水葫芦生态工程措施对太湖竺山湖水环境修复效果的研究

采取以水葫芦(Eichhornia crassipes Solms)等为代表的生态工程措施净化污染水体,成为污染水体治理的发展趋势。在太湖流域,虽然已有多年的工程措施经验,但尚无针对该种生态工程措施实施过程中对水质改善影响的系统性研究,为此对2011年太湖竺山湖种养66.7 hm2水葫芦期间水体营养盐吸收和水质净化效果进行了调查研究,结果表明:受风浪扰动等水文气象条件的影响,工程区内外水体交换强烈,水体透明度、p H等基本理化指标变化不明显,水葫芦种养区内未出现厌氧现象,水葫芦工程措施对颗粒物及蓝藻具有滞留效果,使得水葫芦种养区水体TN、TP含量较高,其变化幅度分别为1.13~3.30、0.085~0.165 mg·L-1,低于外围水体中TN、TP含量;受气温及水流等影响,水体中蓝藻密度在8月份达到高峰,放养区内叶绿素含量为77.97 mg·m-3,同期边缘和外围含量分别为84.40、86.84 mg·m-3,植物根部叶绿素含量较高,表明水葫芦根须对蓝藻细胞具有较强的拦截作用。全年收获20000 t水葫芦,从水体中共带出N、P、K的量分别为19.8、2.4、44.5 t,表明规模化种养以水葫芦等为代表的生态工程措施具有较好的水体净化功能,为扩大利用水葫芦等速生漂浮植物建立的"移动湿地式"生态工程措施治理较大面积富营养化水体提供了依据。     

滇池水葫芦控制性种养适宜区域选择研究Ⅰ

为了筛选水葫芦生长适宜区域,在滇池草海与外海共选择了6个试验点,采用围栏控制性种养水葫芦,开展不同水域条件下水葫芦生长特性与氮、磷吸收能力的对比试验。结果表明:在各试验点中,草海水面平稳,水体接近中性,氮磷浓度最高,是最适宜水葫芦生长的区域,该点水葫芦生物累积量最高,氮磷吸收能力最强;龙门村水域需规模化控养水葫芦形成优势种群,方能与大量富集的蓝藻构成生物竞争;富善村水域风浪拍打造成水葫芦植株损伤严重,不适宜水葫芦生长;白山湾地处湖湾,成片的水葫芦对风浪有消减作用,该点水葫芦生物累积量较大,氮磷吸收能力较强。     

2种水葫芦-微生物系统水质净化效果的比较

[目的]研究无锡本地水葫芦和云南紫根水葫芦的水质净化效果。[方法]采用10种分离培养基分析2种水葫芦根际微生物的分布和数量,并通过监测水葫芦生物性状及水质指标,分析比较无锡水葫芦和云南紫根水葫芦的水质净化效果。[结果]水体中自然存在的微生物、浮游动物等对COD、氨氮、总磷具有一定的降解能力,种养水葫芦能进一步增强总氮、COD、总磷的降解,且无锡水葫芦对总氮降解能力好于紫根水葫芦,紫根水葫芦对COD、总磷的降解能力较强;无锡水葫芦生物量明显大于紫根水葫芦,无锡水葫芦生物量的增加是由叶柄增重引起的,而紫根水葫芦是由根系增重引起的。2种水葫芦老根的根际放线菌数量差异不明显著,新根的大多根际微生物数量差异明显。[结论]云南紫根水葫芦净化水质的能力强于无锡本地水葫芦,为利用水葫芦修复富营养化水体提供了理论依据。     

水葫芦根系脱落物的氮磷含量分析

为了探讨水葫芦净化富营养化水体过程中根系脱落物的氮磷释放对于水质的影响,在滇池草海水域,利用围栏控制性种养水葫芦,于2013年5-11月,每隔30 d监测单元框内水葫芦生物量(鲜重)与干重,采集水葫芦样品测定植株氮磷含量;收集单元框内根系脱落物,并监测鲜重与干重及其氮磷含量。结果显示:(1)5-9月(旺盛生长期)和10-11月(逐渐枯萎期)的水葫芦植株干物质氮磷含量无显著差异(P>0.05),但是旺盛生长期内水葫芦的生长速率明显高于逐渐枯萎期(P<0.05),使得旺盛生长期内水葫芦对水体氮磷的净化效果明显优于逐渐枯萎期。(2)根系脱落物的鲜重仅占水葫芦鲜重增加值的7.72%;根系脱落物的干重仅占水葫芦干重增加值的2.10%,根系脱落物含氮量仅占水葫芦植株含氮量增加值的2.50%;根系脱落物含磷量仅占水葫芦植株含磷量增加值的3.05%。分析认为,与水葫芦植株从水体带走的氮磷量相比,随着根系脱落物降解释放而返回水体的氮磷量极少,不会对湖泊水质造成负面影响。     

水葫芦富集水体养分及其农田施用研究

采用自然水体养殖及农田施用试验方法,对水葫芦(Eichhornia crassipes)的N、P、K吸收能力及其在农田施用效果进行了研究.结果表明,在研究试验条件下,水葫芦对N、P、K的富集系数分别达到N6641倍、P16 667倍、K6 560倍,42 d对N、P、K的吸收量可高达40.57、6.95和81.14 g·m~(-2).与常规施肥处理相比,施用水葫芦处理(等量的N、P投入)的土壤速效N除了苗期显著降低外,其他各时期无显著筹异,而速效P和速效K从苗期开始一直表现为不同程度的升高,说明施用水葫芦可促进土壤速效P、K的增加.但要获得较高的产量水平,应适当增加前中期氮肥施用水平.采用水葫芦控制性种养既可实现养分在水体与农田间的循环,还可减少农田化肥的施用量和农业面源污染,是一种良性的循环模式.     

稻田养蟹生态效益高

稻田养蟹是利用水田既种稻又养蟹的一种新的生产方式。这种生产方式将种植业与养殖业巧妙地结合在同一生态环境中,充分利用了动植物之间的共生关系,使原来稻田生态系统中的物质循环和能量转换向更为有利的方向发展,达到种养双丰收的目的。近年来,盘锦市的一些科技示范户在原有稻蟹种养生产形式中加入了细绿萍或水葫芦,使稻、蟹、萍 (水葫芦 )同处一个生态环境中,建立了多层次,多级利用的复合群体,充分发挥了稻田生态系统中的最大负载力,使稻、蟹、萍 (水葫芦 )相辅相成,互惠共济,提高了稻蟹种养生产的经济效益和社会效益。 　　稻、萍 (水葫芦 )、蟹生产方式的生态效益有四点： 　　1除草保肥 杂草是稻田的大敌,它不但与水稻争水、争肥、争光,而且还是病虫害的中间寄主。据辽宁省盐碱地利用研究所调查,杂草可使水稻减产 5％,杂草严重发生,可使水稻减产 40％左右。稻田养蟹之后,河蟹可吃掉稻田大部分杂草。杂草减少,有利于肥料利用率提高,有利于水稻增产增收。 　　2培肥地力 河蟹的排泄物以及喂饲河蟹的残饵,都可以增加土壤有机质;河蟹在稻田中觅食、活动、蜕皮,可以增加水中溶氧量和土壤中含氧量;同时有利于增强土壤通透性,加速有机质分解和其它潜...     

水葫芦能源利用的生命周期环境影响评价

水葫芦厌氧发酵能源化利用已成为水葫芦处理与资源化利用的一个重要途径,以汀苏省农业科学院水葫芦中试基地与常州市武进区水葫芦综合利用示范上程为案例,利用生命周期评价的方法建立水葫芦厌氧发酵产沼气工程污染物排放的清单,并对系统生命周期环境影响进行评价,以水葫芦能源利用产生1 MWh电能为功能单位,评价其对环境产生的影响.研究过程将整个生命周期分成3个阶段:水葫芦厌氧发酵预处理、水葫芦厌氧发酵产沼气发电和沼液沼渣农田应用,重点考虑了3种环境影响类型:全球变暖、环境酸化和富营养化.评价结果为:各类型环境影响指数分别为2.1×10-3、4.89×10-2和1.98×10-1,与能源作物发电及传统火力发电相比较,水葫芦厌氧发酵能源化利用中的CO2、SOx、NOx等污染物排放量均较低,对环境的负面影响最小,但水葫芦能源利用的生命周期效率仅为0.09,低于能源作物热电联用的技术途径(0.119).降低水葫芦厌氧发酵能源化利用中的石化能源消耗、控制堆肥及沼液沼渣有机肥施用过程中氨挥发损失,对于提高水葫芦能源转化效率与降低环境影响指数至关重要.     

惠州市大中型沼气工程建设的经验及设想

在规模化种养场推行大中型沼气工程是国家治理规模化种养场环境污染问题的重要举措,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。本文主要介绍了广东省惠州市发展大中型沼气工程建设的状况和主要经验,分析了惠州市大中型沼气工程产生的效益,并提出了下一步的工作设想,对其他地区在规模化种养场推行大中型沼气工程具有指导和借鉴意义。     

水葫芦(Water hyacinth)深度净化猪粪便污水研究

为了探索深度净化猪粪便污水的方法,对水葫芦(Water hyacinth)深度净化猪粪便污水的效果进行了研究。结果表明,水葫芦对猪粪便污水有很好的净化效果,在不影响水葫芦生长的前提下,单位面积水体生长的水葫芦越多去除禽畜粪便污水COD和NH4^ -N的效果越好,在直径40era的塑料盆内种植47～140g水葫芦,COD和NH4^ -N去除率分别为48．9％～58．1％和81．4％～89．9％;当初始CODcr约为200mg/L时,水葫芦去除污水CODcr的效果最好,去除率为70．9％;在初始污水NH4^ -N为34．5～102．5mg/L范围时,初始NH4^ -N浓度越低效果越好,去除率为90．7％～81．7％,水葫芦可作为猪粪便污水处理工程氧化塘的首选水生植物。     

水葫芦作为能源植物的应用探讨

分析了生物能源发展现状,探讨了将水葫芦作为能源植物的可能性和优势,提出了水葫芦对富营养化的水体有很好的净化作用,同时也可以破坏水体的生态平衡。因此,开发利用、“变废为宝”是控制水葫芦蔓延,实现生态、环保型综合治理水葫芦危害的有效途径。为进一步开发利用水葫芦提供参考。     

太湖的水患与水治

本文从夏禹治水起,对太湖历史上进、出水道的变迁和治理作了较全面的论述。记述了从唐代后期至今的1000多年中,在太湖发生的水旱灾害和灾异的规律以及历代对太湖治理的措施和业绩。分析历史上太湖治理的经验教训。探讨今后治理太湖的方略。     

女山湖移殖太湖新银鱼的可行性分析

对女山湖的水体资源调查结果 ,证明该湖有丰富的浮游生物可供太湖新银鱼作饵料 ,有一定数量的沉水植物可供产卵、繁殖 ;凶猛鱼类量少 ( 5 %以下 ) ,无生存威胁 ;水体生产力仍有空间可利用 ,因此可移殖太湖新银鱼     

太湖水-气界面磷化氢释放通量的观测

磷化氢是大气中普遍存在的一种痕量气体,它是磷的气相载体,能够在湖泊水体和大气中进行迁移转化,参与磷的生物地球化学循环,从而对湖泊的富营养化造成影响.太湖是典型的磷限制型湖泊,富营养化问题严重,为了弄清磷化氢是太湖水体的源与汇以及其对湖泊富营养化的影响,本文利用静态箱观测法对冬夏两季太湖水一气界面磷化氢释放通量的日变化和季节变化进行观测,利用柱前两次低温冷阱富集-气相色谱,氮磷检测器联用技术对样品进行分析.结果表明,磷化氢(PH3)的释放通量日变化为白天低,晚间高.极大值出现在5:00,极小值出现在11:00～14:00.不同点位间水-气界面磷化氢释放通量在(0.04±0.01)～(3.32±0.13)ng·m-2·h-1之间,夏季PH3释放通量要高于冬季,平均释放通量为(1.34±0.20)ng·m-2·h-1.太湖水体是大气中磷化氢的源.     

环太湖地区休闲农业旅游的发展探析

综述了环太湖地区丰富的农村人文资源,探讨了其开发经营休闲农业的优劣势,并提出了建议对策。     

太湖流域农村污水污染特征研究

通过对常熟市辛庄镇5个典型村庄的生活污水和畜禽养殖废水为期1年的采样监测,分析了pH、NO3--N、NH4+-N、TN、PO43--P、TP、COD等污染指标,明确了农村生活污水和畜禽养殖废水的污染特征状况。研究结果表明,生活污水的SS、氮、磷和COD含量很高,超过了国标生活污水排放标准的限值,总体上旱季各指标浓度高于雨季;养殖废水的SS、NH+-N、TP和COD含量超过了国家的日排放标准。     

太湖水华成因及治理对策分析

随着太湖流域经济的高速发展,太湖的富营养化问题变得日益严重,蓝藻暴发频繁发生。针对这一问题,从宏观和微观2个层面对蓝藻暴发成因进行了分析,并采用系统工程法与环境管理科学相结合的方法,对目前常用的蓝藻处理方法进行了总结,将其划分为3类：治根性方法、缓解性方法和应急性方法,并对这3类方法的适用性和优缺点进行了深入剖析。     

太湖水环境管理与生态修复策略探讨

在总结前人研究成果的基础上,结合前期太湖水环境治理研究与实践成果,对太湖水环境现状问题进行深入分析,并从政策管理措施和治理技术方法 2个维度提出太湖水环境综合治理的建议,为提高太湖水环境综合治理效果及当地政府决策提供参考。     

环太湖丘陵地区农田磷素随地表径流输出特征

太湖水质污染问题比较严重,其中农业非点源污染对太湖富营养化有着相当大的贡献,为此采用现场采样及室内分析方法,对环太湖丘陵地区进行了自然降雨条件下农田磷素随地表径流输出特征的研究。结果表明,TP和PO4-P浓度的变化趋势表现出随流量变化的特征,浓度峰值均发生在或稍滞后于径流峰值,次降雨事件中,悬浮态磷素流失量显著高于溶解态磷素,尤以悬浮态磷酸盐最为显著。此外,径流中磷酸盐含量显著高于有机磷含量,径流有机磷含量表现随时间快速下降的趋势,有机磷主要以溶解态形式输出,以悬浮态形式输出的量极少。     

江苏太湖地区多目标的农业结构优化设计

本文利用多目标规划模型,进行了粮食与副食品供应安全保障、农业面源污染减排和农业经济发展多目标下的江苏太湖地区农业结构优化设计,并通过在保障粮食与副食品供应安全的前提下,农业面源污染排放与农业经济产出的优化关系分析,得出了低污限产型、中污保产型和多污增产型不同模式下的农业结构优化方案,为江苏太湖地区的农业结构调整提供了理论依据和参考.     

2007年太湖蓝藻暴发的气象条件分析

[目的]分析2007年太湖蓝藻大暴发的主要气象因素。[方法]以邻近太湖的东山气象站观测资料为代表,分析了2007年太湖蓝藻暴发时气象条件与同期历史气象条件的关系。[结果]气温持续偏高和光照充足,为蓝藻的正常生长发育提供了热量保障;少雨和平均风速偏小为蓝藻颗粒的上浮和聚集而形成水华提供了保障。[结论]2007年太湖蓝藻大暴发主要是由气候条件异常所造成的。所以,应加强气象条件与蓝藻暴发的关系研究,提高太湖蓝藻的气象预警能力。