其吸收氮、磷能力差异较大,菖蒲、水葱对氮、磷的吸收能力较高,茭白、美人蕉的吸收能力较弱(以吸收能力综合评分评定)。按全年衡算,湿地植物TN吸收量为13.08~104.18 g/(m2·a),植株TN吸收量占湿地氮去除量的0.31%~2.49%,地上部分吸收量占湿地氮去除量的0.2%~1.51%;TP吸收量为0.90~5.55g/(m2·a),TP的吸收积累量占湿地磷去除量的0.18%~1.13%,地上部分吸收量占湿地去除量的0.12%~0.72%。湿地植物的直接吸收量对人工湿地脱氮除磷的贡献较小(小于10%),在其利用和选择上应考虑其综合作用及其生态效益。     

石菖蒲净化微污染水体中氮和磷的试验研究

[目的]探究挺水植物石菖蒲在不同生长周期中对微污染水体中氮和磷的去除效率及其在植物体内的富集程度,以期为微污染水体的植物修复提供参考依据。[方法]以黄山学院水西河为研究对象,考察不同密度石菖蒲对微污染水体中氮、磷的去除行为。[结果]30 d内总氮和总磷的去除率分别为44.3%和50.7%,不同密度植物的净化能力为:高密度组低密度组对照组。石菖蒲不同部位氮、磷富集量为:根茎叶。[结论]设置适宜的种植密度,定期收割茎叶可有效去除微污染水体中的氮、磷含量。     

漂浮栽培水生植物对入滇河流污水中磷的去除效果研究

利用水生植物净化富营养化水体是污染水体生物治理的途径之一,为了找出适宜在水体中生长并对磷的去除效果较好的植物,选择5个品种的水稻以及空心菜、茭白和水花生为供试水生植物,通过静态水培试验,研究了各植物在富营养化水体中的生长状况.以及对水体中磷的去除效果.结果表明,在不添加任何植物营养的条件下,植物在富营养化水体中均能正常生长;有植物处理系统对水体中总磷(TP)、水溶性总磷(DTP)的去除效果显著高于无植物对照;有植物处理系统TP的去除率为53.28%～84.07%,DTP的去除率为44.99%～88.81%;无植物对照TP的去除率为32.57%,DTP的去除率为37.51%.植物组织所累积的磷占各自系统去除量的21.54%～75.32%,植物的吸收作用是磷去除的主要途径.水稻功米1号的经济产量最高.为616.28 g·m-2,组织所累积的磷占系统去除量也是最大,为75.32%.在所有供试植物中,水稻功米1号对富营养化水体既有较好的净化效果,又能获得一定的经济产量,是最优的净化植物,同时也是最适宜在水体中生长的水稻品种.     

不同水生植物净化污染水源水的试验研究

选择大藻、浮叶眼子菜、萍蓬草、香菇草、花叶芦竹、芦竹和常绿鸢尾共7种水生植物为供试植物,通过静态水培试验,考察各种水牛植物对模拟污水中氨氮、硝态氮、总磷、铁和锰的去除率和去除能力,并对污染物的去除机理进行了分析,以期筛选出净化污水的优势植物.结果表明,水生植物埘氨氮和硝态氮的去除率分别为21.18%～27.25%和32.65%～45.92%.水生植物对磷的去除率为10.57%～25.81%,其中香菇草和浮叶眼子菜尤为突出,去除率分别为25.81%和25.31%.水生植物可以促进水体中还原性物质Fe2+、Mn2+的氧化,降低水体中铁和锰的浓度.与铁相比,水生植物对锰去除的促进作用比较明显.两类水生植物对不同污染物的去除能力存在较大差异,浮水植物对污染物的去除能力明显强于挺水植物,为挺水植物的3.15～5.64倍.     

洞庭湖湿地植物根系氧化力对氮、磷去除的影响

以洞庭湖湿地艾蒿、水芹、苔草、益母草、菖蒲、芦苇等6种典型群落优势湿地植物为材料,测定各形态氮和磷的质量浓度变化及根表面积、根系氧化力等指标,探讨湿地植物根系特征和根系氧化力对氮、磷去除的影响。结果表明:随着培养时间的延长,6种洞庭湖湿地植物培养液中氮和磷质量浓度均逐渐降低后趋于平缓的趋势。6种湿地植物对培养液中氮和磷的去除率比CK分别提高了47.48%～69.89%和44.43%～66.71%,且不同湿地植物对氮和磷的去除效果存在显著性差别(P0.05)。6种湿地植物体内氮、磷积累量也存在差异,培养期内植物体内氮的积累量为206.57～399.03 mg·株~(-1),磷的积累量为27.26～53.78 mg·株~(-1),其中,艾蒿、水芹、苔草湿地植物生长量和氮、磷积累量显著高于菖蒲和芦苇。6种湿地植物的根表面积、根系氧化力分别在36.91～58.57 cm~2和4.63～23.57μg·g~(-1)·h~(-1),艾蒿的根表面积和根系氧化能力最大,水芹和苔草次之,芦苇最低。相关关系分析表明,6种湿地植物生物量、根表面积、根系氧化力与氮质量浓度呈极显著正相关,而与磷质量浓度呈显著正相关。     

蕹菜-微生物菌剂修复富营养化水体的效果

通过添加0.001 3%以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌和放线菌为主要成分的新型微生物菌剂复合蕹菜浮床处理,研究不同程度富营养化污染水体的氮、磷浓度变化。结果表明,微生物菌剂复合植物浮床系统有良好的去除氮、磷修复水体的能力,且磷浓度1 mg/L组去除磷的效果最好,总氮浓度2 mg/L组去除氮元素的效果最好。磷浓度达到2 mg/L以上、总氮浓度达到10 mg/L以上,浮床菌剂的净化能力受到削弱。浮床-菌剂系统对水体总磷的净去除率达到43.9%~73.4%,总氮、硝酸盐氮、氨氮的净去除率分别达到26.8%~51.2%、16.5%~44.6%、11.3%~23.3%,明显高于单纯浮床处理的效果。     

鸢尾、翠芦莉和美人蕉对城市雨水污染的净化效果

为了研究水生植物对城市雨水污染净化的效果,选取华南地区雨水花园常用的3种水生植物:鸢尾(Iris tectorum)、翠芦莉(Ruellia brittoniana)、美人蕉(Canna indica),通过水培试验研究比较3种植物及不同组合对雨污水的净化效应。结果表明,鸢尾、翠芦莉、美人蕉3种植物均有喜氮特性,单种植物和不同组合对污水中氮类具有良好的去除效果,对TN的平均去除率达74%,对NH4-N的平均去除率达70%,对NO3-N的平均去除率达80.24%,总体上2种植物组合的消减能力高于单种植物,3种植物的消减能力最为稳定。对COD的消减效应,美人蕉的去除效果最好,整体效应上,单种植物2种植物组合3种植物组合。各组植物对磷类的消减效应并不突出,对PO4-P的平均去除率为34%,对TP的平均去除率为41%,仅鸢尾对磷的消减尚可,翠芦莉、美人蕉对磷的消减存在不足。本研究为广州地区雨水花园建设的植物选择提供参考。     

3种沉水植物夏秋季对水质的净化效果

为富营养化水体的治理提供理论依据,采用室内静态试验,研究菹草(Potamogeton crispus)、苦草(Vallisneria spiralis)和轮叶黑藻(Hydrilla vertillata)3种沉水植物夏秋两季对水体中氮磷的去除效果及动态规律。结果表明:1)3种沉水植物对水体中总氮的去除效果秋季好于夏季,菹草的去除效果最好。2)3种沉水植物对水体中总磷的去除效果夏季好于秋季,轮叶黑藻的去除效果最好。3)植物正常生长能增加水体溶解氧浓度,植物腐败死亡会导致水中溶解氧迅速降低。4)植物的腐败死亡对水体中总氮含量影响不大,对总磷含量的影响大。5)总磷的去除率与水温显著相关。     

牙鲆和贝类混养池塘中氮、磷收支的研究

对在不同混养（牙鲆Paralichthys olivaceus、缢蛏Sinonovacula constricta、文蛤Meretrix meretrix）模式下的氮、磷收支情况进行了研究。结果表明：饵料是池塘氮、磷的主要来源,分别占氮总输入的71．6％～87．1％和磷总输入的67．0％～79．3％;由海水带入的氮和磷占氦、磷总输入的10．9％～14．6％和17．0％～20．2％;在氮、磷支出中,收获的养殖生物分别占氮、磷总输入的20．4％～34．1％和15．5％～24．8％,沉积物为氮、磷支出的主要途径,各占氮、磷总输入的69．6％～73．4％和86．7％～93．5％;3种模式下对氮、磷的利用率分别为9．8％～31．1％和5．6％～24．3％。本试验中的最佳养殖模式为牙鲆（小规格鱼）-缢蛏（小规格,高密度）,该混养模式产量高,对氮、磷的利用率高,污水排放少。     

12种挺水植物对模拟污水的净化作用

通过室内盆栽试验,研究12种北京地区常见多年生挺水植物在不同水力停留时间对模拟污染水质的净化作用。结果表明各试验植物对TN和TP的净化作用随水力停留时间的延长而提高。水力停留时间为30d时,除花叶菖蒲和小香蒲外,各植物对总氮去除率在95％以上,对总磷去除率在85％以上,较无植物空白差异显著。试验期间,千屈菜、黄菖蒲和菰对N,P元素的吸收对三者生物量增加有显著影响。综合考虑净化速率和最终净化率,千屈菜、野慈姑和黄菖蒲对总磷的净化效果尤为突出。菖蒲、野慈姑和芦苇对总氮净化效果位于前3位。菖蒲和千屈菜与其他植物相比对氮磷浓度较高的污水具有净化优势。     

大薸对网箱养殖长吻鮠生长及氮、磷排放的影响

为降低网箱养鱼对水体的污染,探求环保型生态网箱,以体质量为(217.86±36.01)g的长吻鮠Leiocassis longirostris幼鱼和大薸Pistia stratiotes L为研究对象,对生态网箱与传统网箱中氮(N)、磷(P)的输入和回收情况进行了比较试验.结果表明:生态网箱和传统网箱中N的回收率分别为47.80％和44.36％,两组网箱间无显著差异(P＞0.05),生态网箱和传统网箱中P的回收率分别为35.01％和32.53％,两组网箱间差异显著(P＜0.05);生态网箱和传统网箱中N的利用率分别为26.87％、25.37％,P的利用率分别为15.82％、15.55％,生态网箱中N、P的利用率略高于传统网箱,但两组网箱间均无显著差异(P＞0.05);试验期间生态网箱内大薸共有3次收割,收获总质量为189.5 kg,大薸净增重为154.25 kg,对水中N、P的移除量分别为257.32 g和67.08 g.通过计算大薸对水中N、P的移除量以及网箱养殖长吻鮠N、P的输入和输出总量,从理论上得出网箱面积与大薸栽培面积比为1∶32～35时,可实现网箱养殖长吻鮠N、P的零排放.     

水稻漂浮湿地生产特性及其除氮效能研究

[目的]研究新型水稻漂浮湿地(Lake-based Rice Floating Wetland,LRFW)在富营养化水体处理中的应用。[方法]以水稻为浮床植物,开展控制试验,研究水稻种植床的除氮能力和水稻增产能力,并与聚苯乙烯泡沫浮床(Polystyrene Foam Floating Bed,PFFB)进行比较。[结果]LRFW和PFFB的稻米产量分别为1.14 kg/m2和0.60 kg/m2。LRFW的有效分蘖数、单株地上生物量、地上地下生物量比与PFFB间均无显著差异,但是,单株穗重显著高于PFFB。经过72 d的运行,LRFW总氮去除率为40.2%,总氮去除负荷为53.44mg/(m2·d),约为PFFB的2倍。在LRFW系统中,由植物和床体去除的氮分别占去除总量的61.29%和38.71%,而在PFFB系统则分别为87.31%和12.69%。[结论]LRFW无论在水稻生产还是除氮效能方面均优于泡沫浮床。     

梭鱼草(Pontederia cordata)拦截沟渠中氮、磷的效果研究

通过沟渠中种植观赏植物梭鱼草,研究了不同时间沟渠中梭鱼草段与无植物段拦截净化氮磷的效果以及梭鱼草自身氮磷含量、生物量季节变化。结果表明:梭鱼草段与无植物段都会净化沟渠水中的氮磷含量,全氮、全磷含量的降低(3.37%-3.33%)一般要高于硝态氮、铵态氮的变化(-3.66%-7.14%),梭鱼草段拦截氮磷的能力(6.82%-33.33%)明显高于无植物段的自然净化(-3.66%-6.67%);降雨后,沟渠水中全氮、硝态氮含量呈先增加后降低的变化趋势,铵态氮含量变化则不稳定,全磷含量在雨后第2d含量达到最高,然后趋于平稳;梭鱼草氮磷含量以及生物量季节动态变化在10月份达到最高值,可确定此时为其最佳收割期,其氮磷含量分别为28.38g/kg、4.10g/kg,生物量为0.19kg/m2。梭鱼草收割全年可从沟渠带走氮、磷分别为5.36g/m2、0.78g/m2。本研究结果对开发观赏植物在沟渠修复中的应用提供理论依据。     

铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化水体中的氮磷

为探讨铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对农田退水中氮磷的去除效果,以苦草、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物和铁基生物炭海绵为材料,通过动态循环水模拟渠道的方式,研究不同净化系统对农田退水中总磷、总氮、氨氮的去除效果。结果表明：3种沉水植物均能在较高氮磷浓度农田退水中生长发育,株高及生物量有明显增长。在单一沉水植物净化系统中,金鱼藻对总磷的去除效率最高,达到29.85%,苦草对总氮的去除效率最高,为35.03%,金鱼藻对氨氮的去除效率最高,为83.09%。铁基生物炭与金鱼草协同净化系统对总磷和氨氮的去除效率最高,分别达到56.00%和91.86%,铁基生物炭与苦草协同净化系统对总氮的去除效率最高,为54.05%。研究表明,铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对氮磷的去除效果全面优于单一沉水植物净化系统。     

冬小麦套种草木樨对土壤理化性质的影响

研究冬小麦套种草木樨对土壤理化性质的影响,为冬小麦套种栽培提供理论依据。以冬小麦套种草木樨为处理组,单种冬小麦为对照组;研究处理组与对照组对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、有效钾含量及土壤容重、盐分等指标的影响。结果表明,套种处理土壤中有机质、全氮、全磷含量高于对照组且差异极显著（P〈0．01）;土壤碱解氮含量除9月0～20cin低于对照组其余都高于对照组,有效磷结果与之相反;有效钾含量高于对照组,且在7月各土层差异极显著（P〈0．01）。套种处理土壤容重较对照处理高,但仍在可耕作范围内;套种处理盐分较对照处理低,且套种处理盐分含量总体呈下降趋势,对照处理呈上升趋势。冬小麦套种草木樨能提高土壤综合肥力,改善土壤营养,充分利用土壤养分,降低土壤盐分;套种草木樨用地养地同时也为畜牧业提供优质牧草,促进农畜共同发展。     

生物炭的施入对玉米生物量和磷养分吸收的影响

【目的】研究生物炭的施入对玉米生长及植株不同部分磷吸收的的影响。【方法】采用盆栽试验,以玉米为供试作物,通过施用不同量的生物炭,研究不同施肥条件下,生物炭对玉米生长和磷吸收的影响。【结果】在不施氮肥的条件下,生物炭对玉米干物质积累量具有抑制作用,但提高植株磷吸收总量;在施氮条件下,生物炭能明显增加玉米的生物量(P<0.05),显著提高茎秆、叶片、籽粒磷吸收总量(P<0.05),明显降低根部磷吸收总量(P<0.05);随着炭施入量的增加,单株磷吸收量明显增加(P<0.05);生物炭处理能明显提高磷肥利用效率(P<0.05),利用效率变幅为20.73%~24.66%,相对于不施炭增幅达7.99%~30.76%。【结论】生物炭与氮肥、磷肥配施能够促进玉米生长,提升磷肥利用效率。     

不同氮磷浓度对AM真菌生长和养分吸收的影响

以高粱为宿主植物,三室隔离培养盒为培养容器,研究在菌丝室施加不同浓度的N,P肥料下接种AM真菌对高粱生长和养分吸收的影响。结果显示：接种AM真菌的高粱菌根侵染率达到70%以上;接菌高粱生物量和叶绿素含量均比未接菌时高,且总氮总磷含量均有显著的提高。在接菌情况下,高粱总氮含量随氮浓度的升高而升高,随磷浓度的升高而降低;且在施肥处理为4 mmol·L-1氮肥、0。01 mmol·L-1磷肥（N2P1）情况下高粱总氮含量最高,高粱的总磷含量随氮、磷浓度的升高而升高,并在施肥处理为4 mmol·L-1氮肥、0。1 mmol·L-1磷肥（N2P2）情况下含量达到最高。研究结果表明,AM真菌吸收氮磷营养的能力存在交互作用。