不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响比较研究

选取轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、苦草（Vallisneria natans）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、小茨藻（Najas minor）4种沉水植物为研究对象,在实验室静态模拟条件下,通过定期测定植物生物量、叶绿素、可溶性糖、过氧化物酶等指标变化,比较研究了不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响。研究结果表明,本研究条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻、小茨藻的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度分别为2、2、1、0.5 mg·L^-1和6、6、4、2 mg·L^-1。不同沉水植物的相对生长率均随着水体氨氮浓度的升高呈现先上升后下降的变化规律,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和小茨藻均在相应的氨氮最大适宜浓度时出现相对生长率最大值,其值分别为1.21、0.94、0.52和0.28。不同沉水植物在相应的氨氮最大适宜浓度范围内,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量呈现上升趋势,植物的POD活性变化不大;当水体氨氮介于相应的最大适宜浓度和最大耐污浓度之间时,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量变化规律不明显,植物的POD活性显著高于CK处理;当水体氨氮浓度超过相应的最大耐污浓度时,试验期间沉水植物叶绿素和可溶性糖含量呈下降趋势,植物的POD活性在7~21 d达到最大值,之后开始下降。研究表明,水体氨氮浓度是影响沉水植物生长的限制因素之一,不同沉水植物均存在相应的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度,相应的低浓度氨氮能促进沉水植物生长,沉水植物均存在不同程度的抗逆能力,但过高浓度氨氮会抑制沉水植物生长,甚至导致死亡。     

芦荟粉对西伯利亚鲟生长和血液生化指标的影响

以体重（23.5±3.6） g西伯利亚鲟（Acipenser baerii Brandt）为对象,研究芦荟粉对其生长和血液生化指标的影响。试验共分6个处理,处理G₁~G₅组芦荟粉的添加量分别为0、0.125%、0.250%、0.500%、1.000%,处理G₆组添加25 mg/kg大蒜素作为药物对照组。饲养期为56 d。试验结果表明,与G1和G6相比,饲料中添加芦荟粉对西伯利亚鲟增重率、特定生长率、饵料系数等无显著影响（P>0.05）;当饲料中芦荟粉的添加量为0.250%和0.500%时,血浆超氧化物岐化酶活力显著提高（P<0.05）;当饲料中芦荟粉的添加量为0.125%和0.250%时,血浆丙二醛含量显著降低（P<0.05）;饲料中添加0.250%~0.500%的芦荟粉可提高鱼体的抗氧化能力;饲料中添加芦荟粉对西伯利亚鲟血浆球蛋白、谷丙转氨酶活力、血糖、补体C3、补体C4、酸性磷酸酶活力、碱性磷酸酶活力等无显著影响（P>0.05）。     

凡纳滨对虾池塘水质及对虾肌肉品质的对比分析

2010年5-9月期间,对上海奉贤区两个养殖场采取不同养殖方式的22个凡纳滨对虾养殖塘的水温(T)、总溶解盐（TDS）、溶解氧（DO）、pH、透明度（SD）、亚硝酸盐氮（NO2 N）、总氨氮（TAN）、硝酸盐氮（NO₃N）、总氮（TN）、活性磷（PO₄P）、总磷（TP）、叶绿素a（Chl.a）、五日生化需氧量（BOD₅）等因子进行监测,其中1号场养殖用水为经沉淀处理的天然河水,而2号场则为添加了海水晶的河水。结果表明：试验期间水体的温度、DO、pH变化幅度不大,基本可满足凡纳滨对虾生长的条件;总体上硝酸盐氮（NO₃N）在无机氮（TIN）中所占比例最高,总氨氮（TAN）在TIN中所占比例随养殖周期的推延而增加,养殖后期NO₂N所占比例升高趋势明显;活性磷含量则逐渐下降,总磷逐渐升高; BOD5、叶绿素a的含量随时间延长而逐渐上升。测定了两个养殖场成虾的肌肉品质结果如下：1号场南美白对虾肌肉的粗蛋白和粗脂肪含量分别为16.30%和1.42%,低于2号场的18.30%和1.61%;1号场成虾氨基酸总量为23.27%,其中必需氨基酸含量为9.09%,而2号场则分别为27.52%和10.74%;在鲜味氨基酸方面,1号、2号养殖场的含量分别为 8.52%和10.16%。     

载体对菌藻共生系统净化农田排水效果的影响

采用软性纤维生物绳（聚烯烃聚酰胺复合材料）、苦草（Vallisneria natans（Lour.）Hara）、细叶莎草（Cyperus rotundus L.）3种载体，分别构建了载体型菌藻共生系统，研究其净化低碳高氮农田排水的效果。结果表明，以纤维绳为载体，填充密度在10%~30%范围时，系统内藻类浓度随填充密度的增加而提高，对总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）的去除效果提升明显。其中，30%纤维绳系统效果最好，在水力停留时间（HRT） 2 d，平均气温25℃，进水化学需氧量（COD）、TN、TP、NH+4-N平均浓度分别为73.69、15.45、0.73、6.32 mg·L^-1的条件下，出水平均浓度分别为19.17、1.76、0.14、1.48 mg·L^-1，达到了《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水质标准。细叶莎草系统对COD的处理效果较好，去除率可达77%，苦草系统对各污染物的去除效果一般。此外，系统中叶绿素浓度与出水NH+4-N含量呈显著的负相关关系，载体的引入会使系统内世代周期长的硝化细菌增殖。研究表明，采用纤维绳为载体，填充密度30%时，最有利于提升菌藻共生系统处理农田排水的效果。     

升温对有沉水植物占优的水体水质影响

全球变暖,特别是全球气温升高对生态系统结构、功能、过程和生态服务产生重要影响。为了解升温对以沉水植物为优势的浅水水体水质的影响,构建了以沉水植物苦草(Vallisneria natans)为主要初级生产者的中型水生态系统,设置了升温组和不升温的对照组,通过测定水中营养盐、透明度、浮游藻类及苦草生物量等指标以探究升温对沉水植物占优水体水质的影响。结果表明：升温组水中总磷（TP）、总溶解态磷（TDP）高于对照组,但两组间总氮（TN）、总溶解态氮（TDN）和透明度（SD）的差异不显著,升温组水体总悬浮物（TSS）和溶解氧（DO）显著低于对照组;升温中沉水植物苦草的生物量显著高于对照组,高了72.3%,但浮游藻类的生物量（Chl a）显著低于对照组,降低了25.6%。因此,升温显著增加了水中TP、TDP,但对TN、TDN和SD的影响不显著,降低了水体TSS和DO;升温促进了沉水植物苦草的生长,但降低浮游藻类的生物量（Chl a）。该研究结果可为深入了解气候变暖对浅水生态系统的影响提供参考。     

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。     

不同蛋白水平的虾青素饲料对锦鲤体色、生长及免疫的影响

以初始体重为(5.85±0.19)g的红白锦鲤幼鱼为实验对象,研究虾青素有效添加量为130 mg/kg时,饲料蛋白水平（25.49%、30.84%、35.04%、40.68%、45.88%）对锦鲤体色、生长及免疫的影响。每组设3个平行,每个平行饲养20尾鱼,表观饱食投喂60 d后,实验结果显示：饲料蛋白水平为35.04%时,实验鱼体表红质a*值最高,与蛋白水平40.68%组间无显著差异(P>0.05),但显著高于其他实验组(P<0.05),与此同时,皮肤中类胡萝卜素含量显著升高(P<0.05),最大值出现在蛋白水平45.88%组。蛋白水平为35.04%时,实验鱼的增重率（R_WG）、特殊生长率（R_SG）以及蛋白质效率（R_PE）最高。蛋白水平对实验鱼溶菌酶(LZM)以及实验鱼肝胰脏(CAT)、乳酸脱氢酶(LDH)无显著影响(P>0.05),蛋白水平为45.88%时,SOD活力显著降低(P< 0.05)。上述研究说明,虾青素添加量为130 mg/kg时,使锦鲤生长、着色达到最好效果的适宜饲料蛋白水平为35.04%。同时本研究的结果表明,在配合饲料中,提高饲料蛋白水平不会持续提高锦鲤对虾青素的利用效率。     

6种常见沉水植物对水体的净化作用研究

[目的]探讨6种常见沉水植物对水体的净化效果。[方法]利用苦草、金鱼藻、穗状狐尾藻、菹草、轮叶黑藻、伊乐藻6种常见沉水植物,对富营养化水体进行净化,分析不同沉水植物对水体氮、磷等营养物质的去除效果和动态规律。[结果]6种沉水植物均能够在富营养化水体中生长,且均能够有效地去除水体中的氮、磷等营养盐;与其他几种沉水植物相比,苦草能够更加有效地降低水体中的总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH4+-N)浓度;试验结束时,苦草组植物生物量最大,但均集中于水体底部。[结论]6种沉水植物中,苦草更适用于富营养化水体的生态修复。     

固定化菌剂原位净化养殖水体效果及对微生物群落结构的影响

为深入了解固定化菌剂原位应用对养殖水体净化效果及对养殖环境中微生物群落结构的影响，监测了养殖池塘原位修复过程中水质指标变化，同时采用高通量测序方法，分析了养殖底泥与水体中微生物群落的变化特征。结果表明：实验组中养殖池塘的COD_Mn和氨氮的去除效果均得到了显著提升（P<0.05）。COD_Mn去除率从26.14%升至52.49%，氨氮去除率从76.21%提升至90.73%。COD_Mn的浓度基本满足养殖尾水一级排放标准，氨氮可以稳定低于 0.5 mg·L^-1，养殖过程中 TP浓度保持稳定，满足排放标准。实验组水中微生物的多样性Shannon指数和丰富度Chao指数显著高于对照组（P<0.05）。固定化菌剂的加入使得实验组的环境微生物OTU数和独有的OTU数均相应增加，实验组底泥与水体间共有的OTU数更多。主坐标分析（PCoA）表明，与对照组相比，实验组中优势微生物种群的变化较大，变形菌门（Proteobacteria）数量升高促进了氨氮的转化；促进动物和植物遗骸腐烂的放线菌门（Actinobacteria）以及拟杆菌门（Bacteriidota）数量的降低与实验组中耗氧性有机污染物COD_Mn的浓度大幅降低有关；属水平上相对丰度的变化也反映出固定化菌剂原位应用优化了环境微生物群落结构。     

自然光照条件下苦草生长及去除氮磷能力研究

为探究苦草型清水态养殖水深的适宜控制范围,依据池塘中苦草自然分布水深,设置全日光光强的5%（L1）、15%（L2）、25%（L3）和35%（L4）4个光强梯度组（L1为适宜光强组, L2、L3和L4为强光组）,对应池塘水下深度分别为1.0~1.1、0.6~0.8、0.4~0.6和0.3~0.4倍透明度,研究自然光照周期和强度下苦草（Vallisneria natans）的生长、抗氧化和净化能力。结果显示：自然光照周期下,苦草总生物量随光照强度增强（5%~35%全日光范围）而显著增加,叶片长度最大值出现在L2组;L2、L3和L4组丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性均显著低于L1组;水中溶解氧（DO）含量和pH值L3和L4组显著高于L1组,而叶绿素a（Chl a）含量相反;各组铵态氮（NH₄⁺-N）和亚硝态氮（NO₂^--N）质量浓度分别在3、2周内快速下降到较低水平（分别<0.30、<0.02 mg/L）;除L1组外,其他组硝态氮（NO₃^--N）、总氮（TN）质量浓度随时间以不同速率持续下降,直至试验结束（分别<2.50、<3.00 mg/L）,一定程度与光照强度呈负相关;L3和L4组谷氨酸合成酶（Fd-GOGAT）和碱性磷酸酶（AKP）活性显著高于L1和L2组;各组对正磷酸盐（PO₄^3--P）和总磷（TP）去除率均达80%以上,表现出较好的去除效果。结果表明,苦草型清水态养殖水位宜控制在苦草上方约0.3~0.6倍透明度范围内。     

3种沉水植物对水体重金属镉去除效果的实验研究

运用植物修复(phytoremediation)技术,选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、伊乐藻(Elodea nuttallii)、苦草(Vallisnerianatans)3种沉水植物,比较研究不同pH与镉浓度对它们生长及去除镉效果的影响。结果表明,3种沉水植物均能耐受一定浓度范围的镉污染,并能不同程度地去除水体中的镉;在实验对照组中,金鱼藻与伊乐藻在pH为8.5、镉浓度为15μg/L的溶液中,去除镉的能力最强,苦草在pH为7.5、镉浓度为10μg/L的溶液中,去除镉的能力最强。在沉水植物活体中,伊乐藻对水体镉的抗性和去除率最大(达92%),金鱼藻次之(达90%),苦草最小(为66%);沉水植物粉对水体镉的去除效果较沉水植物活体显著,去除率表现为伊乐藻粉最大(达95%),金鱼藻粉次之(达93%),苦草最小(为88%),但苦草粉对镉的去除率随溶液镉浓度、pH等条件的变化波动较小,较稳定,为81%～88%。3种沉水植物适应范围广,高效无污染,可用于镉污染废水的植物修复。     

4种水生植物在冬季脱氮除磷效果的试验研究

在人工模拟太湖地区冬季的自然条件下,对伊乐藻、菹草、石菖蒲和水芹菜这4种水生植物在不同营养浓度条件下去除氮磷的效果进行了试验研究。结果表明,所选植物都能较好地吸收水中的营养物质。其中水芹菜(挺水植物)和伊乐藻(沉水植物)对环境适应性较强,在相同条件下脱氮除磷的效果也更好,可考虑构成双层次群落结构FA M S用以修复太湖地区富营养化水体。同时发现,植物对氮磷的吸收量随着水中的营养浓度升高而增加,但当浓度超过一定值后,植物的生长受到抑制,导致植物对营养成分吸收量下降,甚至加速水质的恶化。     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究（摘要）

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4^＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

臭氧氧化-苦草深度处理猪场废水对无机营养盐的去除效果初探

进行了经氧化塘和人工湿地处理的猪场废水的臭氧氧化-苦草深度处理研究,考察了不同浓度臭氧氧化处理无机营养盐(N、P)含量的变化,和臭氧氧化-苦草处理对去除无机营养盐的作用。结果表明,三个臭氧投加浓度(10、30、50 mg·L~(-1))分别使NO-2含量降低7.7%、17.6%和21.4%,使NO-3增加5.7、4.2和2.4倍,使PO3-4增加40.1%、26.0%和0.7%;臭氧氧化-苦草处理使TN、NH+4、NO-2、TP含量分别降低11.4%~15.7%、29.9%~34.2%、22.6%~40.7%和36.0%~38.0%,使NO-3含量增加0.4~1.0倍。结果表明,臭氧氧化可以使N、P的形态发生变化,且低浓度的臭氧投加就能达到显著效果,苦草显著促进臭氧氧化后猪场处理尾水中无机营养盐的去除。     

三种沉水植物对富营养化池塘水质的改良效果

通过静态试验研究了三种沉水植物(轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻)对富营养化池塘养殖水的改良效果。试验结果表明:1)三种沉水植物能够显著提高水体溶氧量和pH值,对水中各种形态氮(尤其硝氮)的净化效果良好;2)轮叶黑藻对水中磷的净化效果较为明显;3)三种沉水植物对水中耗氧有机物的净化效果不明显。总体上看,轮叶黑藻对富营养化池塘养殖水的改良效果最好。     

氮负荷升高对苦草（Vallisneria natans）和穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum）生长的影响

为研究在浅水湖泊的外源污染源控制工作中控氮(N)的必要性,通过室外模拟实验,探究了N负荷升高对浅水湖泊沉水植物生长的影响。实验设置低N组(输入氮磷比为5∶1)和高N组(输入氮磷比为100∶1)两个N负荷水平,同时选择不同生长型的两种沉水植物——莲座型苦草(Vallisneria natans)和冠层型穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)作为实验对象。结果表明:N负荷升高对苦草生长产生了明显的抑制作用,表现为高N组苦草的相对生长率、生物量、根长、株数和叶片数等指标均显著低于低N组。与苦草不同,N负荷升高对穗花狐尾藻的胁迫作用不显著,两种N浓度下穗花狐尾藻的生物量、相对生长率、节间距、株高和株数均无明显差异。总体而言,N负荷升高显著降低了沉水植物的总生物量,实验结束时高N组沉水植物的总生物量(115.86 g?m~(-2))是低N组(321.98 g?m~(-2))的36.0%。研究表明,N负荷升高会对沉水植物的生长产生胁迫,但是不同沉水植物对N负荷升高的响应具有种间差异。从湖泊管理和生态修复的角度,本研究支持外源N、P均需要控制的观点。     

29种水生植物对农村生活污水净化能力研究

为筛选出对农村散户生活污水出水净化效果好的水生植物,以29种常见水生植物为材料,对模拟农村生活污水出水进行净化能力比较,并将不同植物对污染物的去除能力进行聚类分析。结果表明,有植物处理对污染物的去除率明显高于无植物对照,水力停留时间（HRT）对净化效果具有显著影响,水生植物在早期对污染物净化速率快。有植物处理对TN（总氮）的净化率比无植物对照组提高6.21%~26.66%,对NH₃-N（氨氮）、TP（总磷）、COD_Cr（化学需氧量）、SS（悬浮固体）的净化率分别提高7.03%~23.92%、17.40%~28.13%、7.47%~18.62%、8.90%~13.00%。其中凤眼莲在试验前期对TN、NH₃-N、TP净化具有一定优势,但试验后期对污染物净化能力与其他植物基本无差异,芦苇和香蒲在试验后期对TP净化效果较好。根据筛选指标的平均隶属函数值对29种植物进行聚类分析,可将植物分为高、中、低净化能力植物三大类：高净化能力植物为芦苇、凤眼莲、香蒲、花叶芦竹、美人蕉;中等净化能力植物为旱伞草、马蹄莲、大薸、睡莲、槐叶萍、伊乐藻、满江红、水葱、苦草、菖蒲、金鱼藻、千屈菜、荷花、萍蓬草、梭鱼草、茭草、狐尾藻、再力花、菹草、轮叶黑藻、德国鸢尾、芡实、黄菖蒲;低净化能力植物为菱。研究表明,挺水植物芦苇、香蒲、花叶芦竹、美人蕉,浮叶植物睡莲,漂浮植物凤眼莲,沉水植物伊乐藻、苦草对农村生活污水出水具有较高的净化能力,适合用于农村散户生活污水的植物修复治理中。凤眼莲属于外来入侵物种,在工程应用中需要采取一定控养措施,防止其对原有生态系统造成危害。     

大型溞-苦草配合处理富营养化水体的研究

生态修复实践中两种以上生物联合处理富营养化水体的技术受到广泛关注。以大型溞(Daphnia magna)、苦草(Vallisneria natans)为浮游动物、沉水植物代表,建立溞-草配合处理系统,以苦草处理为对照组,富营养化水体为空白组,研究处理过程中水质指标、底泥指标、水草生物量变化。结果表明,溞-草系统水和底泥质量指标优于苦草组,水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为87%、88%、96%,最大去除率分别为70%、70%、86%;底泥总氮去除率39%,总磷去除率38%,27 d即水清见底,苦草生长率达740%。而对照组水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为35%、33%、57%,最大去除率分别为35%、30%、57%,底泥总氮去除率40%,总磷去除率32%,48 d内未见底,苦草生长率为470%。因此,大型溞促进悬浮物沉降、有利于苦草生长以及稳定系统,溞-草系统配合处理富营养化水体能力大于单一的水草系统,溞-草系统能更快地提高水体透明度,苦草生长率更大,更易保持稳定,实验结果为指导生态修复工程实践提供参考。     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

枯草芽孢杆菌和空心菜对鳝虾稻共作池塘水质的影响

在黄鳝-克氏原螯虾-水稻共作塘中,进行了枯草芽孢杆菌和空心菜改善水质的对比实验。结果表明:枯草芽孢杆菌和空心菜对鳝虾稻共作水体均有较好的净化作用,能提升溶解氧、降低p H。其中,枯草芽孢杆菌处理对氨氮、亚硝酸氮、总氮、总磷的去除效果强于3种密度的空心菜,最高去除率分别达到68.06%、86.49%、49.96%和58.82%;单一投放空心菜时,以20%的密度处理对氨氮、亚硝酸氮、总氮、总磷的去除作用最强,最高去除率分别达到63.00%、88.39%、53.12%和49.02%。综上,鳝虾稻共作池塘搭配枯草芽孢杆菌和20%密度的空心菜为宜。