3种陆生浮床植物在富营养化景观水体中的生长研究

[目的]研究降糖草、草莓、吊兰3种植物在富营养化景观水体中的生长状况,为利用浮床技术种植陆生植物处理污水奠定良好基础。[方法]采用室内试验进行植物对供试水样中氮、磷的去除率测定,选用根长、株高、鲜重、常见病害、虫害5个指标对其在室外水体中的自然生长趋势进行同步记录,整理分析后进行综合评价。[结果]3种植物对氮、磷的吸收与室外水体中自然生长适应性表现出高度的正相关,氮、磷的去除效果上表现为降糖草>草莓>吊兰,自然生长适应性综合评价表现为降糖草>草莓>吊兰;浮床植物的病虫害发生率较低,这与生态环境的变迁致使病菌及虫害失去了原有滋生环境、水体的生态隔离切断了病虫害的传播途径有关。[结论]可以对降糖草作为浮床植物继续深化研究,并对陆地植物进行广泛筛选,为绿色生态农业发展及水体生态修复提供新思路。     

异育银鲫养殖池塘氮磷营养盐周年变化研究

通过对异育银鲫(Allogynogenetic crucian)养殖池塘水体主要水质因子周年变化的测定与比较,探讨异育银鲫养殖对水体环境的影响,主要测定水体中总磷(TP)、磷酸盐(PO43--p)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)和铵态氮(NH4+-N)的含量.结果表明,养殖水体中TP含量的全年变化范围为0.10～1.00 mg/L,12月至次年2月的含量较低,仅为0.10～0.12 mg/L; PO43--P的全年变化范围为0.03～0.67 mg/L,6-9月含量较高,为0.20～0.67 mg/L;NO3--N的全年变化范围为0.02～ 6.75 mg/L,最高值6.75 mg/L出现在8月、11月;NO2--N的全年变化范围为0.01 ～0.60 mg/L,8月呈现最高值(0.60 ±0.01) mg/L;NH4+-N的全年变化范围为0.37～ 2.90 mg/L,5-8月含量较高;溶解态无机氮(DIN)的全年含量为1.06 ～9.19 mg/L,从全年的氮平均含量进行考查,NO3--N、NH4+-N、NO2--N分别占DIN的56.63％、38.08％、5.29％;氮/磷在5月、11月出现2个峰值.说明异育银鲫养殖池塘的水体氮和磷的营养含量受光照、水温和鱼体活动等影响.     

水生植物对富营养化水体净化能力的研究

以具有观赏价值的水生植物紫萼、鸭舌草、泽泻、红蓼和水蓼为试材进行水培试验,观察其对含不同质量浓度氮、磷的富营养化水体的净化能力。结果表明:5种植物对富营养化水体均有明显的净化作用,在水体中生长5 d总氮去除率均在80%以上,总磷去除率(10 d)也达到70%以上。5种植物对总磷浓度为0.051 6 mg/L和0.516 0 mg/L水体的总磷去除率极显著高于对总磷浓度为0.010 3 mg/L水体中的总磷去除率,但总磷浓度为0.516 0 mg/L水体与0.051 6 mg/L水体中植物对总磷的去除率差异不显著。5种植物之间对总氮和总磷去除率差异均不显著,紫萼、泽泻和红蓼净化效果较好。     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.     

铜钱草对城市生活污水的净化效果

以铜钱草（Hydrocotyle vulgaris L.）为试材,在3种浓度梯度的城市生活污水中进行培养,研究了铜钱草对城市生活污水的处理效果.结果表明,铜钱草在3种浓度的城市生活污水中均生长良好,其株高、根长及生物量均有显著增加;铜钱草对高质量浓度（CODCr 287.21 mg/L,TN 14.68 mg/L,TP 3.87 mg/L）、中质量浓度（CODCr 191.62 mg/L,TN 9.69 mg/L,TP 2.74 mg/L）和低质量浓度（CODCr 139.24 mg/L,TN 6.94 mg/L,TP1.46 mg/L）城市生活污水中CODCr的去除率分别为94.99%、84.97%和88.71%;对TN的去除率分别为76.85%、65.24%和57.34%;对TP的去除率分别为92.17%、84.71%和73.24%.表明铜钱草对城市生活污水具有良好的净化效果,可作为城市生活污水治理的优良物种进行推广.     

铜钱草对城市生活污水的净化效果

以铜钱草（Hydrocotyle vulgaris L.）为试材,在3种浓度梯度的城市生活污水中进行培养,研究了铜钱草对城市生活污水的处理效果.结果表明,铜钱草在3种浓度的城市生活污水中均生长良好,其株高、根长及生物量均有显著增加;铜钱草对高质量浓度（CODCr 287.21 mg/L,TN 14.68 mg/L,TP 3.87 mg/L）、中质量浓度（CODCr 191.62 mg/L,TN 9.69 mg/L,TP 2.74 mg/L）和低质量浓度（CODCr 139.24 mg/L,TN 6.94 mg/L,TP1.46 mg/L）城市生活污水中CODCr的去除率分别为94.99%、84.97%和88.71%;对TN的去除率分别为76.85%、65.24%和57.34%;对TP的去除率分别为92.17%、84.71%和73.24%.表明铜钱草对城市生活污水具有良好的净化效果,可作为城市生活污水治理的优良物种进行推广.     

宁夏4种水生植物对富营养化水体净化效果的研究

本试验利用人工模拟的富营养化水体进行室外盆栽水培试验,以宁夏本土植物水葱、慈姑、菖蒲、藨草4种水生植物为试验材料,不种植植物的作为对照.研究静水条件下4种水生植物对富营养化水体中污染物的去除能力,从中筛选出适用于治理城市污水的水生植物.结果表明：4种水生植物在富营养化水体中生长良好并对水体中的总氮（TN）、总磷（TP）有明显的去除效果.随着时间的延长,水体中氮磷的浓度是逐渐降低的,水体的高锰酸钾指数也有一定程度的下降.在第25天时水葱、慈姑、菖蒲、藨草对水体中TN的去除率分别为83%、84.7%、76.7%、83.5%,对TP的去除率分别为89.2%、92.9%、84.8%、90.6%,总体表现为慈姑〉藨草〉水葱〉菖蒲.     

典型岩溶流域不同湿地水体氮磷分布及富营养化风险评价

【目的】探索岩溶流域不同湿地水体中氮、磷的分布特征及富营养化风险,为岩溶地区的湿地和水资源保护提供理论依据及技术参考。【方法】以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内沼泽湿地、库塘湿地、河流湿地、湖泊湿地的枯水期、平水期和丰水期水质进行监测,测定不同湿地水体中氮(总氮(TN)和氨氮(NH_3-N))、磷(总磷(TP)和正磷(PO_4~(3-)-P))和溶解氧(DO)质量浓度的变化,并利用对数型幂函数普适指数对水体富营养化风险进行了评价。【结果】普者黑岩溶流域不同湿地水体中氮、磷质量浓度的时空分布特征明显,在丰水期最高,达到Ⅳ类水质标准,枯水期最低。湿地水体中,TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P最高质量浓度均出现在丰水期的河流湿地中,分别达到1.72,0.95和0.113,0.035 mg/L,DO质量浓度在平水期的库塘湿地最高,达7.97 mg/L;枯水期湖泊湿地水体中TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P质量浓度最低,分别为0.18,0.13和0.016,0.006 mg/L,在丰水期的沼泽湿地DO质量浓度最低,为4.39 mg/L。在不同类型的湿地中,氮、磷质量浓度由高到低表现为河流湿地库塘湿地沼泽湿地湖泊湿地,湿地大部分水体在不同时期均处于中等营养化状态,属磷限制状态。【结论】普者黑岩溶流域4种湿地水体在丰水期的富营养化程度为中等等级,面临水质恶化的风险,因此需合理利用及保护现有湿地,保证岩溶水资源有效补给,同时减少人类活动对水资源的污染。     

蕹菜-微生物菌剂修复富营养化水体的效果

通过添加0.001 3%以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌和放线菌为主要成分的新型微生物菌剂复合蕹菜浮床处理,研究不同程度富营养化污染水体的氮、磷浓度变化。结果表明,微生物菌剂复合植物浮床系统有良好的去除氮、磷修复水体的能力,且磷浓度1 mg/L组去除磷的效果最好,总氮浓度2 mg/L组去除氮元素的效果最好。磷浓度达到2 mg/L以上、总氮浓度达到10 mg/L以上,浮床菌剂的净化能力受到削弱。浮床-菌剂系统对水体总磷的净去除率达到43.9%~73.4%,总氮、硝酸盐氮、氨氮的净去除率分别达到26.8%~51.2%、16.5%~44.6%、11.3%~23.3%,明显高于单纯浮床处理的效果。     

刚毛藻藻膜系统处理富营养化水体的研究

采用刚毛藻(Cladophora glomerata)藻膜系统处理富营养化水体,着重考察了对氮、磷、TC、TOC的去除效果。结果表明,在静态试验下连续处理5d,第4d时刚毛藻藻膜系统对氮、磷、TC、TOC的去除效果明显,对TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TP、PO43--P、TC及TOC的去除率分别达到了77.51%、96.81%、99.74%、83.01%、94.87%、98.68%、84.24%和50.09%,试验过程中pH值由7.68上升至9.62。利用SAS软件分析实验数据,不同形式氮变化与不同形式磷和碳变化之间的相关主要是NH4+-N和PO43--P之间的正相关,表明水体中NH4+-N和PO43--P的浓度是其他污染物去除率的主要影响因素。TP和TOC之间关系为显著负相关,表明藻体吸收降解磷的同时,将会影响到TOC的升高。本实验水体中磷是限制因素,当TP含量较低时,应及时将藻膜系统移出水体,防止二次污染。     

巢湖圩区农田排水沟渠氮磷时空分布及输出特征

【目的】以巢湖圩区农田排水沟渠为研究对象,探讨圩区农田沟渠排水中氮磷的输出特征及时空 分布规律。【方法】在 2015—2016 年间对巢湖圩区农田排水沟渠不同断面进行取样监测,测定沟渠水体氮、磷 含量。【结果】该区域沟渠水体氨态氮（NH4 +-N）与硝态氮（NO3 --N）平均浓度分别为 1.1、1.3 mg/L,均超过 Ⅲ类水质标准;总氮（TN）浓度为 1.6~11.6 mg/L,TP 浓度为 0.1~1.0 mg/L,平均浓度分别超过Ⅴ类和Ⅳ类水质标准。 农田沟渠水体氮磷浓度季节变化明显,总磷（TP）和 NH4 +-N 浓度夏秋季节较低,TN 和 NO3 --N 则表现为春、 夏浓度较高,秋、冬较低的变化特征。【结论】农田排水沟渠对氮磷具有拦截净化作用,沟渠水体氮磷浓度由 高到低为蔬菜 - 水稻区沟渠、稻麦 - 居民区沟渠和稻麦种植区沟渠,圩区排水氮磷浓度略低于农田沟渠排水, 但高于受纳河流鸡裕河河水。     

水生植物对黄颡鱼养殖水体的净化效果

研究水花生、水葫芦、水浮莲和苦草4种水生植物对黄颡鱼养育水体的净化效果.试验结果表明,水花生生物量为715 g/m<'3>时,养殖水体氪氮、亚硝态氮去除率分别为74%、45%;水葫芦生物量为1072 g/m<'3>时,水体总氮、总磷、氨氮、亚硝态氮去除率分别为67%、75%、96%、86%,黄颡鱼的增重率和成活率提高;水浮莲生物量为1 072 g/m<'3>时,水体氨氮、亚硝态氮去除率分别为61%、33%;苦草生物量为129 g/m<'3>左右时,水体总氮、总磷、氨氮、亚硝态氮去除率分别为49%、50%、98%、86%,黄颡鱼增重率和成活率显著提高.显然,放养水葫芦、种植苦草降低了养殖水体中的营养盐浓度,从而改善了鱼类的生存环境,促进了鱼体生长.水葫芦最适生物量为1 072 g/m<'3>,苦草最适生物量为129 g/m<'3>.     

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).     

沟渠不同水生植物对双季稻田氮磷污染物净化效果的研究

研究了沟渠内3种水生植物对双季稻田施肥期间氮、磷污染物的净化效果。结果表明:与空白杂草相比,沟渠内香根草、茭白和白莲对水稻田氮、磷污染物均具有较强的降解能力,且越靠近稻田出水口,它们的降解能力越强;3种水生植物对氮、磷污染物的降解能力总体上表现为白莲>茭白>香根草;处于生长旺盛期的水生植物对沟渠水体中氮、磷污染物的去除率最高。     

用于人工景观水体污染治理的净水植物筛选

为了筛选出适应于本地区人工景观水体栽培、净化效果好、观赏价值高的净水植物,通过温室静态实验研究了白掌、吊兰、铜钱草和鸭掌木四种观赏植物在富营养化水体环境下的生长状况及对水中总氮、总磷、氨态氮、浊度和色度的去除能力。结果表明:鸭掌木、白掌、吊兰和铜钱草对水中总氮均具有较好的去除效果;白掌、吊兰、铜钱草对总磷的去除效果较好,鸭掌木对总磷的去除效果较差。铜钱草、吊兰对氨态氮的去除效果显著优于鸭掌木和白掌。四种植物对水质浊度、色度均具有较好的去除效果。在水体中生长过程中,鸭掌木的叶绿素相对含量增长率最高,而吊兰的叶绿素相对含量增长率最低;四种植物叶片含氮量增长率差异不显著;鸭掌木的生物量增长率最大,吊兰的最小。实验中四种供试植物在实验周期内均能较好地适应人工景观水体的水生环境,且处理后水中总氮、总磷和氨态氮三项水质指标均达到了地表水Ⅲ类标准,由此可见这四种供试植物均可作为用于本地区景观水体污染修复的备选净水植物。     

铜钱草对不同污染负荷模拟污水的净化效果初探

通过池塘用水配置不同浓度梯度的模拟污水,以生态浮床为载体培养铜钱草49 d,探讨铜钱草作为浮床植物对养殖污水的处理效果。结果表明:铜钱草对不同污染负荷养殖模拟污水的TN去除率均在91%以上,TP去除率均在96%以上,NH4+-N去除率均在50%以上;试验过程中,不同模拟污水水体的NH4+-N、NO3--N、CODMn含量均随时间的延长呈先上升后下降趋势,pH和DO含量整体呈下降趋势,电导率呈上升趋势; Pearson相关系数分析表明,pH和DO与其他水体理化指标之间存在直接或间接的显著相关性。综上所述,铜钱草对养殖污水具有较好的净化效果,建议对养殖水体pH和DO含量进行定期监测,便于水体的修复管理。     

6种植物水质氮、磷净化能力的比较研究

选取空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)、绿萝(Scindapsus aureus)、天南星(Pinellia pedatisecta Schott)(包括前期天南星和后期天南星)、金钻(Philodenron selloum Koch)、黄金葛(Epipremnum aureum)等6种植物作为试验材料,采用浮床种植方式进行水培种植,在静水条件下对富营养化水体中氮、磷去除动态及效率进行了比较研究。结果表明:(1)6种植物对氮、磷去除率的平均能力强弱为:空心菜黄金葛初期天南星金钻绿萝后期天南星,其中空心菜对总氮(TN)、总磷(TP)、亚硝酸氮(NO2--N)、硝酸氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)、正磷酸盐(PO43--P)的去除率依次为41.81%、54.92%、88.57%、73.67%、57.81%和85.83%;(2)6种植物的溶解氧DO回升率依次为:后期天南星初期天南星黄金葛金钻绿萝空心菜,其中后期天南星的DO回升率为40.23%。综合考虑氮、磷去效率及DO回升率的效果,黄金葛和初期天南星可作为优选的生态浮床植物。     

沉水植物对景观河道水体氮磷去除的研究

通过川蔓藻和篦齿眼子菜对天津泰达景观河道水体氮磷去除的室内试验研究和实际水体测量结果,考察了不同形态的氮和磷酸盐的去除情况。在对试验结果(TN的去除率为42.40%~43.48%、NO3-N的去除率为38.02%~41.51%、NH3-N的去除率为96.54%~99.73%、PO4-P的去除率为94.31%~99.70%)和实际水体测量结果(TN的去除率为60.45%、NO3-N的去除率为51.83%、NH3-N的去除率为46.08%、PO4-P的去除率为66.39%)进行对比分析的基础上,提出了通过适时收割川蔓藻和篦齿眼子菜来去除水体中氮磷的有效途径,为防治再生水景观河道水体富营养化的发生发展提供理论依据和技术指导。     

篦齿眼子菜对水体氮、磷去除效果的研究

试验以白洋淀底泥为栽培基质,用室内栽培的试验方法,研究不同营养条件下,蓖齿眼子菜的生物量变化及其对水体中氮、磷的去除效果.结果表明:随着营养等级的提高,蓖齿眼子菜生长性状良好,且生物量及其对水体总氮的去除率均呈逐渐增加趋势,当水体中总氮浓度高于10 mg/L时,蓖齿眼子菜对总氮的去除率达到最高,为63.06％;对总磷的去除率呈递减趋势,水体总磷浓度低于0.9 mg/L时,蓖齿眼子菜对总磷的去除率最高,为96.63％.同时提出更加优化的修复富营养化水体的途径.     

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.