农田汇水河道水生植物原位净化工程处理效果分析

为了研究水生植物原位净化工程处理效果,于2017年5—11月,在江苏省泗洪县四河乡的农田汇水河道,利用水葫芦和绿狐尾藻构建组合生态浮床,沿着水流方向设置4个水质采样点,每月监测水体基本理化指标,主要包括水温(T)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS),分析河段水质沿程变化;在试验开始时、每次采收时监测单位面积植物生物量,干物质含量与氮磷含量,计算植物氮磷富集量。结果显示:植物种养后,沿程各采样点数据对比,水体pH值逐渐趋于中性;各采样时间数据对比,水体DO浓度呈升高趋势。在植物旺盛生长期(7—10月),组合生态浮床对河段水体TN、TP、COD和SS的沿程总消减率分别为50.41%～78.00%、44.62%～73.33%、46.15%～57.82%和33.33%～52.38%,其中最高值出现在8月。按照有效试验周期180 d(5—10月)计算,水葫芦的氮、磷去除量分别约为0.76 g·m~(-2)·d~(-1)和0.09 g·m~(-2)·d~(-1);绿狐尾藻的氮、磷去除量分别约为1.17 g·m~(-2)·d~(-1)和0.08 g·m~(-2)·d~(-1)。除了植物自身的吸收作用,根系微生物降解作用在污染物净化过程中也发挥了重要作用。在农田汇水河道原位净化工程中,水葫芦与绿狐尾藻组合生态浮床大幅消减水体氮磷浓度,有效降解有机物及拦截颗粒物,对于缓解下游水域富营养化问题具有积极的意义。     

汉阳地区五个湖泊沉水植物分布及富营养化现状

2011年7月—2012年4月对武汉市汉阳地区五个湖泊(后官湖,三角湖,南太子湖,墨水湖和龙阳湖)的水质及沉水植物进行了季节性调查,以了解湖泊富营养化现状及其对沉水植物的影响。结果显示:后官湖为中营养,而三角湖、南太子湖、墨水湖和龙阳湖为重度富营养,其中龙阳湖污染最重。共采集沉水植物7种,隶属于5科5属,主要种类为金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、苦草(Vallisneria spiralis)和菹草(Potamogeton crispus)。沉水植物主要分布在后官湖沿岸带,其它四个湖泊中沉水植物已严重退化,仅在部分水域偶见。后官湖沉水植物盖度和生物量最大值出现在10月,分别为67.5%和5.58 kg/m~2,1月份较低,分别为29.3%和1.88 kg/m~2,优势种存在明显的季节更替。结果表明,汉阳地区湖泊沉水植物退化与富营养化引起的水下光照下降和高密度的水产养殖有关。     

含刚性沉水植物明渠水流结构的试验研究

【目的】得到含刚性沉水植物明渠的水流结构。【方法】采用粒子图像测速仪(PIV),用有机玻璃棒模拟刚性植物,在不同来水流量、植物密度条件下对明渠水流结构进行了试验研究。【结果】无植物时平均流速沿垂向呈对数分布规律,有植物时则呈现明显的分区分布特性。无植物时紊动强度值沿垂向变化不大,有植物时在植物顶端位置处紊动最剧烈。流量或植物密度越大,植物顶端位置的流速梯度就越大,植物层上方的流速最大值也越大。植物密度越大,植物顶端位置的紊动强度越大,植物密度对水流紊动强度由最大值减小到最小值的区域影响很大。【结论】刚性沉水植物的存在会改变水流结构,增强紊动掺混,增强流体质点交换和能量传递,且上述影响会随着流量或植物密度的增大而增强。     

苏州城区河道大型水生生物分布特征

为研究苏州城区河道大型水生生物时空分布特征,于2020年5月开始,对苏州古城区主要河道23个断面的大型水生生物及水质指标进行为期一年监测,分析其理化因子时空分布差异,并探讨与大型水生生物相关的影响因素,体现苏州河道恢复程度。结果表明,水温、pH、溶解性总固体、电导率、溶解氧、透明度与氨氮在不同月份间呈显著性差异（P<0.05）,总氮和总磷在不同月份间具有极显著性差异（P<0.01）。研究期间苏州城市河道中共检出5种沉水植物,10种大型底栖无脊椎动物,7种鱼类。其中沉水植物辛普森指数最高,结构最均匀,各断面中沧浪亭桥玛格列夫指数最高,物种最丰富。有无沉水植物分组间流速呈显著性差异,总氮、氨氮存在极显著差异。大型底栖无脊椎动物有无的河道在流速、水深、透明度和溶解氧存在极显著性差异。按是否存在鱼类对比,水质指标均无显著性差异。冗余分析（RDA）结果也表明,氨氮、水温、溶解氧和透明度是影响城区河道大型水生生物分布的主要水质指标。     

两种沉水植物在不同水深和生长时期对入侵植物的响应

为研究沉水植物在不同水深和生长时期对不同种类入侵植物的响应,选取2种湿地入侵植物凤眼莲Eichhornia crassipes、水盾草Cabomba caroliniana和2种常见本地沉水植物黑藻Hydrillaverticillata、菹草Potamogeton crispus为研究对象,通过模拟试验探究在不同水深（0.2、0.4 m）和生长时期（生长初期和生长旺期）的本地沉水植物对2种入侵植物的响应。结果显示,当水深为0.4 m时更有利于黑藻的生长,并可削弱入侵植物对黑藻生长的消极作用,而水深对菹草的生长无显著影响;入侵植物种类对本地沉水植物的生长无显著影响,但影响方式却存在差异,其中水盾草倾向于直接抑制本地沉水植物的生长,而凤眼莲可以通过降低水体透明度以及总磷含量进而间接抑制本地沉水植物的生长。此外,外来植物在本地沉水植物生长初期入侵对本地沉水植物产生的消极影响较生长旺期入侵时更显著。表明凤眼莲及水盾草入侵对本地沉水植物生长的影响机制存在差异,本地沉水植物在适宜水深和生长旺期对2种入侵植物具有更强的抵抗能力。     

翼柱型量水槽水力特性分析与对比

【目的】为探究翼柱型量水槽在自由出流和淹没出流时的量水性能。【方法】试验观测10种流量条件下,量水槽进口到出口13个测流断面的水位,对自由出流和淹没出流两种工况下的水面线、佛汝德数、测流精度等水力参数进行分析与对比。【结果】自由出流状态下在断面11到断面12之间形成了临界流,流量在0.044 m3/s以下时没有产生临界流从而得到了U形渠道翼柱型量水槽的最小工作流量。翼柱型量水槽过槽流量与上游水深具有良好的相关关系,通过拟合得到了自由出流和淹没出流状态下的流量公式,其中自由出流状态下最大误差为-2.54%,淹没出流下为6.50%,二者平均误差均小于0.3%,满足现行渠道量水规范的误差要求。本文拟合的淹没出流流量公式最大淹没度高达0.958,适用范围较大。此外,U形渠道翼柱型量水槽具有较大的自由出流范围,临界淹没度可达0.890。【结论】经试验确定临界流断面位于距进口约为量水槽4倍翼高处。翼柱型量水槽可满足小比降既成渠道的测流要求,进一步解决了量水槽流量公式在淹没出流情况下测流误差较大的问题。     

1株解淀粉芽孢杆菌B7快速液态发酵优化工艺研究

本试验以1株饲用益生菌解淀粉芽孢杆菌B7（Bacillus amyloliquefaciens B7，B.amyloliquefaciens B7）为研究对象，为了增强其在液态条件下的发酵水平，提高其芽孢发酵工艺优化效率，拟采用测定芽孢吡啶二羧酸（dipicolonic acid，DPA）浓度的方法来代替传统的平板芽孢计数法，以探讨此测定方法在芽孢发酵优化工艺中的可行性。首先，通过单因素试验筛选出对菌株产孢有显著促进作用的因子，进一步通过正交优化试验确定蛋白胨、玉米粉、大米蛋白粉和Mn²⁺组合的最优水平。结果表明，发酵液中的芽孢浓度与测定的DPA荧光强度呈线性相关，在蛋白胨20 g/L、玉米粉10 g/L、大米蛋白粉20 g/L、Mn²⁺1.0 mmol/L时发酵48 h，检测到DPA荧光强度达到最大，其相应的芽孢浓度达到7.0×10⁹ CFU/mL。与实验室常用的LB培养基相比，芽孢浓度提高了3.3倍；与工业生产用培养基相比，芽孢浓度提高了2.2倍。本研究为芽孢杆菌发酵过程中芽孢浓度测定提供了一种快速方法，为工业菌株B.amyloliquefaciens B7的发酵提供了一种成分简单且高产芽孢的培养基。     

三种沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果

利用生态缸模拟静态水体,进行底泥重金属污染的富集试验,从富集量、生物富集系数(BSAF)和去除率等指标探究苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等三种常见沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果。结果表明:苦草、黑藻富集效果最佳的时间段为培养生长的84~105 d,金鱼藻则为63~84 d。黑藻对Cu的BSAF达到15.2,是苦草的2.9倍、金鱼藻的2.7倍,黑藻中Cu含量与底泥中重金属含量达到显著负相关(r=-0.995,P0.05),表现出对Cu较高的富集能力。从去除率与BSAF显示,三种植物对Cu的富集能力为黑藻金鱼藻苦草;对Pb的富集能力为苦草黑藻金鱼藻;其中黑藻对Cu-Pb复合污染的综合修复效果最好。三种植物的一个生长周期结束时,底泥中Cu、Pb含量与试验开始的污染底泥相比差异均达到显著水平(P0.05),Cu-Pb复合污染程度有明显下降,经修复后的Cu-Pb复合污染底泥可达到《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的Ⅱ级标准;而黑藻富集作用可以使污染底泥中Cu含量达到《土壤环境质量标准》的Ⅰ级标准。     

3种水质调控方式下刺参池塘初级生产力的周年变化

通过对自然纳潮、微孔曝气、养水机池塘不同水层初级生产力及其相关参数的研究,分析养水机对初级生产力的影响。结果表明,3种水质调控方式池塘,初级生产力年均值、P/R值均以养水机池塘最高,微孔曝气池塘次之,自然纳潮池塘最低。养水机池塘、微孔曝气池塘、自然纳潮池塘的初级生产力年均值分别为(6.22±0.54)、(5.37±0.60)、(4.69±0.53) gO_2/(m~2·d)。3种水质调控方式下,养水机池塘30～50 cm水层和50～100cm水层初级生产力差异不显著,而微孔曝气池塘和自然纳潮池塘这两水层之间初级生产力差异显著,且养水机池塘50～100 cm的水层初级生产力显著高于微孔曝气和自然纳潮池塘。研究表明,养水机能显著提高刺参池塘50 cm以下水层的初级生产力,缩小上层和下层初级生产力之间的差距,从而提高池塘水体总初级生产力,为刺参饵料和池塘物质快速循环提供基本保障。     

Effects of Armillariella tabescens mycelia on the growth performance and intestinal immune response and microflora of early‐weaned pigs

This study was performed to evaluate effects of Armillariella tabescens (A. tabescens) on the growth performance and intestinal immune response and microflora in early‐weaned pigs when used as feed additive. A. tabescens mycelia were added to basal diets at concentrations of 0%, 0.1%, 0.3% or 0.9% (w/w). A total of 144 commercial cross‐bred piglets were randomly allocated to one of these four diets and fed for 30 days. The growth performance of early‐weaned piglets displayed improvement with diets containing 0.1% and 0.3% dried mycelia powder from A. tabescens. Supplementing with 0.1% or 0.3% A. tabescens mycelia induced a 2.6‐ and three‐fold increase in secretory immunoglobulin A (sIgA) content in the jejunal mucosa, respectively, but had only a marginal effect on sIgA in the ileal mucosa. Expression of interleukin‐2, interferon‐γ, and tumor necrosis factor‐α in the jejunal mucosa were elevated with A. tabescens mycelia administration. Increased amounts of Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. in the jejunum, and decreased amounts of Escherichia coli in the jejunum and ileum were observed with the administration of A. tabescens‐containing diets. This study demonstrated that A. tabescens had beneficial effects on the growth performance and intestinal microflora of early‐weaned pigs.