生态农业园区水产养殖排水水生植物组合净化技术效果评估

以上海市松江五厍生态农业园区水产养殖排水为研究对象,在调查试验区域内水产养殖情况及排换水情况的基础上,结合农业园区自身特点,开展水生植物组合净化示范工程建设。在示范工程运行一段时间后对其运行效果进行评估,结果表明,试验区域水产养殖排水水质得到了一定的改善,其对CODCr、TN及TP的去除率分别可达73.5%、24.9%及67.4%。通过比较组合技术与单项技术对水质净化效果的影响可知,水生植物组合净化技术对养殖水体的净化效果要优于单项技术的水质净化效果,组合技术比水生经济作物浮床单项技术对TN、TP、亚硝态氮和CODCr去除率平均分别提高了13.7%、40.1%、78.7%及114.4%。此外,对水生经济作物浮床上的空心菜定期收割,共收获11 907 kg,可获得一定的经济收益。将空心菜移植于螃蟹塘,不仅可供螃蟹食用,还可净化螃蟹塘的水质,有利于维持养殖系统的生物多样性,符合循环生态农业的生产模式。     

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。     

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。     

8种水生生物对富营养化水体的净化效果

选取8种水生动植物,研究其静态条件下在富营养化水体中的生长状况以及各系统单元对水体中氮、磷及有机物的净化效果,并对最优种植和放养密度进行筛选。结果表明,合理的种植和放养密度能提高水体净化效果,挺水植物组和沉水植物组对各水质指标的平均去除率明显高于鱼类组。对水质指标总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO_3~--N)、氨态氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)去除效果比较结果:挺水植物组中综合去除率最好的为风车草,去除率分别为95.55%、98.33%、62.09%、90.37%、58.80%,沉水植物组中狐尾藻对TN、TP、NO_3~--N、NH3-N、COD的去除率分别为98.63%、98.37%、64.56%、95.35%、58.66%。鱼类组罗非鱼对TN、NO_3~--N、COD的去除效果较好,去除率分别为47.3%、39.7%、32.03%;鲢鱼对TP去除效果较好,去除率为89.77%;鳙鱼对NH3-N的去除效果较好,去除率为59.78%;罗非鱼对水质指标的TN、TP、NO_3~--N、NH3-N、COD综合去除能力分别为811.11、106.11、69.72、661.11、1 073.33μg/(d·g)。     

多功能生态塘对高密度水产养殖尾水的净化效果

为实现高密度养殖尾水的高效净化和循环利用,选择由具有弹性填料的接触氧化塘、稳定塘和沉水涵养塘耦合的多功能生态塘,对高密度水产养殖尾水的净化效果进行研究。结果表明,当接触氧化塘填料生物膜挂膜成熟后,当养鱼塘尾水(总氮浓度为6.84~13.98 mg/L,总磷浓度为0.92~6.52 mg/L)与多功能生态塘之间水体交换量处于6.25%~37.50%时,耦合的多功能生态塘对高密度养殖尾水的总氮、总磷、硝态氮、亚硝态氮和氨态氮均有良好的去除效果,净化后水体亚硝态氮和氨态氮浓度均低于中国渔业养殖水标准值0.12 mg/L和0.02 mg/L,可循环至养鱼池再利用。因此,本研究耦合的多功能生态塘可达到改善水源水质,高效净化养殖尾水并循环利用的目的,对中国养殖业的可持续发展和水资源高效利用具有积极意义。     

臭氧在水产养殖用水处理中的应用研究进展

臭氧可用于水产养殖用水处理中,不仅可以去除水中氨态氮和亚硝酸态氮等无机污染物,还能够去除水中有机物和致病微生物。本文主要综述了臭氧的理化性质,及其在水产养殖用水处理中的作用机理和应用效果,并展望了其应用在水产养殖用水处理中的发展趋势。     

种养结合模式对池塘养殖尾水的循环利用效果

采用小试测坑试验研究了池塘养殖尾水中氮、磷营养物质在莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)和茭白(Zizania aquatica L.)两种水生经济植物种植中的消减和循环利用效果。结果显示,表面流运行方式下,两种植物种植测坑出水中溶解氧均显著升高且水温显著降低;两种植物种植测坑对养殖尾水中NO_2~--N、NH_4~+-N、总氮、总磷及高锰酸盐指数(COD_(Mn))去除率分别达到11.30%～26.27%、8.30%～26.60%、1.87%～20.60%、10.79%～19.70%和23.00%～30.65%,且随着水力负荷增加,莲藕和茭白种植测坑对总氮的去除效果均显著降低。利用莲藕和茭白对池塘养殖尾水进行循环利用,使池塘养殖尾水中的养分和水分得到双重循环利用,是降低水产养殖污染排放和改善池塘养殖环境的有效方法和途径。     

两种香料植物秸秆发酵复配后育苗基质效果评价

【目的】研究薰衣草和薄荷的废弃秸秆作为蔬菜育苗基质的可行性。【方法】对2种香料植物废弃秸秆进行粉碎和发酵，发酵完成后，分别对发酵后2种植物秸秆进行复配，以番茄为试验作物进行育苗试验。【结果】2种秸秆的发酵45℃以上高温均持续36 d以上，含有丰富的易降解有机物；发酵结束的薰衣草和薄荷秸秆的有机质和营养元素含量较高，其中有机质含量分别达到709.8和688.4 g/kg,全氮、全磷、全钾总含量分别达到3.60%和5.33%,速效磷的含量分别提高了15.57%和19.72%,速效钾的含量分别提高了55.10%和123.50%。与珍珠岩、蛭石复配后的2种秸秆基质的理化性状均在适宜的无土栽培基质的范围内，复配后的2种秸秆基质和复配后的草炭基质对番茄的出苗率、生长指标和幼苗质量等无显著差异，复配后的2种秸秆基质，薄荷秸秆基质在番茄育苗效果表现更优。【结论】2种香料植物秸秆作为蔬菜育苗基质的有机原料可以在生产上应用。     

沉水植物镶嵌组合对鲟鱼养殖水体的修复效果

为筛选出修复鲟鱼养殖水体污染效果较好的沉水植物镶嵌组合,在贵州惠水县高镇镇鲟鱼养殖基地选取苦草、金鱼藻和水车前3种沉水植物两两镶嵌组合,进行污染水体修复的模拟试验。结果表明:苦草、金鱼藻和水车前两两镶嵌组合对鲟鱼养殖水体中总氮、总磷和铜都具有较好的净化作用,其中,水车前+金鱼藻组合对主要水质污染贡献因子5日生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、铅(Pb)的削减率分别达22.18%、12.53%和34.48%,水车前+金鱼藻可作为鲟鱼养殖水体修复的最优镶嵌组合。     

水栽培蔬菜对养鱼废水的水质净化效果

在上海水产大学设施渔业研究所设计的闭合循环水产养殖与蔬菜栽培综合生产系统中进行暗纹东方Tun养殖和蔬菜水栽培技术研究。水栽培蔬菜对养鱼废水的净化效果表明，水栽培蔬菜对氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、磷酸盐和COD的最大去除率分别为57．46％、51．72％、3．7％、10．67％、9．72％和21．78％；水栽培蔬菜进水和出水的平均N／P比分别为6．60：1和6．53：1。     

水栽培蔬菜对养鱼废水的水质净化效果

在上海水产大学设施渔业研究所设计的闭合循环水产养殖与蔬菜栽培综合生产系统中进行暗纹东方Tun养殖和蔬菜水栽培技术研究。水栽培蔬菜对养鱼废水的净化效果表明，水栽培蔬菜对氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、磷酸盐和COD的最大去除率分别为57．46％、51．72％、3．7％、10．67％、9．72％和21．78％；水栽培蔬菜进水和出水的平均N／P比分别为6．60：1和6．53：1。     

脲酶/硝化抑制剂对壤质潮土氮素淋溶影响的模拟研究

 【目的】揭示尿素中添加脲酶/硝化抑制剂后,土壤中硝态氮、铵态氮的迁移转化以及淋溶损失规律。【方法】温室土柱淋溶培养试验,研究尿素中单独添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）和硝化抑制剂双氰胺（DCD）,以及两者配合施用对氮素在土体中淋溶损失的影响。【结果】在施尿素氮600 kg•hm-2条件下,尿素中添加NBPT、DCD以及DCD与NBPT配合施用,均可在24 d之前显著降低淋溶液硝态氮浓度,并在30 d后达到峰值,DCD、DCD与NBPT配合施用的峰值延缓了7 d。整个试验周期中,DCD处理对氮素淋溶表现为较好的抑制效果,NBPT以及DCD与NBPT配合施用,在培养试验后期抑制效果较好。最终NBPT、DCD、DCD与NBPT配施3种处理可显著降低硝态氮累积淋失量分别达11.6%、13.7%和17.2%。【结论】在一定施肥量条件下,脲酶抑制剂和硝化抑制剂两者单施或配施均可降低硝态氮累积淋失量。     

水产养殖废水脱氮除磷微藻的筛选

[目的]筛选对养殖废水具有脱氮除磷效果的微藻藻种。[方法]选取小球藻JY-1(Chlorella sp.JY-1)、小球藻SY-4 (Chlorella sp.SY-4)以及链带藻SH-1(Desmodesmus sp.SH-1)等3株微藻为研究对象,研究其对水产养殖废水脱氮除磷的效果。[结果]培养5d,JY-1、SY-4和SH-1在7‰±1‰盐度养殖废水中的细胞含量分别为1.56×10~7、1.47×10~7、6.62×10~6个·mL~(-1);JY-1、SY-4和SH-1对养殖废水中总氮的去除率分别为50.36%、41.51%和49.74%;氨态氮(NH_4~+-N)的去除率分别为96.29%、84.92%和96.65%;硝态氮(NO_3~--N)的去除率分别为15.84%、3.69%和12.56%;总磷(PO_4~(3-)-P)的去除率分别为93.51%、82.38%和94.25%;对亚硝态氮的去除效果不明显;3株藻在5‰、10‰、20‰和30‰盐度的培养基中均可以正常生长。JY-1在养殖废水中的生长能力和对水体净化能力均优于小球藻SY-4和链带藻SH-1。[结论]小球藻JY-1对水产养殖废水具有较好的脱氮除磷效果。本研究为应用微藻进行养殖废水脱氮除磷处理提供了参考数据。     

不同水氮处理对棉田氮素平衡及土壤硝态氮移动的影响

 【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水＋常规施氮、优化灌水＋优化施氮、常规灌水＋优化施氮、优化灌水＋优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg?hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg?hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】在常规施氮体系中氮素的表观损失率达52%—68％,氮素随水移动到根层以下是重要的损失途径之一;本试验中采用的优化水氮管理方法显著减少了硝态氮的淋移损失。     

微生态制剂对河蟹池塘养殖水体的原位净化效果研究

[目的]采用微生态制剂对太湖堤岸内塘大面积河蟹池塘养殖水体进行原位净化研究。[方法]以＂加酶益生素（水产专用）＂＂BZT（除氮）＂和＂水产专用如金益生菌原液＂3种微生态制剂为试验材料处理塘水,分别测定塘水化学需氧量、氨态氮含量、总磷含量、悬浮物含量。[结果]3种微生态制剂单独和组合处理的池塘养殖排放水水质均优于对照,与对照相比达到极显著水平（P〈0.01）,化学需氧量降低51.97%～54.26%、氨态氮含量下降41.77%～44.94%、总磷含量下降40.00%～43.33%、悬浮物含量减少78.81%～80.01%,达到太湖流域池塘养殖水排放标准,而各处理之间的差异不明显。[结论]微生态制剂具有良好的原位净化效果。     

2种养殖模式下植物浮床对养殖水体的净化效果

在主养草鱼(Ctenopharyngodon idella),套养少量鲤鱼(Cyprinu carpio)、鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)的池塘(面积0.67 hm²)以及主养加州鲈(Micropterus salmoides)、套养少量鲢鱼和鳙鱼的相同面积池塘中,分别设置4.0 m×4.0 m×2.5 m的聚乙烯编织布围隔,围隔内设置水葫芦(Eichhornia crassipes)浮床(SH)和空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)浮床(KC)及对照(T),研究水葫芦和空心菜对主养草鱼和加州鲈池塘水体的净化效果。结果发现：水葫芦和空心菜对不同渔业模式养殖水体均有较好的净化作用。草鱼池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和总氮(TN)的最大去除率平均值分别为75.00%、47.93%和38.34%,但对总磷(TP)无去除效果。加州鲈池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和TN的最大去除率平均值分别为95.73%、80.00%和21.74%。不同植物对不同渔业模式下的水质净化效果存在...     

耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响

【目的】研究华北平原耕层水氮调控对小麦利用土壤深层累积硝态氮的影响。【方法】设置0、150kgN·hm-22个氮水平和传统灌溉、优化灌溉2种灌水方式,共4个处理:不施氮传统灌溉(N0W1)、不施氮优化灌溉(N0W2)、施氮传统灌溉(N150W1)、施氮优化灌溉(N150W2)。采用15N微区注射技术,布置田间微区试验,将15N标记于110cm土层处。【结果】在本试验条件下,小麦能够吸收注射在110cm处的标记硝态氮;不施氮的传统及优化灌溉、施氮的传统及优化灌溉对深层标记氮的吸收量分别为336.7、900.3、497.4和657.1mg·m-2,利用率分别是8.4%、22.4%、12.4%和16.3%,适当的水氮胁迫有利于小麦对土壤剖面深层标记硝态氮的吸收利用。4个处理80—150cm土层根长密度占总根长密度(0—150cm)的24.4%、32.3%、26.4%和28.2%,氮素不足优化灌溉有利于小麦中下层根系发育。【结论】耕层氮素养分不足及水分适度胁迫促进小麦中下层根系发育,提高小麦对土壤深层硝态氮的利用。     

人工湿地对农村生活污水净化效率的影响

潜流人工湿地具有占地小、投资少,运行效果好等优点,在南水北调中线水源地的农村生活污水处理应用具有一定前景。文中通过对潜流湿地进、出口污水的铵态氮、硝态氮、BOD、COD等指标,结合污水的流量、温度、酸碱度及植被生长情况对湿地污水处理效果进行分析。结果表明:研究期内该潜流湿地对农村生活污水中的铵态氮、硝态氮、BOD、COD的平均去除率分别是40.7%、38.8%、23.5%、56.6%。温度变化对各污染物的去除效率没有显著影响,铵态氮的净化与流速显著相关,而硝态氮和COD的去除效率与入水中的污染浓度显著相关,BOD受溶解氧浓度影响显著。影响潜流人工湿地净化效率的关键因子是流速和溶解氧。     

凡纳滨对虾封闭式循环养殖环境水体因子研究

利用抽水泵、过滤棉、毛刷、牡蛎壳、水葫芦等组成的全封闭循环水处理系统开展凡纳滨对虾工厂化养殖的水体因子分析。养殖初始虾池经暴晒,用水经曝气、消毒、培水等处理。试验期间,按4~5 d间隔,以水处理系统循环处理养殖水24 h,以去除氨氮、亚硝基氮、有机物、悬浮物与细菌等。养殖过程中,视水质监测结果增加循环次数,并辅以利生菌调节循环水质。在112d全程养殖中全封闭式水处理系统有效控制养殖水质指标在虾生长合适范围内,试验池各指标稳定在院浑浊度1.6 NTU,pH 8.1、NH3-N 0.018 mg/L,NO2-N 0.045 mg/L 以下。同时获得良好的养殖效果：收获虾平均体重10.96 g,单位水体产量3.87 kg/m3。据试验结果与凡纳滨对虾养殖特点,提出了凡纳宾对虾全封闭式循环养殖模式可作为潜在的替代传统换水模式养殖凡纳滨对虾。     

用火山石载体生物膜和角叉菜去除水中氮和磷的效果

用一种新型的火山石生物膜载体和大型海藻角叉菜Chondrus ocellatus处理牙鲆Paralichthys olivaceus养殖废水,探讨了火山石生物膜载体和角叉菜对去除废水中总氨氮、硝酸态氮和磷酸盐的处理效果。结果表明:当牙鲆养殖废水中总氨氮浓度低于1.398 mg/L时,以火山石为生物膜载体的硝化滤器对废水中总氨氮的总去除效率维持在95%以上,对总氨氮去除率最高可以达到16.372 g/(m3.d);角叉菜作为生物滤器的适宜用量为3 mg/L,对硝酸态氮和磷酸盐的去除率分别为0.625 g/(m2.d)和0.046 g/(m2.d),其对水中硝酸态氮和磷酸盐的去除效果与孔石莼Ulva pertusa相近。这说明火山石生物膜载体和大型海藻角叉菜在养殖循环水净化方面具有很大应用潜力。