印度小竹节草的生物修复潜力研究

为探究印度小竹节草的生物修复潜力,本研究采用实验生态学方法研究了印度小竹节草对铜绿微囊藻的抑制作用和富营养化水体氮磷的去除效果。实验通过分别设置4个栽培密度（1,2,3和4 g/L）,3个营养盐梯度（中营养,富营养和极富营养）,跟踪检测了培养液中硝氮（NO3-N）、亚硝氮（NO2-N）、氨氮（NH4-N）、总氮（TN）和总磷（TP）的浓度变化;并对印度小竹节草与铜绿微囊藻共培养下铜绿微囊藻的生长状况及营养盐的衰减状况进行了初步研究。结果表明,印度小竹节草具有很强的营养盐去除能力,栽培密度为4 g/L时,TN和TP去除率最高,分别为99.50%和93.45%,各处理组间的TN和TP去除率差异性不显著。营养程度对印度小竹节草N、P吸收速率具有极显著性影响,N、P吸收速率随着各组 N、P 浓度的升高而增加,极富营养处理组TN、TP吸收速率达到最高,分别为1.11和0.15 μmol/(g ? h)。同时,极富营养处理组TN、TP去除率也显著高于其他处理组,分别高达99.46%和90.75%。共培养实验表明,印度小竹节草对铜绿微囊藻具有较好的抑制效果,抑藻率高达99.89%。实验组TP浓度后期大幅度下降,与对照组存在极显著差异性,且NH4-N浓度极显著低于对照组。综合以上实验结果,印度小竹节草可考虑作为生物修复物种在富营养化水体进行种植,同时在铜绿微囊藻水华预防方面也具有一定的应用潜力。     

美人蕉与背角无齿蚌对水质净化效果的研究

在总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl a)分别为0.91、3.80、0.10 mg/L的水体中分别培养2.73 g/L美人蕉浮岛(A组)、8.77 g/L背角无齿蚌(B组)及2.66 g/L美人蕉浮岛+8.89 g/L背角无齿蚌(A+B组),并设置空白对照,以TP、TN、Chl a为监测指标,研究各实验组对水体水质的净化效果。结果表明,对TP的去除率依次为:A+B(83.27%)A(82.53%)B(71.51%)空白组(59.45%);对TN的去除率依次为:A+B(77.82%)A(72.77%)B(57.58%)空白组(31.68%);对Chl a的去除率依次为:A+B(99.53%)B(98.49%)A(96.16%)空白组(93.38%)。实验组对TP、TN、Chl a的去除率均显著(P0.05)高于空白组,美人蕉浮岛和背角无齿蚌搭配组对TP、TN、Chl a的去除效果最好,但对TP、TN的去除率均与单一移栽美人蕉的实验组间差异不显著(P0.05),而对Chl a的去除率与单一投加背角无齿蚌的实验组间差异不显著。实验结果表明,美人蕉对水体中氮磷的去除具有显著作用,背角无齿蚌对水体中藻类的去除具有显著作用,在富营养化水体的修复中美人蕉和背角无齿蚌的协同搭配能够加强水体中氮磷营养的循环,起到耦合强化净化能力的作用。     

蕹菜和水鳖对泥质与沙质底养殖水体的净化效果研究

为解决淡水池塘集约化投饲养殖水体的营养物质富集问题,采用围隔试验方法,研究了蕹菜(Ipomoea aquatica)和水鳖(Hydrocharis dubia)两种植物对泥质和沙质两种底质养殖水体的净化效果。研究发现:泥质底水体的氨氮、亚硝酸盐氮和总磷(TP)自净去除率显著低于沙质底,而泥质底水体的高锰酸盐指数(CODMn)自净去除率显著高于沙质底(P<0.05);不同底质水体中,两种植物对水体氨氮、亚硝酸盐氮、总氮(TN)和CODMn的去除率显著高于相应对照组(P<0.05);12.5%与25.0%的水鳖处理对营养物质的去除率基本无显著差异(P>0.05),12.5%的蕹菜与水鳖处理组仅在泥质底水体中水鳖(MSBI)对氨氮的去除率显著小于蕹菜(MKC)以及MSBI对亚硝酸盐氮的去除率显著高于MKC(P<0.05);泥质底水体中植物处理对氨氮、亚硝酸盐氮、TN、TP和CODMn的最大去除率分别为60.07%、54.78%、52.68%、23.96%和47.32%,沙质底分别为72.43%、83.54%、57.20%、37.07%和40.75%;此外,试验末植物处理组水体的所测营养物质均存在一定程度的上升。沙质底水体中氨氮、亚硝酸盐氮和TP等营养物质波动较大且自净去除率高于泥质底;在泥质和沙质底水体中蕹菜和水鳖浮床均具有显著净化作用,本地种水鳖可作为生态浮床的潜力净水植物;浮床应用过程中应加强收割与收获等管理,以避免水体二次污染。     

凤眼莲和水蕹菜净化养鱼池塘水质效果的试验

在主养草鱼池塘中进行水培凤眼莲、水蕹菜削减养殖污染(N、P)的试验,经150d后,与试验初始比较,凤眼莲吸收了TN、TP的50.23%、47.69%,水蕹菜吸收了48.92%、30.91%;与对照池试验结束时比较,则凤眼莲吸收了TN、TP的129.38%、110.40%,水蕹菜吸收了118.07%、93.62%;试验池养殖产量分别增加11.70%、10.95%,666.7m2利税分别增加551、454元。     

植物收割对人工湿地基质酶活性的影响

研究了7月份植物收割对人工湿地基质磷酸酶、脲酶、蛋白酶、脱氢酶活性及养殖废水中总氮(TN)、总磷(TP)、COD去除率的影响。结果显示:植物收割后磷酸酶、脲酶、蛋白酶活性开始增高,分别于第20天(13.7 mg/100 g)、第16天(1.9 mg/100 g)、第12天(61.7 mg/100 g)达到最大值,均于第28天(10.1 mg/100 g、1.1 mg/100 g、43.2 mg/100 g)恢复到收割前水平。脱氢酶活性在植物收割后第4天(142.3μL/100 g)降到最小值,此后开始增高,第16天(249.5μL/100 g)达到最大值,于第24天(195.6μL/100 g)恢复到收割前水平。净化效果研究表明,植物收割后TP、TN去除率开始增高,分别在植物收割后第20天(75.1%)、16天(60.6%)达到最大值,均于第28天(51.1%、34.1%)恢复到收割前水平。COD去除率在收割后第4天(25.3%)降到最小值,此后开始增高,第16天(70.2%)达到最高值,第24天(46.5%)恢复到收割前水平。     

贝藻处理工厂化养殖废水的研究

研究了常见大型藻类对氮、磷营养盐的去除效果和贝类对悬浮颗粒物的去除效果。结果表明,石莼和海带在同样的实验条件下吸附氮、磷营养盐的效果明显高于鼠尾藻和马尾藻,密度2g/L的石莼和7.52g/L的海带是较好的养殖密度。与扇贝和文蛤比较,牡蛎具有较高的去除悬浮颗粒物的效率,可以在24h内除去养殖废水中93%的悬浮颗粒物。在20L养殖废水中投放1000g牡蛎和40g石莼组成的净化养殖废水的生物滤器对营养盐和悬浮颗粒物具有最好的去除效果,其去除效率分别为PO4P67.8%、NO2N60.2%、NH4N55.8%、NO3N59.0%和SPM82.5%。在20L养殖废水中投放1000g牡蛎和150g海带组成的生物滤器对营养盐和悬浮颗粒物的去除效果较好,其去除效率分别为PO4P62.6%,NO2N55.7%,NH4N46.0%,NO3N56.6%和SPM84.5%。     

投喂冰鲜下杂鱼和配合饲料对大口黑鲈养殖水质的影响

为了研究投喂冰鲜下杂鱼与配合饲料对大口黑鲈养殖水质的影响,在室内水泥池进行了一个月的饲养试验。对水体中的COD、PO4-—P、TP、TN、NH3—N、NH3-—N、NO2-—N等指标进行了测定。结果表明,投喂两种饲料各指标均有不同程度的增加,但养殖一个月后冰鲜组比饲料组要高许多;杂鱼组COD、PO4-—P、TP、TN、NH3-N、NH3-—N、NO2-—N分别为25.3mg/L、2.4mg/L、2.28mg/L、3.44mg/L、3.44mg/L、2.91mg/L、0.52mg/L、0.075mg/L,而配合饲料组分别为10.2mg/L、0.58mg/L、0.855mg/L、2.17mg/L、0.29mg/L、0.048mg/L、0.03mg/L。特别是PO4-—P、TP,冰鲜组分别为饲料组的4.2倍和2.7倍。这说明投喂人工饲料可以减轻有机污染程度,特别是在控制PO4-—P、TP的增加方面效果显著。试验结果对于控制水体的富营养化具有重要的指导意义。     

菱角对农村富营养化水体营养盐吸收的初步研究

为探究浮叶植物对农村富营养化废水中营养盐的去除效果,选定华龙村4个典型水塘,以人工种植菱角(Trapa bispinosa)为试验对象,研究菱角对富营养化水体中总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)、氨态氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)及化学需氧量(CODCr)的净化能力。结果表明,经过75 d的试验研究,试验区水塘的TN、NH_4~+-N和NO_3~--N的浓度分别从55 mg/L、25 mg/L和3 mg/L降至13 mg/L、4.3 mg/L和2.1 mg/L,去除效率分别为62.3%、74.5%和23.5%;TP及CODCr的浓度从3.3 mg/L和120 mg/L分别降至1.45 mg/L和52.5 mg/L,去除效率为56.9%和56.3%;对照区水塘各营养元素去除率较低。菱角对农村废水中的N、P有一定的吸收作用,对重度富营养化水体,水生植物优先吸收NH_4~+-N,对TN的去除影响较大;NO_3~--N的去除主要依靠微生物的反硝化作用;TP的吸收需要更长的时间。菱角对重度富营养化农村废水营养盐的去除具有重要意义,且可以取得一定的经济效益。本研究为应用水生植物处理农村生活污水中的营养盐提供科学依据。     

蛋白核小球藻与水蕹菜调控对南美白对虾养殖水体及其生长影响的初步研究

为了解接种蛋白核小球藻(Chlorella vulgaris)和种植水蕹菜(Ipomoea Aquatica)对南美白对虾(Penaeus vannamei)养殖的影响,在南美白对虾养殖水体中设置空白对照组、单纯接种蛋白核小球藻、种植水蕹菜及二者联合的4个处理组,定期监测各处理组中水质理化指标、生长特性及免疫相关酶活性的变化情况。结果显示:与对照组相比,三个处理组均能有效去除南美白对虾养殖水体中的NO~-_2-N、NH~+_4-N、TN和TP,其中接种蛋白核小球藻处理组对NO~-_2-N的去除率达到51.27%;种植水蕹菜处理组对NO~-_2-N、NH~+_4-N和TP去除效果最好,去除率分别为55.19%、70.06%和74.76%;联合处理组对水体TN去除率为49.66%,去除TN效果最佳。三个处理组均能提高南美白对虾的特定生长率和提高其成活率,其中联合处理组效果最佳,分别较对照组提高了0.66%和27.27%,水雍菜处理组分别增加了8.14%和9.10%,蛋白核小球藻处理组分别增加了4.41%和2.28%,同时联合处理组的增重率显著高于其他三组。种植水蕹菜处理组能显著增加南美白对虾CAT、GST活性和GSH含量,分别较对照组增加了128.84%、235.39%和426.26%;联合处理组对南美白对虾肝胰腺的SOD活性和GSH含量促进效果最佳且达到显著水平,分别较对照组增加了52.75%和1 376.69%。综上可见,接种蛋白核小球藻和种植水蕹菜均能不同程度地促进南美白对虾生长及免疫活性,且以联合处理的综合效果最佳。     

水库浮式围圈种植蕹菜初步试验

直接将蕹菜单株或茎蔓节段穿扎在浮式围圈框架中的尼龙绳上,种植面积50 m2,共获总产量约50 kg。推算蕹菜现存量为10 kg,每天可以去除水体TN 264.9 mg、TP 32.2 mg;按蕹菜植物体鲜重含氮量计,蕹菜从水中带出的氮量为648 g。试验表明,水体营养物质越丰富,蕹菜生长越好。受水面风浪影响,水面蕹菜生长的高度低于陆地种植的蕹菜生长高度。水面种植蕹菜没有病虫危害,节省肥料,节约土地,减少田间管理工作和投入。     

水浮莲对水产养殖排放水体净化的初步研究

研究了水浮莲(Pistia stratiotes)在可控条件下对水产养殖排放污水中的氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、总氮、总磷、化学耗氧量等水质指标的去除效果。试验结果表明,水浮莲对水体中的氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮、总氮、总磷和COD均有一定的净化效果,各水质指标的含量均有不同程度的降低,其最大去除率分别为42.4%、47.5%、23.2%、5.80%、51.5%和25.9%。     

水芹对富营养化水体的净化效果研究

利用聚乙烯板作为浮床栽植水芹(Oenanthe javanica),观测其对4组不同富营养化程度水体的净化效果。结果表明,水芹对总磷(TP)有较好的去除效果,初始浓度越高去除率越低,去除率范围53.3%～84.0%;水芹对低于5mg/L的总氮(TN)有较好的去除效果,去除率也随初始浓度升高而降低,去除率范围36.1%～85.7%,如果总氮浓度过高(达到20mg/L左右),去除效果不明显。试验组氨氮(NH3-N)的浓度虽然有明显的降低,但与对照组比没有明显优势,水芹对亚硝酸盐氮(NO2--N)的去除作用不明显,硝化细菌对氨氮和亚硝酸盐氮的去除起主要作用,水芹通过降低水中总氮水平对氨氮和亚硝酸盐氮有一定间接的去除作用。在整个试验过程中,各组高锰酸盐指数(CODMn)维持在较低水平(<3mg/L),未观察到栽植水芹对高锰酸盐指数的降低作用。     

组合生态浮床的水体净化效果与作用机理探讨

通过在美人蕉(Canna glauca)底部悬挂生物陶粒基质构建组合生态浮床,与仅有生物陶粒的基质组和空白组比较了对室内配制富营养化污水的净化效果,分析了各组水体中的微生物数量和活性,研究组合浮床中植物、基质和微生物对水体净化的贡献率及其相互间协同作用.结果表明,经过48 d的运行,组合浮床对总氮、总磷和氨氮的去除率依次为64.03％、95.82％和96.43％,美人蕉对氮、磷的去除贡献率分别为36.03％、37.96％.组合浮床组水中的细菌总量、基质上附着的生物膜脱氢酶活性和耗氧速率均高于基质组,说明植物吸收不是组合浮床去除氮磷的主要机制,但植物对微生物的数量和活性有积极作用;组合浮床对水中污染物的去除存在着植物、基质及微生物之间的协同作用.与基质组和空白组相比,组合浮床可以有效提高对富营养化水体的净化效果.     

澧县王家厂水库生态因子的灰关联分析

采用灰色系统关联度分析方法,以空间理论数学为基础,依规范性、偶对称性、整体性和接近性原则,计算并分析了在人工控制条件下澧县王家厂水库13个生态因子（透明度、水深、水温、溶解氧、酸碱度、电导率、氨氮、硝酸盐氮、总磷、总氮、氮磷比、浮游动物和浮游植物）的关联度,南河关联序结果为：氮磷比〉总氮〉硝酸氮〉氨氮〉浮游植物〉浮游动...     

贵州高原生态浮床6种水生植物水质改善效果研究

为了研究贵州高原麦西河库湾水质改善生态修复工程示范区内生态浮床适合种植何种水生植物,以及植物对水质改善的效果,选择水蓼（Polygonum hydropiper L.）、水芹菜（Oenanthe javanica D.C.）、空心菜（Ipomoea aquatica）、慈菇（Sagittaria sagittifolia L.）、菖蒲（Acorus calamus）、美人蕉（Carna generalis Bailey）6种贵州高原常见的水生植物进行室内模拟试验。结果表明：（1）6种水生植物对总氮去除率为40.0%～90.9%,总磷去除率为53.1%～87.1%,氨氮、CODCr等其余指标变化也很明显,去除效果均较好;（2）从植物的生长情况来看,菖蒲和空心菜的净增生物量最大,水蓼最小;（3）植物的地上部分氮磷含量较高,可以定时收割地上部分以转移水中的营养盐。通过对比分析,认为菖蒲和空心菜是比较适合高原水库和湖泊生态浮床上种植的水生植物。     

亚热带河流型水库浮游植物群落研究———以分水江水库为例

为了了解亚热带河流型水库蓄水后的水体富营养化状况与浮游植物群落结构特征,于2006年1月至2007年12月,对其进行了20次采样调查。结果表明,分水江水库总氮浓度较高平均值大于2mg/L,氮污染严重,磷污染较轻,水质总体评价较差。分水江水库浮游植物密度范围在0.07×105 ~16831×105ind./L,群落组成以硅藻、隐藻和绿藻为主,在丰度上水库浮游植物主要以富营养指示种为主。浮游植物组成随季节变化而有不同,春季以直链藻（Melosira）、实球藻（Pandorina）、盘星藻（Pediastrum）为优势类群,夏季以微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Anabaena）、脆杆藻(Fragilaria)为优势类群,秋冬季以小环藻（Cyclotella）、针杆藻（Synedra）、蓝隐藻（Chroomonas）为主。分水江水库浮游植物密度、叶绿素a与降雨量均呈显著正相关,浮游植物的生长受水文特征变化的影响较大,这也间接说明分水江水库受面源污染比较严重。浮游植物与理化因子也有较强的相关性,特别是水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数和总磷均与浮游植物呈显著正相关,但是总氮浓度较高且与浮游植物不相关,说明氮元素不是水库藻类生长的限制因子。     

洞庭湖氮磷时空分布及形态组成特征

为探究洞庭湖水体营养盐形态结构与时空分布特征,分别于2014年8月(丰水期)和2015年1月(枯水期)在入湖河流、湖体、出湖口设置16个代表性断面采集水样,分析了氮、磷营养盐的特征指标。结果表明:1洞庭湖水体中,总氮(TN)含量为1.60~3.65 mg/L,平均值2.25 mg/L,总磷(TP)含量为0.060~0.359 mg/L,平均值0.138 mg/L;颗粒态总氮(TPN)含量为0.07~1.39 mg/L,平均值0.25 mg/L,颗粒态总磷(TPP)含量为0.003~0.172 mg/L,平均值0.05 mg/L;2时空分布上,水体中氮、磷含量整体表现为丰水期高于枯水期,出湖口最高,东洞庭湖高于西、南洞庭湖,入湖河流差异大的特征,颗粒态氮磷呈现自西向东呈逐渐增加趋势,与悬浮物(SS)的空间分布一致;3形态组成上,洞庭湖水体中氮磷以溶解态为主(TDN/TN为88.0%、TDP/TP为66.7%),三峡工程2003年蓄水前后,洞庭湖磷营养盐形态组成发生了大的变化,由以颗粒态磷为主(TDP/TP 20.0%~35.6%)转变为以溶解态为主,而氮营养盐形态组成基本未变;4营养结构上,洞庭湖大多数断面TN/TP在10~22,且氮、磷浓度远高于水体富营养的限制阈值,比较适宜藻类生长。相关分析显示,洞庭湖TN、TP、TDN、TDP均与Chl-a相关性不显著,因此认为洞庭湖氮、磷营养盐对藻类生长的限制作用不明显。     

淡水环境下3种红树植物对氮磷的去除效应应

2010年7 ~ 12月,通过水培盆栽试验研究了桐花（Aegiceras corniculatum）、海莲（Bruguiera sexangula）和无瓣海桑（Sonneratia caseolaris）对生活污水的净化效果,设置了3个浓度梯度,即N1P1（TN 为3.96 mg• L-1,TP为 0.47 mg• L-1）,N2P2（TN为 19.8 mg•L-1,TP 为2.35 mg•L-1）和N3P3（TN为 39.6 mg•L-1,TP为 4.7 mg•L-1）。研究结果表明：随着水培时间的增加,水体盐度、总氮和总磷含量显著下降（P <0.001）。桐花、海莲和无瓣海桑对生活污水总氮去除率达74.5% ~ 97.4%,总磷去除率达72.3% ~ 95.7%。栽培有红树植物的系统对氮磷的去除率显著高于无植物系统,分别为无植物的1.28倍 ~ 3.2倍和1.24倍 ~ 2.71倍。红树植物氮磷质量分数分别为6.81 mg•g-1±0.85 mg•g-1 和 1.41 mg•g-1±0.46 mg•g-1。当污水浓度低时（N1P1）,红树植物主要是通过累积作用去除水体氮磷,占总去除效应的42.2% ~ 63.3%和46.1% ~ 85.8%。当污水浓度高时（N3P3）,红树植物氮磷累积量仅占4.5% ~ 10.4%和6.7% ~ 14.9%。