陶粒浮床系统酶活性变化与水质净化效果相关性分析

研究了陶粒浮床床体和浮床植物根部蛋白酶、脲酶、磷酸酶及脱氢酶活性变化与净化效果之间的关系。结果显示,陶粒浮床对精养池塘水体中TN、NO-2-N、NH+4-N、TP、CODMn、IP均有明显的净化效果;浮床床体和植物根部4种酶活性随着季节的变化均呈现先升高后降低的趋势。相关性分析发现,浮床床体和植物根部酶活性之间存在显著相关性;植物根部磷酸酶活性与池塘水体中TP、IP和CODMn去除率之间均显著正相关,脲酶活性与TN、NO-2-N去除率之间显著正相关,蛋白酶活性与CODMn去除率之间显著正相关,脱氢酶活性与CODMn、TN去除率之间存在显著正相关性。浮床床体磷酸酶活性同样与水体中TP、IP和CODMn去除率之间均显著正相关,脲酶活性与TN、NH+4-N去除率之间显著正相关,蛋白酶活性与CODMn去除率之间显著正相关,而浮床床体脱氢酶活性与CODMn、TN去除率之间相关性不显著。     

长江下游潮汛影响下生态浮岛建设技术研究

正生态浮岛是一种针对富营养化的水质、利用生态学原理降低水体中化学需氧量(COD)、氮、磷含量的人工浮岛。其结构由众多浮床(单元)相互联结"锚固"而成,浮于水面。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质,如磷、氨氮、有机质等,使得水体的营养得到转移,减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。同时人工营造一个对动物、微生物良好的生长环境,提高水体的自净能力,修复水生生态系统,从而达到自然生态的平衡。     

利用动植物协同净化水环境养殖鳜试验

正水产养殖废水内含氮、磷等营养盐类,直接排放容易导致周围水体富营养化。在养殖水体中设置浮床,采用经济动、植物对养殖水体进行净化处理,可在净化水质的同时增加养殖收益,具有换水量低、成活率高、经济效益好的优点。现在鳜养殖池塘设置了不同生物(水稻、空心菜及河蚌组合)浮床面积,并进行了比较。     

生物浮床调控水质技术试验与分析

随着水产养殖密度和投喂量的不断增加,水体中的N、P含量不断累积,造成水体富营养化,养殖池塘水质恶化日益严重,有的甚至发生“水华”现象,已成为制约渔业生产力和进一步提高渔民收入的主要因素。利用生物浮床治理池塘水体富营养化技术是一项应用于水产养殖业的全新技术。它是利用水生植物或改良后的陆生植物,以浮床作为载体,种植到富营养化水体中,通过植物根部的吸收和吸附作用,消减富集水体中的氮、磷及有机物质,从而达到净化水质的作用。     

三种植物对富营养化水体净化效果的比较研究

在富营养化水体中分别栽植美人蕉、鸢尾、再力花等3种植物,50 d后取水样测定各项水质指标,比较这3种植物对富营养化水体的净化效果。结果表明,3种植物对供试水体中总氮的去除率分别为69.96 %、69.19 %和64.20 %,对氨氮的去除率分别为80.44 %、79.51 %和87.73 %,对总磷的去除率分别为75.59 %、66.57 %和58.06 %；对CODCr的去除率分别为68.64 %、83.38 %和62.38 %。3种植物对富营养化水体均有一定的净化能力,对氨氮、总氮、总磷、化学耗氧量的去除效果明显好于对照组；各植物组间对富营养化水体的净化效果无明显差异。     

不同覆盖率的生态浮床对池塘氮、磷的去除率

通过在养鱼池塘设置生态浮床培育空心菜,对比分析生态浮床不同覆盖率对水体氮、磷去除效果的影响。试验结果显示,设置生态浮床系统池塘与对照池塘之间氮磷含量存在显著差异(P0.05);生态浮床系统覆盖率在10%、20%、30%的设置下,对水体总氮的去除率分别为53.6%、62.4%、68.9%,对总磷的去除率分别为62.8%、74.1%、78.7%,三种浮床处理对水体氮、磷去除差异显著(P0.05)。生态浮床系统是一种新型的养殖模式,是池塘养殖生物与无土栽培植物在生态位上实现互利共生,该系统可作为池塘水体富营养化生态防控的措施进行推广应用。     

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。     

水生植物种类及覆盖率水质净化效果研究

为探究不同水生植物种类及浮床覆盖率对水体的净化效果，将轮叶黑藻、空心菜、鸢尾、生菜、香菇草、香蒲和水芹等7种水生植物100 g固定于长108 cm、宽60 cm、高65 cm塑料桶中的20 cm×30 cm浮床上，轮叶黑藻直接浸泡在水中。试验用水来自水产养殖池塘，盐度4.5。每个水箱均曝气、盖上透光塑料板。另在9个面积约6670 m²的养殖池塘中设置2.0 m×4.0 m的PVC管结构生态浮床，按照2.5%、5.0%和10.0%覆盖率布设空心菜，不同时间分析各水生植物对主要水质指标去除率。试验结果显示：空心菜对总氮、总磷和化学需氧量净化效果最佳，轮叶黑藻对氨氮和硝态氮净化效果最佳。主成分分析结果表明，空心菜对水体的综合净化效果最强，之后依次是鸢尾、香蒲、香菇草、轮叶黑藻、水芹和生菜。30 d后，不同浮床覆盖率总氮、总磷、氨氮、硝态氮和化学需氧量含量均显著低于对照组(P<0.05),其中10.0%覆盖率组含量最低。因此，种植空心菜可显著降低养殖水体富营养化水平，改善水质。空心菜浮床覆盖率越高，水体中总氮、总磷、氨氮、硝态氮和化学需氧量等指标去除率越高，推荐的浮...     

淡水养殖池塘规范化改造建设技术(六)

3.池塘水体净化设施池塘水体净化设施是利用池塘的自然条件和辅助设施构建的原位水体净化设施。主要有生物浮床、生态坡、水层交换设备、藻类调控设施等。(1)生物浮床:生物浮床净化是利用水生植物或改良的陆生植物,以浮床为载体,种植在池塘水面,通过植物根系的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理,消减水体中的氮、磷等有机物质,并为多种生物生息繁衍提供条件,重建并恢复水生态系统,从而改善水环境。生物浮床有多种形式,构架材料也有很多种。在池塘养殖     

框架式模块化植物浮床构建及其生态效应

采用PVC管材作框架,并选用银纹金线蒲、金叶菖蒲和血草等3种观赏性植物构建了框架式模块化植物浮床,在上海白莲泾河道内进行水质净化试验.结果表明:这3种植物时去除河道水体中的氮、磷、COD等具有明显效果.银纹金线蒲、金叶菖蒲和血草对白莲泾水体总氮的去除率分别为58.5%、57.9%和56.1%;对总磷的去除率分别为70.1%、25.4%和28.4%;对COD的去除率分别为49.2%、47.9%和51.2%.框架式模块化植物浮床能丰富水域生物多样性,增强水体的净化作用,有效改善河道水体的水质,美化水域生态景观,且维护管理方便.     

生态浮岛植物在富营养化养殖水体中去磷途径的初步分析

植物修复富营养化养殖水体过程中磷(P)的去除途径主要包括植物吸收、植物根系吸附、底泥吸附和还原状态下的磷挥发。为了深入探讨植物修复去磷机理,阐明植物修复富营养化养殖水体过程中磷的去向问题,分别以夏秋季(高温)和冬春季(低温)的高效除磷植物大漂和冬牧70组成的生态浮岛为研究对象,通过研究模拟条件下的富营养养殖水体生态修复系统,研究不同温度季节下生态浮岛植物在富营养养殖水体中各去磷途径对水体总磷(TP)去除量的贡献率大小。结果表明:经过20 d处理后,生态浮岛植物大漂和冬牧70对富营养化养殖水体中总磷的去除效率都较高 ,均达50%以上;在生态浮岛植物修复富营养养殖水体过程中最主要的磷去除途径都为植物吸收作用和底泥吸附作用,分别占水体中总磷去除量的23%~58%和27%~51%;其次是植物根系吸附作用,占水体中总磷去除量的13%~28%;贡献率最低的是还原状态下的磷挥发,一般低于1.5%,几乎可忽略不计。     

密度和收割对水蕹菜净水效果的影响

通过在水桶试验中设置2种不同处理方式(密度和收割),研究水蕹菜(Ipomoea aquatic Forsk)对富营养水质的净化特性及效果。结果表明:室外培养12 d,高密度组(10 g/L)对NO2-、NO3-、PO32-、TN、TP和Chl-a的平均去除率最高,分别为90.88%、93.98%、98.96%、82.36%、88.89%和89.33%,显著高于对照组(0 g/L);收割有助于刺激植物加速分蘖、促进植物对N、P元素的吸收固定,并改善水体的DO;水蕹菜组织N、P含量在试验前后发生变化,并与生长水体中的N、P浓度呈正相关关系;植物固定对水体中N、P去除的贡献率与植菜密度呈正相关关系,占高密度组水体中TN、TP去除总量的52.05%和40.41%,为试验组水体中N、P去除的主要途径。     

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。     

海马齿对海水养殖系统中氮、磷的移除效果研究

大量的外源性饵料和排泄物使海水养殖水体N、P以及有机物大量增加,导致水质恶化,是制约海水养殖业发展的主要因素。通过构建海马齿面积比为3∶2盐度为15的A、B 2组浮床海水养殖系统,以检验海马齿的N、P移除能力。结果显示,当海马齿处于生长启动期,A组和B组的水质指标与对照组之间无显著性差异（P〉0.05）;但当海马齿生长...     

Aquaculture wastewater quality improvement by water spinach (Ipomoea aquatica Forsskal) floating bed and ecological benefit assessment in ecological agriculture district

The current ecological situation of aquaculture water quality in Wushe (Songjiang district, Shanghai city) district is not up to mark. In the present study, characteristic of ecological agriculture park was first investigated and then water spinach floating bed was used to improve the aquaculture wastewater quality. The results showed significant improvement in the aquaculture water quality at the experimental site with removal rates of TN, NH₄⁺-N, NO₂⁻-N and TP were 11.2%, 60.0%, 60.2% and 27.3%, respectively. Moreover, we found that the removal mechanism of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen by water spinach was mostly by microorganism, whereas the removal mechanism of phosphorus was mainly by plant absorption. In addition, water spinach could be harvested at regular time intervals, which could achieve good economic benefits. This research could provide a good case study for sustainable development in ecological agricultural park for other cities around the world.     

3种微藻对海水集约化对虾养殖尾水氮磷的去除效果

基于对虾生物絮团集约化养殖尾水含有高浓度硝态氮和磷酸盐的特征，比较分析钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）、牟氏角毛藻（Chaetoceros muelleri）、盐藻（Dunaliella sp.）3种微藻在配制尾水中的存活生长状况及其对无机氮磷的去除效果，以期筛选出适宜的微藻用于后续尾水净化技术。采用显微镜计数法测定藻细胞密度，国标法测定总无机氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮和磷酸盐的含量。结果显示，钝顶螺旋藻在实验前后的藻细胞密度变化不大（P>0.05），约为3.32×106 个/mL和5.88×106 个/mL；牟氏角毛藻和盐藻细胞密度有明显增加（P<0.05），分别从初始的4.00×104 个/mL和2.50×105 个/mL升高至实验结束时的1.66×106 个/mL和1.06×107 个/mL。经过16 d实验，钝顶螺旋藻组对硝态氮和总无机氮去除率分别为79.60%和46.06%，显著高于其他各组（P<0.05），第8天时对磷酸盐的去除率可高达98.55%；牟氏角毛藻组16 d的磷酸盐去除率为98.25%，显著高于其他各组（P<0.05）。研究表明，3种微藻均可在对虾养殖尾水环境中存活，且对尾水氮磷具有较好的净化效果。     

利用季铵盐有机改性铝污泥絮凝除藻试验

选择具有良好吸附沉降性能的给水厂副产物铝污泥作为下沉载体替代粘土,探究季铵盐十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对铝污泥的吸附改性,并将其用于常见淡水小球藻(Chlorella)的絮凝去除试验。结果显示:(1)经600℃焙烧后的铝污泥对浓度为36.4 mg/L的CTAB改性溶液吸附能力最强,10 min内即可达到吸附平衡,吸附容量为9.19 mg/g;(2)当改性铝污泥中原始用量为3.0 g/L时,24 h后对藻密度和浊度的去除率可分别达到80.25%和80.05%;(3)改性剂CTAB不会影响铝污泥对磷酸盐的吸附性能,改性前后的铝污泥对磷的最大吸附率分别为90.91%和90.77%,且都在2 h左右达到吸附平衡。研究表明,有机改性铝污泥可初步形成一个除藻抑藻体系,可为藻类的去除和铝污泥的资源化利用提供理论依据及技术支持。     

富藻养殖水体中金鱼藻和篦齿眼子菜的抑藻效果研究

夏季高温时，养殖水体水华现象频繁发生，给养殖业带来巨大的损失。常见水生植物释放的活性物质在低浓度下可以起到抑藻作用，对藻类调控具有重要意义。本研究采用实验室静态模拟方法，取养殖池塘暴发蓝藻水华的水体，与沉水植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)及篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)进行共培养，研究这2种沉水植物对养殖水华水体营养水平、藻类生长、藻类结构及浮游藻类生物多样性的影响。结果显示，金鱼藻和篦齿眼子菜可显著降低水华水体氮、磷等营养水平(P<0.05)；金鱼藻和篦齿眼子菜可有效抑制水华蓝藻(Cyanobacteria)生长，尤其对颤藻和微囊藻(Microcystis sp.)效果显著(P<0.05)，且篦齿眼子菜对水华蓝藻抑制效果更为显著。实验结束时，篦齿眼子菜培养组藻密度下降93.6%，生物量下降98.9%，叶绿素a含量下降60.5%；金鱼藻培养组藻密度下降72.5%，生物量下降86.8%，叶绿素a含量下降54.3%；金鱼藻和篦齿眼子菜的存在可促进养殖水体浮游藻类生物多样性增加，且金鱼藻提高浮游藻类生物多样性效果更显著。金鱼藻培养组浮游藻类生物多样性升高98.4%，篦齿眼子菜培养组浮游藻类生物多样性升高50.3%。本研究结果可为未来生态养殖提供理论依据和参考。     

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%。     

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。