基于不同生物填料的跑道养殖尾水净化

为开发生物填料在跑道养殖水体净化方面的应用,采用不同类型的6种填料,在室内开展对跑道养殖水体净化效果的研究。结果表明,在自然挂膜条件下,6种生物填料(火山石、珊瑚石、白色弹性毛刷、蓝色立体弹性填料、多孔组合球、聚乙烯小球)生物膜的成熟时间各不相同,珊瑚石挂膜所需时间最短,为13 d。在稳定运行期,不同生物填料对跑道养殖尾水总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_3-N)、亚硝酸盐氮(NO~-_2-N)、化学需氧量(COD_(Mn))均有不同程度的去除效果,其中,蓝色立体弹性填料对TN和COD_(Mn)的平均清除率最高,分别为19.58%和30.77%,显著高于其他填料(P0.05);珊瑚石填料对TP的平均清除率显著高于其他填料(P0.05);6种填料生物膜成熟后,和初始水质指标相比,各填料对水体NO~-_2-N和NH_3-N的去除率均在75%以上,且浓度保持在较低水平。结果表明,蓝色立体弹性填料对跑道养殖尾水有较好的净化效果,是一种较为实用的生物填料。     

河蟹生态养殖池塘不同水层水质变化的研究

为了探究河蟹生态养殖池塘不同水层水质因子昼夜变化规律,于2014年8月选择3个连续的晴天天气对上海松江泖港地区3个河蟹生态养殖池塘上层、中层和下层的水质因子进行昼夜监测。结果表明:水质因子均存在昼夜变化和分层现象,3个水层的水温、pH、COD_(Mn)浓度和PO_4~(3-)-P浓度昼夜变化差异不显著;上层和下层水体的DO浓度和NO_2~--N浓度差异显著;3个水层的NH_4~+-N浓度和NO_3~--N浓度均表现出显著差异。一天中,水温、DO浓度、pH和NO_3~--N浓度在5:00最低,NH_4~+-N、NO_2~--N浓度在5:00最高,COD_(Mn)浓度在1:00最高,PO_4~(3-)-P浓度较稳定;NH_4~+-N浓度和DO浓度的昼夜变化表现出负相关关系。     

循环水养殖系统中3种生物填料对水质的净化作用

为了研究生物填料在循环水养殖系统中的应用,在室内构建罗氏沼虾循环水养殖系统,研究3种类型的生物填料对水质的净化作用。结果表明,3种生物填料(聚乙烯小球M_1、陶瓷环M_2、弹性毛刷M_3)构成的生物滤池对养殖水体总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_3-N)、亚硝态氮(NO_2-N)、化学需氧量(COD_(Mn))均有不同程度的去除效果,其中M_3对TN、TP、NH_3-N的平均清除率分别为17.81%、17.36%、18.04%,明显高于其他2种填料,M_2对NO_2-N的平均清除率为19.28%,明显高于M_1和M_3,3种填料对COD_(Mn)的平均清除率差异不明显。由结果可知,弹性毛刷填料对循环水养殖水质有较好的净化作用,是较为实用的生物填料。     

不同比例"鱼腥草-薄荷-空心菜"浮床对吉富罗非鱼养殖池塘环境的影响

[目的]采用"鱼腥草-薄荷-空心菜"三明治模型浮床对吉富罗非鱼养殖池塘开展水质净化研究。[方法]2017年6—10月对鱼腥草、薄荷、空心菜进行三明治模型不同配比(植物种植比例为1∶1∶1,占比10%和20%)研究,测定COD_(Mn)、Chla、TN、NH4+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底质TN、TP指标。[结果]2017年7—9月三明治塘COD_(Mn)、Chla、TN、NO_2~--N、TP、PO_4~(3-)-P显著下降,对磷的去除效果较好,种植初期和后期容易造成水质TN、Chla等指标上升。[结论]构建三明治浮床时,10%浮床种植面积的净水效果较20%浮床种植面积好。     

水培空心菜对养殖池塘水质的影响

为研究浮床植物对罗非鱼养殖池塘的净化作用,分别在占罗非鱼养殖池塘面积5%、10%和20%的浮床上栽培空心菜,测定池塘NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N、PO3-4-P、TN、TP、CODMn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,养殖池塘的各项水质指标依次按对照组、5%处理组、10%处理组、20%处理组顺序逐渐降低;其中以20%处理组对池塘主要水质指标NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N、PO3-4-P、TN、TP、CODMn等的去除率最大,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,养殖池塘的空心菜每667m2产量可达586.86~1 434.05kg;5%处理组、10%处理组、20%处理组通过采收空心菜分别从667m2养殖池塘中移除TN 1 643.5、2 988.2、4 015.3g,分别移除TP 240.7、437.6、587.9g;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地净化水质,降低池塘富营养化。因此,认为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。     

池塘循环水养殖系统净化效果评价及分析

为了掌握养殖区水质在不同月份的变化规律,为以后的健康养殖模式提供科学且合理的理论依据,对养殖区池塘、人工湿地、沟渠、对照塘4个相关水体进行为期4个月的水质监测,测定水温(T)、溶解氧(DO)、水体透明度(SD)、pH值、氨态氮(NH_3-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总氮(TN)、亚硝态氮(NO-2-N)、叶绿素a(Chla)等指标。结果表明,池塘的T、TP、TN、SD、COD_(Mn)在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);人工湿地的pH值、TN、Chla在4个月中无显著性差异,T、TP、NH_3-N、NO-2-N、COD_(Mn)在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);沟渠的SD在4个月中无显著性差异,T、NH_3-N、COD_(Mn)、TN、TP、NO-2-N、Chla在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);对照塘的TN在4个月中无显著性差异,T、DO、SD、TP、NO-2-N、Chla在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05)。其中养殖水体的营养状态大部分都处于重度富营养化,所以该养殖区域的养殖水富营养化程度比较严重,今后可以通过种植少量水生植物来对水质进行一定程度的净化。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

不同沉水植物及其组合对水质的净化效果

[目的]研究不同沉水植物及其组合对水质的净化效果。[方法]通过静态模拟试验,对3种不同的沉水植物(轮叶黑藻、苦草、粉绿狐尾藻)及其4种组合方式(苦+轮、苦+粉、轮+粉和苦+轮+粉)对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的净化效果进行研究。[结果]单一沉水植物中,苦草对水体中TP和COD_(Mn)的净化效果相对较好,最大去除率分别达52.3%和43.2%,轮叶黑藻对NH3-N净化效果最佳,最大去除率达60.3%。4种组合方式中,苦+轮的水质净化效果相对最佳,对水体中NH3-N、TP和COD_(Mn)的最大去除率分别达62.6%、58.6%和40.2%。[结论]综合分析3种沉水植物及其组合方式对NH3-N、TP和COD_(Mn)的平均净化效果,轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉的综合净化效果较好,表明轮叶黑藻、苦草、苦+轮和苦+粉更适合作为水体原位修复的种植植物。     

高等水生植物与底栖动物对中华绒螯蟹养殖底质环境的协同净化效果

利用金鱼藻+田螺、浮叶眼子菜+田螺组合,2种植物覆盖率分别为20%、40%、60%,对中华绒螯蟹池底泥中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Mn))、氨态氮(NH_3-N)、亚硝酸态氮(NO~-_2-N)、硝态氮(NO~-_3-N)等因子的协同净化效果进行研究。研究结果表明,2种植物与中华圆田螺组合对底泥皆有明显净化效果,在植物覆盖率相同时,金鱼藻+田螺显著好于浮叶眼子菜+田螺;在植物相同时,植物覆盖率越高,净化效果越好,不同组合间净化效果差异明显;结合净化率、溶解氧(DO)昼夜变化情况,60%金鱼藻+田螺组合更适合用于中华绒螯蟹生态养殖。     

施肥对幼蟹池塘养殖水质影响的初步探究

为了探究施肥对河蟹幼蟹养殖水质的影响,于2016年6—10月在上海崇明幼蟹培育基地选择6口池塘进行研究。实验设置不施肥处理组和施肥处理组,并对以上处理组和水源的水温(T)、溶解氧(DO)、pH、化学需氧量(CODMn)、总磷(TP)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO-2-N)、钙镁总硬度和叶绿素a(Chl. a)进行监测。结果表明,幼蟹池塘水质变化具有明显季节特征,其中6月和9月两组池塘水质因子较为平稳,7—8月两组池塘CODMn、Chl. a出现显著升高而DO显著下降,养殖末期(10月)两组池塘除总硬度和DO大幅下降,剩余水质因子显著升高。实验中水源和两组池塘的水温和pH差异不显著(P 0. 05)。水源DO和NO_3~--N显著高于施肥与不施肥池塘(P 0. 05),不施肥池塘的TP、PO_4~(3-)-P、Chl. a和总硬度均显著低于施肥池塘(P 0. 05)。幼蟹池塘施肥后会引起TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N和CODMn短暂性显著升高(P 0. 05)。研究发现,对比两组池塘的综合效益,得出两者差异不显著。池塘施肥会因N、P营养元素积累过多,造成施肥池塘水质劣于不施肥池塘。因此,池塘养蟹采用不施肥的策略更符合生态养殖的理念。     

不同类型人工湿地处理富营养化水体的试验研究

【目的】针对富营养化水质,在同等条件下分别对表面流、潜流、垂直流3种人工湿地的净化作用进行对比,探索不同湿地类型应用于富营养化水体处理效率之间的差异。【方法】采用原位观测和室内化验的方法测定了人工湿地不同季节水质状况(TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)),研究了不同类型人工湿地对富营养化水体的净化作用。【结果】不同类型的人工湿地对水体的营养成分净化效果存在较大的差异,虽然具体的净化效果不尽相同,但3种类型的湿地对TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)去除率均体现出明显的季节变化特点,均呈倒"V"形的变化趋势,并在夏季达到最大水平的去除率,同样的月份,垂直流对水质各指标的去除效果最佳,其次是潜流、表面流,其中对BOD_5和COD_(Cr)的去除效果相对更佳,不同类型人工湿地对NH_4~+-N、TN的去除率在0.05的显著性水平下存在明显的差异,对高锰酸钾指数净化效果相差不大;垂直流和表面流对BOD_5和COD_(Cr)去除率差异并不显著。与潜流和表面流湿地相比,垂直流湿地植被N含量、P含量、N积累量和P积累量均为最高,而潜流和表面流差异不大。通过相关性分析发现,就这3种不同类型的人工湿地而言,其对NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别与湿地植物N、P含量及累计量存在显著相关性,以此达到去除水质中N、P等元素的目的。【结论】垂直流人工湿地对富营养化水体的净化效果更佳。     

精养鱼池施用新型磷肥——“鱼特灵”

本文通过在精养鱼池中施用新型磷肥“鱼特灵”,使池水有效磷由10微克/升以下提高到30微克/升以上,有效氮明显下降,有效N/P保持在35～50:1,浮游植物数量显著增加。试验地浮游植物数量(Y)与总铵(NH_4-N+NH_3-N)(X_1)、NO_3-N(X_2)、PO_4-P(X_4)呈如下关系式:Y=55.94-0.67X_1-11.61X_2-47.95X_4(r=0.73,n=28,P<0.05)达到了增施磷肥,促进氮肥利用和浮游植物增殖,改善水质,提高池塘初级生产力的目的。施用“鱼特灵”后,池塘平均净产增长11.6%,其中鲢、鳙净产增长13.7%。     

3种湿地植物对养猪废水的净化效果

[目的]研究3种湿地植物对养猪废水的脱氮除磷效果。[方法]采用人工湿地工艺处理技术,研究水葫芦、芦苇、水花生对养猪废水中氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))的去除效果。[结果]水力停留时间(HRT)为20 d时,人工湿地对COD_(Cr)、NH_4~+-N、TP的去除效果较好,平均去除率分别达到85.5%、90.6%和82.2%,达到了预期目的。[结论]该工艺能使工程化处理养猪废水达到国家标准。     

生物强化技术在河道水体治理中的应用

以琼江河潼南区小渡段为试验段,研究了以投加复合微生物菌剂为主、底泥曝气为辅的生物强化技术对水体中COD_(Cr)、NH_3-N、TP的降解效果。结果表明,对试验水体进行生物强化之后,COD_(Cr)、NH_3-N、TP的去除率分别达51.72%、41.44%、52.38%,水质稳定达到《GB 3838—2002》地表水环境质量标准的Ⅲ类水标准。说明生物强化技术可以有效地解决自然水体中污染物含量超标、水环境状况差等问题,为河道水体治理提供新的思路。     

几种植物浮床+仿生植物系统对污染物的去除效果

为了研究由不同水生植物与仿生植物构建的组合型生态浮床对水中污染物的去除效果,将风车草、再力花、美人蕉、梭鱼草、菖蒲与仿生植物组合构建成生态浮床,分析几种组合型生态浮床对水中污染物的去除效果。结果表明,各处理系统(5种水生植物+仿生植物)对水中氨态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、亚硝态氮(NO~-_2-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))具有很好的去除效果,平均去除率分别达到93.12%、88.10%、100.00%、95.00%、30.00%,明显高于空白对照组,略优于仿生植物对照组,可见合理的植物+仿生植物组合系统可以实现对污染水体的强化净化,同时可以有效抵抗植物衰亡对系统带来的冲击,确保复合系统的长期稳定运行。     

污水浓度对水培净化系统净化效果的影响

在植物水培污水净化系统中对污水浓度与氮磷净化效果间的关系进行研究,蕹菜作为水培植物材料,对设置5%、10%、20%不同浓度的化粪池出口污水,分别于第0、2、4、6、8、11 d测定TN、NH4+-N、过滤后总氮(fTN)、总磷(TP)、PO43-P、过滤后总磷(fTP)、CODCr、过滤后COD(fCODCr).结果表明,TN、TP的去除率随污水浓度升高而升高,水培液中TN、TP浓度随污水浓度升高而降低.适当提高污水浓度有利于提高污水中TN、TP的去除效率.尽管蕹菜对污水中化学需氧量(COD)的去除没有影响,适当提高污水浓度也有利于提高COD去除率.污水浓度对铵态氮、磷酸根的去除影响不明显.     

基于BP神经网络的桃林口水库水质预测

为掌握秦皇岛桃林口水库未来水质变化的状况,选取总磷(TP)、硝酸盐氮(NO_3-N)、亚硝酸盐氮(NO_2-N)、氨氮(NH_3-N)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、溶解氧(DO)和五日生化需氧量(BOD_5)7项指标2008—2015年8年的实测数据作为训练样本,建立BP神经网络模型对桃林口水库出库站2016、2017年7项水质指标进行预测,结果表明,该BP神经网络模型预测模拟训练后的模型预测效果良好,可以运用到桃林口水库水质指标的预测预警系统中。     

生物炭对土壤氮磷流失和油菜产量的影响

明确生物炭对土壤氮磷流失和作物产量的影响是生物炭应用技术中的关键问题。采用测筒试验,在20 cm土壤中添加不同比例(0.5%、1.0%、1.5%)的生物炭,并模拟降雨淋溶后收集测筒淋溶液分析氮磷含量,研究生物炭对土壤氮磷淋溶流失和油菜产量的影响。结果表明:(1)与不施用生物炭处理相比,1.5%生物炭处理极显著降低了TN淋溶损失量、TN淋溶浓度比率、NO~-_3-N淋溶损失量、NO~-_3-N淋溶浓度比率、TP淋溶损失量和TP淋溶浓度比率;各处理间NH~(+2)_4-N和PO~-_4-P淋溶损失量差异不显著。(2)油菜生长期间,TN、NO~-_3-N的淋溶损失量随生物炭施用量增加而减少,且以NO~-_3-N的淋溶流失为主;受施肥和作物生长吸收利用的影响,NH~+_4-N、TP和PO~(2-)_4-P的淋溶流失规律不明显。(3)施用生物炭增加了油菜的产量,主要表现为油菜一次有效分支数、单株有效角果数和每果粒数的增加。     

空心菜浮床栽培对寒冷地区养殖水体的净化效果

【目的】探寻空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中的生长状况及对养殖水体的净化效果,为高纬度地区鱼菜共生模式的研究与应用提供科学依据。【方法】以无浮床不种植物为CK,6-9月在室外自然光条件下,进行水体中不同TN(总氮)、总磷(TP)负荷的长方体塑料水箱浮床覆盖率为50%的空心菜种植试验。【结果】空心菜能够适应较为广泛的营养条件,在池塘养殖水体中生长状况良好,相对生长速率(RGR)平均为0.116/d;相同覆盖率的空心菜浮床对不同TN、TP负荷的池塘养殖水体的去除效率无显著差异。【结论】空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中生长良好,能促进养殖池塘水体水质净化,有效降低水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TN、TP、COD_(Mn)等污染物的含量。     

种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响

[目的]研究浮床栽培虎杖对吉富罗非鱼养殖池塘的水质、底质的净化作用。[方法]2016年5—10月测定了水体TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P和底泥TOC、TN、TP,研究种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响。[结果]2016年5月,虎杖塘浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降;6月浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P显著下降;7月,浮床区和敞水区COD显著下降,且浮床区TOC、Chl显著下降;8月,浮床区和敞水区COD、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH+4-N显著下降;9月,浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TN显著下降;10月,浮床区和敞水区COD、Chl、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH_4~+-N显著下降。6—8月虎杖种植塘底泥TOC显著增加,6月底泥TN显著增加,7—10月底泥TN显著降低,6、8—10月底泥TP显著降低。[结论]虎杖种植能降低水体中TOC、COD和Chl,降低底泥TP和TN,种植前、后期能分别降低水体中TP和TN,且能显著提高其总产量和成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。