天津市郊区部分水体水质BOD和COD分析

为了解天津市津静路附近池塘水与排污井的水质,对其附近的5个地上水体和5个排污井进行了水质BOD和COD分析。结果显示:地上供试水体的BOD值是校外排污河>城建后池塘>农学院荷花池和城建荷花池>农学院砚池,其中,校外排污河和城建后池塘的水体BOD值明显高于其他3个水体,城建后池塘水的BOD值是其余两个池塘的2倍以上。校外排污河与城建后池塘水的BOD值均未达到国家地表水最低水质要求,农学院荷花池水的BOD值达V类水标准,城建荷花池水达IV类水标准,农学院砚池水达II类水标准。供试水体中的COD值为城建后池塘>校外排污河>农学院砚池、城建荷花池、农学院荷花池。城建后池塘的COD值最高,甚至高于排污河,说明该水体化学污染严重,远远超过国家地表水环境质量标准。其他3个水体的COD值达到国家地表水环境质量IV类地表水标准。而排污井水的BOD值从高到低依次是校内4号公寓>校内浴池>校外公寓>校内7号公寓>主楼,BOD值为132～1 370 mg/L。排污井水的COD值从高到低依次为校内4号公寓>校内7号公寓和校内浴池>主楼和校外公寓,COD值为432～1 483 mg/L。根据国家污水排放水质标准,各测试点的污水均不能直接排放。     

生态农业园区水产养殖排水水生植物组合净化技术效果评估

以上海市松江五厍生态农业园区水产养殖排水为研究对象,在调查试验区域内水产养殖情况及排换水情况的基础上,结合农业园区自身特点,开展水生植物组合净化示范工程建设。在示范工程运行一段时间后对其运行效果进行评估,结果表明,试验区域水产养殖排水水质得到了一定的改善,其对CODCr、TN及TP的去除率分别可达73.5%、24.9%及67.4%。通过比较组合技术与单项技术对水质净化效果的影响可知,水生植物组合净化技术对养殖水体的净化效果要优于单项技术的水质净化效果,组合技术比水生经济作物浮床单项技术对TN、TP、亚硝态氮和CODCr去除率平均分别提高了13.7%、40.1%、78.7%及114.4%。此外,对水生经济作物浮床上的空心菜定期收割,共收获11 907 kg,可获得一定的经济收益。将空心菜移植于螃蟹塘,不仅可供螃蟹食用,还可净化螃蟹塘的水质,有利于维持养殖系统的生物多样性,符合循环生态农业的生产模式。     

两种参池底质中氮、磷含量及其分布特征

为明确沙质、淤泥质参池底质中氮、磷变动规律,于2011年3月至11月分别对此2种参池进水口、中间区和排水口的底质的上层（0～2 cm）、下层（3～5 cm）进行了定点采样,分析了不同底质中总氮、总磷的时空分布特征。结果表明：（1）沙质中总氮含量为（0.16±0.05）～（0.29±0.03） mg·g-1,变化范围较小。淤泥质中总氮含量为（0.13±0.06）～（0.67±0.09） mg·g-1,变化范围大,总体呈增长趋势。方差分析结果表明,3—6月沙质和淤泥质中总氮含量没有显著差异（P＞0.05）,7—11月沙质和淤泥质中总氮含量有显著差异（P＜0.01）。沙质中总磷含量为（0.02±0.02）～（0.09±0.07） mg·g-1,淤泥质中总磷含量较高,为（0.50±0.02）～（0.72±0.04）mg·g-1,两种底质中总磷含量都呈先降后升趋势,在8月份达到最低点。（2）总体上看,上层底质中总氮、总磷含量略高于下层,无显著性差异（P＞0.05）。（3）沙质、淤泥质中进水口总氮、总磷含量最低。总氮含量在排水口和中间区相差不大。调查前期和后期,中间区总磷含量均高于排水口,后期两区域磷含量差别较大。综合评价认为,沙质参池底质中氮磷含量低、变化小,可能更有助于海参的可持续健康养殖,淤泥质中氮磷含量较高,且随着养殖月份增加明显升高,作为水体中营养盐的主要来源,存在内源污染风险。     

珠江河口区罗非鱼养殖池塘中浮游微藻的群落特征

2009年5月至11月,在广州市番禺区海鸥岛对6口罗非鱼河口养殖池塘的微藻群落结构和水质因子进行定期采样分析,共检出微藻7门157种,其中绿藻67种,蓝藻34种,硅藻18种,甲藻5种,隐藻3种,裸藻28种,金藻2种。各池微藻优势种种类丰富,但不同门类优势种单胞体积差异较大,其中：数量优势种多为蓝藻类的威利颤藻、点形平裂藻、褐色念珠藻、圆胞束球藻、坚实微囊藻、不定微囊藻等和绿藻类的蛋白核小球藻、镰形纤维藻、空星藻等;生物量优势种多为裸藻类的鱼形裸藻、秋鳞孔藻、琵鹭扁裸藻、扭曲扁裸藻、糙膜陀螺藻和甲藻类的加顿多甲藻、多纹膝沟藻以及隐藻类的啮蚀隐藻、具尾蓝隐藻等;卷曲螺旋藻既是数量优势种又是生物量优势种。微藻数量和生物量在养殖前中期增加较快,物种多样性丰富,后期多呈较低水平,物种多样性也逐渐下降。养殖前中期各池微藻数量范围为（0.59～72.85）×107ind·L^-1,生物量范围为1.12～114.14mg·L^-1,多样性指数平均为2.98;养殖后期微藻数量范围为（16.29～67.37）×107ind·L^-1,生物量范围为6.57～67.76mg·L^-1,多样性指数平均为2.78。各池微藻数量或生物量多与COD、DIN等营养因子呈显著正相关关系。罗非鱼也可通过滤食作用有效影响池塘微藻群落结构和水质因子的变动。     

Evaluation of plant bed filter ditches for the removal of T-N and T-P from eutrophic pond water containing particulate N and P

Cultivation of useful terrestrial and aquatic plant species in plant bed filter ditches enables to treat domestic wastewater in addition to resource recycling and amenity functions. We reported previously that a ditch planted with papyrus removed Nand P most effectively from artificial wastewater. We evaluated the effectiveness of plant bed filter ditches in the treatment of eutrophic pond water, which unlike artificial wastewater, contains particulate Nand P. Experimental ditches were planted with papyrus, African marigold, peppermint, and impatience. These plant species were effective in removing N and P from artificial wastewater and could be used by rural communities for the production of handicrafts, cut flowers, and ornamental purposes. The control ditch did not contain plants (plant-free ditch). Pond water was continuously supplied to the ditches at a loading rate of 0.6–0.9 g m^-2 d^-1 for Nand 0.2–0.35 g m^-2 d^-1 for P. In the plant-free ditch, particulate Nand P in the influent were removed by passage through the bed filter, unlike NO³-N and PO⁴-P. A larger amount of PO⁴-P was dissolved from particulate P in the bed filter. The planted ditches effectively removed NO³-N, PO⁴-P as well as particulate Nand P. The planted ditches were able to purify eutrophic pond water, resulting in clear water with a concentration below 0.3 mg L^-1 for N and 0.02 mg L^-1 for P, concentrations at which water bloom does not occur. The average removal rate of pollutants by the planted ditches during the experiment, except for the first 2 weeks, was 0.67 g m^-2 d^-1 for total N and 0.03 g m^-2 d^-1 for total P. We recommend that plant bed filter ditches containing papyrus and flowers be used for ornamental purposes and removal of N and P from pond water along with the supply of clear water as ornamental streams.     

基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统开发与试验

为解决目前水产养殖水质自动监测系统存在布线困难、灵活性差和成本高等问题,该文构建了基于无线传感器网络的水产养殖水质监测系统。该系统的传感器节点负责水质数据采集功能,并通过无线传感器网络将数据发送给汇聚节点,汇聚节点通过RS232串口将数据传送给监测中心。传感器节点的处理器模块采用MSP430F149单片机,无线通信模块由nRF905射频芯片及其外围电路组成,传感器模块以PHG-96FS型pH复合电极和DOG-96DS型溶解氧电极为感知元件,电源模块以LT1129-3.3、LT1129-5和Max660组成的电路提供3.3和±5V。设计了传感器输出信号的调理电路,将测量电极输出的微弱信号放大,满足A/D转换的要求。节点软件以IAR Embedded Workbench为开发环境,采用单片机C语言开发,实现节点数据采集与处理、无线传输和串口通信等功能。监测中心软件采用VB6.0开发,为用户提供形象直观的实时数据监测平台。对系统的性能进行了测试,网络平均丢包率为0.77%,pH值、温度和溶解氧的平均相对误差分别为1.40%、0.27%和1.69%,满足水产养殖水质监测的应用要求,并可对大范围水域实现水质环境参数的实时监测。     

基于底层冷海水的船载扇贝保鲜系统设计及性能试验

该文针对船载扇贝的保鲜问题,调查了黄海冷水团在獐子岛集团股份有限公司确权海域的变化,提出了利用养殖海域底层海水保鲜虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的方式。通过对捕贝作业船保鲜方式的研究,设计了底层冷海水提取系统,并进行了实船改造试验得出以下结论:提取底层冷海水保鲜可使捕捞上来的虾夷扇贝更接近其长期生存的海底环境,减少温度及盐度波动对虾夷扇贝鲜活度的影响,使扇贝缩边及死亡率显著降低;同时底层海水提取系统具有投资小、改造容易及耗能低等优势,改造费用仅为安装制冷机组费用的1/6,耗能仅为制冷装置的1/24,对于受舱室限制而无法安装制冷机组的扇贝采捕船,可以在不占用大量空间的前提下进行改造,对于扇贝运输船可以利用冷水团对扇贝进行保鲜,可大量减少耗能,提高虾夷扇贝鲜活度,符合绿色环保企业发展需求。     

基于无线传感器网络的节能型水产养殖自动监控系统

水产养殖的规模化发展和人力成本的不断上升迫切需要建立水质参数的无人值守自动监控系统。该文提出了一种基于改进型低能耗分层分群协议（LEACH）的Zigbee无线传感网络的水质监测和基于西门子PLC的变频增氧控制系统。在LEACH-C通信协议中,由基站根据各节点剩余能量的估算值选定簇首,达到各节点供电电池剩余能量的均衡,同时从系统的实际控制精度出发,当节点测量到的溶解氧浓度值与上次发送值误差在0.02 mg/L范围内时,不向簇首发送数据,达到节约供电电池能量的目的,经试验发现采用优化后的LEACH-C协议,比采用常规的LEACH协议网络有效寿命延长33.33%。适合鲈鱼生长的水体溶解氧质量浓度大于4.5 mg/L,但随着浓度的上升增氧效率将逐步降低,因此设定应急增氧的区间为4.5～5.5 mg/L。控制系统根据无线传感网络测量的溶解氧质量浓度值,采用PI-PID控制水体溶解氧浓度。保证了水体溶解氧质量浓度始终适合鱼类生长。通过试验验证,与人工粗略控制相比,这种控制方法大幅降低了人力成本和节约了51%的电能。该文可为水产养殖自动控制研究提供参考。     

饲料添加芒果叶黄酮浸膏促进鱼类生长

为充分发挥芒果植物资源价值, 增强水产动物疾病预防能力,提高水产食品安全水平,该文将通过检测分析存活率、生长性能、饲料转化性能、机体营养组成、血液生化及免疫能力指标,研究探讨芒果叶黄酮浸膏对罗非鱼、鲤鱼和甲鱼生长的影响。试验结果表明,饲料中添加芒果叶浸膏与对照相比均明显提高罗非鱼、鲤鱼和甲鱼的生长速度,其中,添加8‰的芒果叶浸膏将罗非鱼幼苗成活率提高6.48%,亦将鲤鱼饲料系数由2.04降低至1.79。添加8‰芒果叶浸膏显著降低鲤鱼血清中胆固醇和甘油三酯含量,以及降低甲鱼血清中的脂质过氧化物-丙二醛MDA的含量,提高罗非鱼、鲤鱼和甲鱼的抗氧化能力及免疫力。研究结果可为开发天然低毒、促进罗非鱼、鲤鱼和甲鱼生长的饲用添加剂产品提供理论依据。     

基于稳定同位素的黄土塬区村庄涝池对地下水补给的定量分析

[目的] 定量研究黄土塬区村庄涝池对地下水的补给情况,为地下水资源持续利用提供理论依据。[方法] 通过测定长武黄土塬区村庄涝池和农田深剖面土壤湿度及土壤水氢氧稳定同位素组成,利用同位素示踪技术计算村庄涝池对地下水的补给量。[结果] ①涝池深剖面土壤水分平均值为25.5%,大于农田深剖面土壤湿度（20.6%）; ②涝池土壤水的δD值介于-117.83‰~-56.66‰之间,δ¹⁸O值介于-16.63‰~-7.72‰之间,农田土壤水的δD介于-81.76‰~-52.03‰之间,δ¹⁸O值介于-10.64‰~-6.35‰之间;与农田相比,涝池土壤水分受蒸发影响较小,同位素组成偏负,且变幅较大; ③涝池土壤水同位素剖面保留了较大降水事件的同位素信号,表明涝池水通过活塞流形式对地下水进行了补给,活塞流速度为0.26 m/d;在涝池集水区内,地下水年均潜在补给量为134 mm,占年降水量的23.1%。[结论] 黄土塬区涝池是地下水重要的补给来源。因此,应加强涝池保护、恢复和重建工作,确保该区地下水的持续补给和利用。