大型溞-苦草配合处理富营养化水体的研究

生态修复实践中两种以上生物联合处理富营养化水体的技术受到广泛关注。以大型溞(Daphnia magna)、苦草(Vallisneria natans)为浮游动物、沉水植物代表,建立溞-草配合处理系统,以苦草处理为对照组,富营养化水体为空白组,研究处理过程中水质指标、底泥指标、水草生物量变化。结果表明,溞-草系统水和底泥质量指标优于苦草组,水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为87%、88%、96%,最大去除率分别为70%、70%、86%;底泥总氮去除率39%,总磷去除率38%,27 d即水清见底,苦草生长率达740%。而对照组水体总氮、总磷、氨氮最终去除率分别为35%、33%、57%,最大去除率分别为35%、30%、57%,底泥总氮去除率40%,总磷去除率32%,48 d内未见底,苦草生长率为470%。因此,大型溞促进悬浮物沉降、有利于苦草生长以及稳定系统,溞-草系统配合处理富营养化水体能力大于单一的水草系统,溞-草系统能更快地提高水体透明度,苦草生长率更大,更易保持稳定,实验结果为指导生态修复工程实践提供参考。     

运用响应面法优化芦苇基生物炭活化工艺

为优化芦苇基生物炭制备工艺,在单因素试验考察热解温度、氨水质量分数和浸渍比(生物质原料与氨水质量之比)等3种参数对芦苇基生物炭吸附性能影响的基础上,利用Box-Benhnken中心组合设计实验,运用响应面法对其活化工艺参数进行优化。结果表明,3个因素均对生物质炭的比表面积产生影响,其影响显著性大小为热解温度氨水质量分数浸渍比。通过模型优化确定了最佳活化工艺参数为热解温度620℃、氨水质量分数8%、浸渍比1∶5;该工艺条件下制备的生物炭比表面积和碘吸附值分别为334.49 m~2/g、585.52 mg/g,均优于未进行优化改性的样品。该值与理论值(335.2 m~2/g、582.288 mg/g)基本相符,表明响应面模型与实际情况拟合良好,验证了模型的有效可行性。     

椭圆萝卜螺对3种沉水植物的牧食特性

研究椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)对不同沉水植物的牧食特性。通过大(0.78 g/个)、中(0.28 g/个)、小(0.06 g/个)等3种规格及低(40个/L)、中(80个/L)、高(120个/L)等3个密度的椭圆萝卜螺牧食实验,研究其对伊乐藻(Elodea nuttallii)、水盾草(Cabomba caroliniana)、苦草(Vallisneria natans)等3种沉水植物的牧食率和牧食选择性。研究结果表明:椭圆萝卜螺的总牧食率与螺规格成反比,小规格的螺对沉水植物的总牧食率最高,达(219.66±47.17) mg/(g·d),中规格的螺其次,为(47.53±9.08)mg/(g·d),大规格的螺牧食率最低,仅为(20.37±14.60)mg/(g·d);低、中、高密度的椭圆萝卜螺对3种沉水植物的总牧食率无显著差异。就牧食选择性而言,椭圆萝卜螺对3种沉水植物的喜好不随螺规格的变化而变化,不同规格的椭圆萝卜螺都会优先牧食伊乐藻和苦草,不喜好水盾草;同等规格不同密度的椭圆萝卜螺均会优先牧食苦草。研究结果对生态修复工程中合理配置水生动物,完善水生态系统及提高生态系统的稳定性具有重要意义。