水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体净化效果研究

[目的]研究生态浮床-简易湿地处理系统对富营养化水体的净化效果,以期为进一步开展人工湿地和生态浮床技术相组合的研究及污水、富营养化水体的生态修复提供科学的理论依据。[方法]将生态浮床-简易湿地组合成复合的生态浮床-简易湿地处理系统,通过室内模型试验和在该系统内种植黑麦草,研究该组合系统对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N等指标的净化效果。[结果]在冬季,生态浮床-简易湿地组合系统处理效果相当好,其对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N的平均去除率分别为53.5%、74.3%、41.8%、65.5%和37.8%以上。[结论]生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体的净化效果明显较单一的生态浮床或简易人工湿地系统要好。     

原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响

[目的]研究原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响。[方法]通过底泥氮磷释放控制模拟试验,研究了原位覆盖层厚度对富营养化水体底泥氮磷释放的影响。[结果]采用的天然覆土覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放,覆土厚度对底泥氮磷释放的影响不大。模拟期间,覆盖系统对底泥氮磷释放的抑制率最高分别为87%和77%。[结论]该研究为地表富营养化水体底泥污染物的释放控制提供了理论指导和技术支撑。     

水葫芦对加州鲈池塘水质及底泥净化作用研究

水葫芦具有良好的净水能力,但并未作为水质改良的途径进行推广。在模拟加州鲈养殖生态的池塘中施放密度为10株/m2的水葫芦,与不作处理的池塘作对比,处理8…d后,通过测定模拟池塘水体pH、氨氮、亚硝酸盐、总氮及总磷浓度等水质指标,底泥有机物及全磷含量等指标及池塘浮游生物量,评价水葫芦对加州鲈高密度精养池塘水体的净化作用。结果表明,水葫芦对水体pH无明显影响,水体中氨氮最大去除率达60.9%,总氮最大去除率达59%。水葫芦处理后,底泥有机物的最大去除率达65.6%,全磷的最大去除率达46.9%。水葫芦对浮游生物总量影响不明显,但显著降低了绿藻、蓝藻生物量,在一定程度上控制了浮游植物种群结构。     

凤眼莲修复系统中磷去除途径及其对底泥磷释放的影响

[目的]本文旨在探讨凤眼莲生态修复系统中磷素的去除途径及各途径对总磷去除量的贡献率,分析凤眼莲对底泥磷释放的影响,明确系统中磷变量的去向和分配问题,为凤眼莲生态修复技术的应用提供数据支撑。[方法]在滇池气候条件下,利用漂浮植物凤眼莲,结合滇池湖水与底泥,构建凤眼莲生态修复系统,设置2种覆盖度(60%和100%),开展了为期30 d(重复3个周期)的静态模拟试验。[结果]在本试验条件下,水体总磷初始浓度较低,凤眼莲吸收作用对系统总磷去除量的贡献率最高,约占系统总磷去除量的80%左右;根系吸附对总磷去除量的贡献率较低,约为6%~8%;根系脱落物对系统总磷去除量的贡献率极低,低于2%。底泥吸附不再成为系统中的除磷途径;相反,底泥中的磷素向水体释放。凤眼莲能够有效降低水体总磷浓度,也能吸收底泥中的磷素;凤眼莲对无机磷形态中的铁/铝磷(Fe/Al-P)和有机磷(OP)的释放过程具有显著影响(P0.05)。种养凤眼莲降低了水体溶氧,在系统中形成厌氧条件,有利于底泥中铁/铝磷的释放。试验水体的碱性条件有利于底泥有机磷的矿化,凤眼莲的吸收作用强化了碱性条件对有机磷释放的影响。[结论]在本试验中,凤眼莲的吸收作用是该植物修复系统中的主要除磷途径,也间接促进了系统中底泥磷的释放。在野外工程实践中,凤眼莲的吸收作用对于水体磷素消减的影响主要取决于其种养面积与采收生物量。     

4种水生植物除磷效果及系统磷迁移规律研究

[目的]研究不同生态类型水生植物对水体总磷的去除效果及系统磷迁移规律.[方法]选取4种不同生态类型水生植物,分别为漂浮植物凤眼莲、水浮莲和挺水植物香蒲以及沉水植物轮叶黑藻,结合滇池富营养化湖水及底泥,构建静态模拟生长体系.[结果]4种水生植物对富营养化湖水、底泥具有一定的耐受能力.试验80 d后,凤眼莲、水浮莲和香蒲对水体总磷的去除率分别为95.0％、94.3％和92.0％.凤眼莲系统中水体磷浓度大幅度降低,底泥中的磷素逐渐释放,凤眼莲所吸收磷素来源于水体和底泥;水浮莲所吸收磷素主要来源于水体;香蒲鲜质量增加极少,在降低水体总磷浓度的同时,促使底泥总磷含量略微增加,从表观上看,水体为其吸收磷素的主要来源;轮叶黑藻植株部分发生腐烂,对水体总磷的去除率仅为62.9％,低于对照,但对底泥中总磷吸收良好,底泥是其吸收磷素的主要来源.[结论]凤眼莲、水浮莲和香蒲能有效降低水体总磷;凤眼莲和轮叶黑藻能够吸收底泥中的磷素;当水体总磷浓度较低时,底泥中的磷素会释放至水中.     

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法,在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦(Eichhornia crassipes)对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力.结果显示,水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长,全年的平均生物量增长率为0.096～0.262 kg/(m2·d),且明显受温度的影响.经过21 d的净化,水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果.4种富营养化水体的TN(总氮)、NH+4-N(铵态氨)、IP(总磷)平均浓度分别由初始的206～20.08 mg/L、Q 27～10.98 mg/L和Q 14～1.43 mg/L降至0.27～8.87 mg/L、0.06～0.71 mg/L和0.03～0.47 mg/L.水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低,对TP的去除率则相反;水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为55.82%～86.55%、78.15%～93.54%和76.01%～92.53%.水葫芦对TN、NH+4 -N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高,平均分别为84.69～533.70 mg/(m2·d)、12.94～478.70 mg(m2·d)和5.01～63.06 mg/(m2·d).     

植物投放密度对富营养化湖水修复效率的影响

[目的]研究几种植物混种对富营养化水体的净化效果。[方法]以小瓜子、缎带椒、中柳、皇冠和西瓜草5种植物为试材,以北京市延庆县妫水湖8月份富营养化程度最高的湖水为植物生长基质,设高、中、低3个投放密度试验组,研究植物投放密度对富营养化湖水的修复效率影响;通过测定水样中总磷酸盐（TP）、总氮（TN）、氨氮和硝态氮的浓度变化,确定植物修复的最佳效率。[结果]所有植物试验组对富营养化水中氨氮的净化效果均比较显著。3个试验组中,以投放低密度试验组对氨氮吸收的处理效果比较好,对硝氮吸收的处理效果较为明显;投放中密度试验组对于总氮和磷酸盐吸收的处理效果较为明显。[结论]适当控制植物的投放密度有利于去除富营养化物质。     

沉水植物在生态修复和水质改善中的作用——以惠州南湖生态系统的修复与构建(中试)工程为例

[目的]探索改善惠州西湖水质的有效途径。[方法]于2007年5~10月对惠州南湖(西湖子湖之一)生态修复中试区的水质进行调查分析。[结果]工程区水体中总磷和总氮含量分别降低54.47%和52.67%,叶绿素含量也降低78.59%。水体由浑水态转变成清水态,透明度由原来的30 cm厚提高到150 cm厚。营养指数下降28.5%,营养盐含量大幅度降低,生态链的多样性提高2~3倍。沉水植物增长迅速,其覆盖率达50%~60%,其中苦草生物量为2.2 kg/m2,黑藻生物量为9.6 kg/m2,说明工程区有向原生演替的趋势。[结论]沉水植物的恢复与重建是改善西湖水质的关键。恢复并建立相对复杂的水生态系统,是解决惠州西湖水体富营养化的根本途径。     

水葫芦对重金属镉和铬的长期富集效应

[目的]探讨重金属复合作用下水葫芦富集能力的变化情况。[方法]通过为期2个月的室内水培模拟试验研究水葫芦对重金属镉、铬长期富集效果。[结果]水葫芦有较强镉转运能力,叶片也是富集镉的主要部位,最高可达根含量的77%以上。水葫芦对铬转运能力较低,叶片铬含量仅为根的10%~22%。镉、铬复合作用下,铬对镉的表现为拮抗作用,尤其是在叶片中。相反,镉对铬的影响规律不明显,叶中低铬浓度下(1.00 mg/L)抑制铬积累,高铬浓度下(4.00 mg/L)则促进,而该2个浓度下对根均无显著影响,可能主要影响了铬的转运。[结论]水葫芦根系镉和铬最高含量可达6 600 mg/kg和7 300 mg/kg以上,表明其较强镉、铬污染修复能力在重金属污染水体修复上具有良好的应用价值。     

滇池福保湾水体可溶性无机碳与蓝藻水华的相关性

[目的]探索蓝藻水华暴发至消亡过程中水体无机碳在水体中的变化规律,为制订对蓝藻水华的有效防治措施提供决策依据。[方法]通过采样分析滇池福保湾生态恢复区水体中无机碳浓度与浮游藻类浓度,研究了富营养化水体中可溶性无机碳的时空动态变化及其相关影响因素。[结果]福保湾水体叶绿素a浓度和CO_3~(2-)浓度呈极显著正相关(P0.01),与水体pH均呈显著正相关(P0.05);与CO_2浓度均呈极显著负相关(P0.01),与总无机碳浓度和HCO_3~-浓度均呈显著负相关(P0.05)。[结论]蓝藻水华的生消是导致水体无机碳形态与浓度剧烈变化的重要原因。     

凤眼莲和梭鱼草对水体净化能力的初步研究

[目的]为梭鱼草的水体景观应用提供理论依据。[方法]以凤眼莲和梭鱼草为研究对象,采用3个污染程度水体种植2种植物,测定COD和NH3-N指标的变化,研究凤眼莲和梭鱼草对水体的净化效果。[结果]2种水生植物都能够降低水体COD含量,净化水体。[结论]在类似水体2的水体景观绿化中,梭鱼草的净化效果和观赏价值均高于凤眼莲,应优先选用。     

3种水培蔬菜对水质净化效果的研究

[目的]研究3种水培蔬菜对富营养化水体的净化效果,以期为富营养化水体的植物生态修复提供理论依据。[方法]以生菜、包菜和油麦菜3种常见蔬菜为试验材料进行水培生长试验,通过对氨氮（NH4＋-N）、活性磷（SOP）和高锰酸盐指数（IMn）等富营养化指标的测定研究3种蔬菜对富营养化水体的净化效果。[结果]在富营养化水体中,生菜的生长状况最佳,包菜次之,油麦菜最差,这表明生菜和包菜可以较好地适应富营养化水培生长;对富营养化水体中NH4＋-N和IMn去除率最高的是生菜（92%和86%）,对SOP去除率最高的是包菜（92%）,而油麦菜对这3个指标的去除率均最低。[结论]生菜和包菜对富营化水体的净化效果较好,具有一定的推广应用价值。     

一种富营养化水体净化装置对污水处理效果的研究

[目的]利用浮水植物制作富营养化水体净化装置。[方法]经过3个中试池试验,研究一种由漂浮植物凤眼莲、软性填料无纺布及PVC管围隔框组成的富营养化水体净化装置对生活污水的净化效果。[结果]PoolA（加入完整装置）和PoolB（加入仅有植物和围隔框而无软性填料的装置）对主要污染物的平均去除率分别为：总氮43．28％、49．02％,氨氯54．98％、51．38％,硝氯74：78％、78．74％,总磷65．02％、56．52％,可溶磷74．82％、67．83％,化学需氧量（COD）38．63％、34,34％,5d生化需氧量（BOD,）70．42％、63．64％,两者对污水的处理效果无显著性差异。除总氮和硝氮外,PoolA和leoolB对其他测定的污染物去除效果显著好于对照PoolC（未加任何装置）。PoolA和PoolB水体中叶绿素a的含量多在40mg／m3以下,而PoolC的则多在40～120mg/m3。,PoolA和PoolB之间无显著性差异,这两个池与PoolC之间差异极显著,叶绿素a含量与水体pH值、COD和BOD;的浓度之间呈极显著的相关关系。[结论]凤眼莲能有效抑制藻类的生长。,藻类的大量繁殖可能是造成水体pH值升高的主要因素,藻类丰富的水体不利于COD和BOD,的降解。在适时适量收获植物的情况下,装置围隔框的围隔效果良好;处理2d后,水体的色泽变得澄清,案观效果较理想。     

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。     

基于生态保护及后续生态修复的新型环保疏浚关键问题研究

[目的]研究基于生态保护及后续生态修复的新型环保疏浚关键问题。[方法]针对目前环保疏浚重点集中在底泥污染物去除,对疏浚后水生态修复重建工作关注不够的问题,分析筛选影响水生生态系统生存、生长控制因子,并提出生态疏浚方式。[结果]在分析疏浚目的、效果及影响等基础上,从生态保护及利于后续生态修复的角度出发,筛选出水深和基质两类因子为底泥环保疏浚的优控因子,提出可结合底泥清淤重塑水下地形的新型疏浚方式。[结论]该研究为后续生态修复构建所需合适的水深及基底等条件提供解决方案。     

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。     

贵州红枫湖水库富营养化和蓝藻水华分析

[目的]分析红枫湖水库的富营养化和蓝藻水华问题。[方法]通过室内外调查研究,并结合相关文献资料,对红枫湖水质、水生生态系统、底泥污染特征以及蓝藻水华发生规律进行全面分析。[结果]红枫湖全湖处于中富营养到重富营养状态,水质为Ⅴ～劣Ⅴ类;湖泊底质蓄积了大量的营养盐,是水库富营养化的重大污染源;水生生态系统退化,易形成蓝藻水华。[结论]红枫湖的污染治理迫在眉睫。     

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。