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.     

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。     

盐胁迫对三种沉水植物生长的影响

为了丰富低盐水域环境修复的生态治理手段,筛选出适合本地低盐水体环境的沉水植物,利用15L透明塑料桶,在室外比较研究了盐度0、5、10、15条件下轮叶黑藻、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜3种本土习见沉水植物的生长、成活、叶绿素及水体TN、TP指标变化规律。结果表明：轮叶黑藻不能适应所有盐度水体,穗花狐尾藻和篦齿眼子菜在盐度5、10、15的水体均能成活,且2种沉水植物在盐度5的水体相对生长率比盐度0的水体中高,穗花狐尾藻在盐度10和15水体中相对生长率为负,叶绿素含量下降,篦齿眼子菜成只在盐度15的水体相对生长率为负、叶绿素下降。3种沉水植物都能减少水体中TN、TP浓度,并在不同盐度产生差异。研究表明：穗花狐尾藻和篦齿眼子菜可以适应低盐度的水体环境,穗花狐尾藻低盐环境下容易种植成活,而篦齿眼子菜种植成活后对盐度适应性更强。     

植物组合对模拟高浓度氮磷污水净化效果

[目的]为了营造美观稳定且具有净化氮磷能力的植物群落。[方法]采用2种沉水植物+1种浮水植物+3种挺水植物构建成3个植物群落浮床[组合Ⅰ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+花叶美人蕉),组合Ⅱ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+苹),组合Ⅲ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+绿叶美人蕉)],测定种植不同植物群落的人工浮床对模拟水体中TN、TP去除效果以及DO、pH和EC的变化。[结果]植物组合去除富营养化水体中的氮明显高于对照,植物组合对水中TN有较好的去除效果,均不低于70.59%,组合Ⅲ对TN的去除效果最好,去除率为97.46%。植物组合可以明显去除水体的磷,植物组合对水中TP的去除率是28.13%～66.05%。植物组合可以明显改变水体的pH、DO含量和EC;植物组合与CK的pH均呈增加趋势;DO含量在试验结束时均减少。[结论]植物组合能移除高浓度氮磷的富营养化水体,改善水体物理指标,可以用来处理含氮水平较高的污染水体。     

4种水生植物对海河蓝藻的抑制作用研究

[目的]研究4种水生植物对海河蓝藻的抑制作用.[方法]选择了荇菜(Nymphoides peltatum)、苦草(Vallisnerian natans)、黑藻(Hydrilla verticillata(L.f.)Royle)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)4种在天津地区常见的水生植物,在富营养化水环境中构建水生植物与浮游藻类共培养系统,通过监测水体中蓝藻密度、叶绿素a、pH、溶解氧等指标的变化,研究不同水生植物对蓝藻的抑制作用及对水环境的影响.[结果]4种水生植物对富营养化水体中蓝藻均具有抑制作用,穗状狐尾藻、荇菜、黑藻、苦草对蓝藻的抑制率分别为70.09％ 、67.52％、59.83％、58.12％,所在水体中叶绿素a与对照组相比分别下降了78.70％、81.49％、79.32％、65.77％,其中穗状狐尾藻和荇菜具有较好的抑藻效果.水生植物对水体中的pH、溶解氧、温度的变化具有调节作用.[结论]该研究可为海河水生态修复、蓝藻水华控制提供理论依据.     

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。     

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。     

悬浮藻类对微污染水中氮和磷的去除效果研究

[目的]探讨悬浮藻类去除微污染水中氮和磷的效果。[方法]采用悬浮水藻处理人工配置模拟的3种不同的微污染水为试验水样,测定了不同水体中悬浮藻类的生长情况以及水藻对氨氮、总磷营养物质的去除效果及特性。[结果]在水样温度为（20±1）℃、光照强度为2000—2500lux、pH为6．5～7．5、悬浮水藻初期接种浓度为1．0×10。个／L的条件下,经过10d的反应,藻类生物量剧增,3种水样中氨氮的去除率分别达到95．2％、83．3％和94．2％;总磷的去除率达到77．1％、96．1％和20．0％,有机污染物浓度有所降低。[结论]为微污染水处理和水体富营养化的防治提供了技术参考。     

衡水湖狐尾藻对氮磷固定及腐烂释放影响研究

本试验以衡水湖轮叶狐尾藻为试验对象,研究了其对氮、磷的固定,以及不同温度和不同腐烂时间对氮、磷释放量的影响。结果表明:狐尾藻对氮、磷净化效果良好,且对氮的固定能力强于磷;狐尾藻在腐烂前期释放氮、磷的强度最大,而后强度逐渐减小。高温会促进氮、磷的释放。因此,为避免水体二次污染,应在植物进入枯萎阶段前尽快收割。     

伊乐藻对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应

为了科学评价伊乐藻在水生态修复中的实际应用价值,在模拟条件下初步研究了沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应.结果表明,伊乐藻对总氮、氨态氮、硝态氮和总磷均具有一定的净化效果,并且水体中氮、磷起始浓度越高,其去除效果越明显;不同生物量伊乐藻对河水中其他藻类均具有较强抑制作用,并且随着生物量增加,其克藻效应更加明显.     

低温季节2种水生植物及其组合对富营养化城市河水的净化效果试验

[目的]了解低温季节水生植物对富营养化城市河水的净化效果。[方法]通过静态水培方法,研究了聚草、圆币草2种水生植物及其组合对富营养化河水的净化效果。[结果]低温季节,聚草、圆币草2种植物均能生存和生长,表现出较强的抗寒性和对河水的适应性,其生长效果为聚草组>圆币草组>组合组(聚草+圆币草);与对照组相比,3个植物处理系统对河道原水CODCr的去除效果均不显著,但对TN、TP、NH4+-N净化效果较为明显,其去除效果由大到小排序为聚草组>圆币草组>组合组。[结论]该研究为城市河道低温季节水生植物的修复利用及净化效果评价提供基础数据或依据。     

3,5-二氯苯酚对穗状狐尾藻的毒性影响

[目的]评价3,5-二氯苯酚对沉水植物穗状狐尾藻的毒性。[方法]以穗状狐尾藻为试验对象,进行14 d生长抑制毒性试验。[结果]14 d茎长ErC_(50)为2.84 mg/L,95%置信限为0.90~8.97 mg/L;14 d总茎长EyC_(50)为2.08 mg/L,95%置信限为0.91~4.79 mg/L;14 d鲜重ErC_(50)为2.83 mg/L,95%置信限为1.68~4.77 mg/L;14 d鲜重EyC_(50)为1.55 mg/L,95%置信限为1.09~2.21 mg/L;14 d干重ErC_(50)为2.76 mg/L,95%置信限为1.83~4.18 mg/L;14 d干重EyC_(50)为1.63 mg/L,95%置信限为1.25-2.13 mg/L。[结论]3,5-二氯苯酚对沉水植物穗状狐尾藻具有一定毒性作用,可以作为穗状狐尾藻毒性试验的参比物。     

星湖里湖区水生植被及其生态效应研究

对星湖里湖区6个具有代表性的水生植被种类、分布、生物量以及水体TN、TP、叶绿素a、NH3-N等水质指标进行调查研究,探讨了里湖区水生植被的生态效应。结果表明,共采集到密齿苦草、穗花狐尾藻、金银莲花、莲等4种植物,优势种为密齿苦草;水生植物生物量与水体营养盐含量呈负相关,与水体透明度呈正相关;水生植物可净化水质,有效降低水体N、P营养盐,克制藻类生长。该研究为星湖环境的综合治理和生态修复提供了科学依据。     

四种沉水植物对富营养化水体的净化效果研究

[目的]研究沉水植物对富营养化水体的净化效果。[方法]采用室外盆栽方法,研究伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Cerato-phyllum demersum)、苦草(Vallasneria asiatica)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)四种沉水植物对富营养化水体中氮磷的去除能力。[结果]①四种沉水植物均能在富营养化水体中生长良好,并且具有良好的氮磷去除能力。②与对照相比,四种沉水植物对磷的平均去除率依次提高了7.65、8.85、6.97、1.86个百分点,其中以金鱼藻对磷的去除效果最佳。③与对照相比,四种沉水植物对氮的去除率依次提高了7.93、19.38、16.13、16.19个百分点,其中以金鱼藻对氮的去除效果最佳。[结论]可考虑以金鱼藻为先锋种治理东北地区的富营养化水体。     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

[目的]研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据.[方法]将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率.[结果]经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势.至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%.[结论]狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景.     

4种水生植物水浸提液对水华微囊藻生长的影响

[目的]为了研究芦苇、红蓼、穗状狐尾藻和香蒲4种水生植物水浸提液对水华微囊藻生长的抑制效应。[方法]培养水华微囊藻细胞,制备4种水生植物的水浸提液,处理后通过藻细胞密度的测定计算抑制率。[结果]芦苇、红蓼、穗状狐尾藻和香蒲水浸提液对水华微囊藻的生长都表现出一定的抑制作用,其中芦苇的抑制效果最明显。[结论]利用水生植物分泌的化感物质抑制水华微囊藻生长是一种有效的控藻方式。     

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.     

3种水生植物对不同形态氮·磷吸收的研究

[目的]探讨水蓼、浮萍和黑藻在水体氮、磷去除中的应用价值。[方法]在室内培养条件下,比较这3种水生植物对不同形态和浓度氮、磷的吸收效果。[结果]3种植物发挥最大N、P吸收效果的水体N、P浓度分别为1和5 mg/L。经10 d的培养,3种水生植物对铵态氮和硝态氮的去除率均达50%以上,其中浮萍对铵态氮的去除率高达63.6%;3种水生植物对磷的去除以正磷酸盐最佳,焦磷酸盐次之,偏磷酸盐最差。浮萍对这3种形态磷的去除效果均最好,去除率分别为94.7%、85.6%和70.9%。[结论]浮萍可以作为一种净化植物,可以有效地降低水中铵态氮和不同形态磷浓度。     

Pb、Zn复合胁迫对台湾泡桐生长及生理指标的影响

[目的]研究重金属胁迫对台湾泡桐生长及生理指标的影响。[方法]通过液体培养研究铅(Pb)、锌(Zn)复合胁迫对台湾泡桐生长及生理指标的影响。[结果]Pb、Zn复合胁迫下台湾泡桐根、茎长度,鲜重,耐性指数随处理浓度升高而下降;不同浓度的Pb、Zn复合胁迫下,植物光合色素含量呈下降趋势,叶绿素a下降趋势显著,在100 mol/L Pb和200 mol/L Zn复合胁迫下最低,较对照(CK)下降了60%;台湾泡桐丙二醛含量在根、茎、叶中的大小为茎叶根,呈先降后升趋势;地上部分和地下部分脯氨酸(Pro)含量在100 mol/L Pb胁迫下最高,分别较CK增加24%、1.2倍,随之下降趋势显著;根部谷胱甘肽含量变化较显著;茎、叶抗坏血酸含量在Pb、Zn复合胁迫下较CK呈上升趋势,根部防御活性氧毒害的能力减弱。[结论]Pb、Zn复合胁迫浓度的增加加重了其对台湾泡桐的伤害,严重影响了植物的生长。     

岱海表层沉积物中影响氨氮释放的模拟研究

以北方半干旱地区典型内陆封闭湖泊岱海为研究对象,采用室内模拟实验方法,开展了温度、pH、溶解氧及水生植物对湖泊沉积物中NH+4-N释放的影响研究.结果表明,温度升高,中性条件,厌氧条件均有利于NH+4-N的释放.狐尾藻对上覆水NH+4-N含量的有效控制作用是其抑制底泥释放、同化吸收作用和增强上覆水氧化条件等综合作用的结果,植物修复是控制湖泊富营养化水平的有效措施.