用于人工景观水体污染治理的净水植物筛选

为了筛选出适应于本地区人工景观水体栽培、净化效果好、观赏价值高的净水植物,通过温室静态实验研究了白掌、吊兰、铜钱草和鸭掌木四种观赏植物在富营养化水体环境下的生长状况及对水中总氮、总磷、氨态氮、浊度和色度的去除能力。结果表明:鸭掌木、白掌、吊兰和铜钱草对水中总氮均具有较好的去除效果;白掌、吊兰、铜钱草对总磷的去除效果较好,鸭掌木对总磷的去除效果较差。铜钱草、吊兰对氨态氮的去除效果显著优于鸭掌木和白掌。四种植物对水质浊度、色度均具有较好的去除效果。在水体中生长过程中,鸭掌木的叶绿素相对含量增长率最高,而吊兰的叶绿素相对含量增长率最低;四种植物叶片含氮量增长率差异不显著;鸭掌木的生物量增长率最大,吊兰的最小。实验中四种供试植物在实验周期内均能较好地适应人工景观水体的水生环境,且处理后水中总氮、总磷和氨态氮三项水质指标均达到了地表水Ⅲ类标准,由此可见这四种供试植物均可作为用于本地区景观水体污染修复的备选净水植物。     

水稻再生水灌溉下的节水减排效果

为探明水稻再生水灌溉下的节水减排效果,在国家农业环境大理观测实验站开展了水稻再生水灌溉试验研究.试验设淹水灌溉(Flooding Irrigation,FI)及间歇灌溉(Alternate Wetting and Drying,AWD)两种灌溉模式,F1(全生育期清水灌溉+施全部化肥)、F2(分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)及F3(返青期、分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)3种施肥模式.分析了再生水灌溉下稻田田面水、不同深度地下水氮磷及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度变化及其流失负荷量,并研究了稻田的氮磷消纳能力及再生水对清水、肥料替代率.结果表明,再生水灌溉下田面水氮素浓度峰值出现次数多但峰值均较小,氮、磷径流损失负荷量平均值分别为2.65及0.62 kg/hm2,比清水灌溉增加了26％及28.6％.地下水氮、磷浓度整体上呈随深度的增加而减小趋势,再生水灌溉下氮素淋溶损失比清水灌溉少11％.AWD下氮、磷径流、淋溶负荷较FI均减少,返青期灌再生水在淋溶损失方面与其他再生水灌溉处理相比没有明显差异.稻田对所灌的再生水中氮、磷的消纳能力分别为92％及81％;灌再生水后4～5 d,COD的去除率可达78.2％.采用再生水灌溉几乎不会对环境造成负面影响.再生水灌溉替代清水效率可达75％左右,FI模式下再生水带入肥量较AWD大,75％水平年氮素替代化肥效率达35.8％,而磷素的带入量和替代率均较小.     

植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

白果壳遗态HAP/C复合材料对水中氨氮的吸附

为综合利用农林废弃物，以白果壳为植物模板、羟基磷灰石（HAP）为改性材料，制备了白果壳遗态HAP/C复合材料（PBGC-HAP/C-G），并通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等对其进行了表征，同时研究了溶液pH、初始浓度、吸附剂投加量等对其去除水中氨氮的影响。结果表明，PBGC-HAP/C-G是一种大孔材料，孔径主要介于35~200 μm之间。在溶液pH=5时，吸附效果最佳；吸附剂投加量的增加有利于氨氮的去除；粒径大小不是影响吸附效果的主要因素。准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型能很好地描述该吸附过程，吸附过程以化学吸附为主。在氨氮初始浓度为20、50、100 mg·L^-1时，拟合计算得到的理论平衡吸附量分别为0.45、1.10、2.15 mg·g^-1，与实验测定值0.46、1.15、2.18 mg·g^-1相近，可见PBGC-HAP/C-G可用作去除氨氮的吸附剂。     

CO2注入对矿业废水中钙离子的去除

向矿业废水中通入CO_2气体,经过改变反应条件,使废水中的钙离子以碳酸盐的形式沉淀下来,固液分离后达到去除钙离子的目的。考察反应时间、pH值、二氧化碳通气速率、搅拌速度对矿业废水中钙离子去除的影响。结果表明,CO_2气体可以有效去除废水中的钙离子,当CO_2通气时间为5 min,通气速率150 mL/min,搅拌速率采用"15 min-300 r/min+15 min-50 r/min"模式,废液pH值为10,反应时间为5 h时,废水中的钙离子去除率高达97.98%,大大降低了钙离子浓度,且效果稳定。     

日本囊对虾耐高氨氮与生长性状的遗传参数估计

研究估计了日本囊对虾基础群体的体长、腹长、体质量与耐高氨氮性状的遗传参数,为制定综合选择指数、选择方法与育种目标提供技术参考。试验引进日本囊对虾台湾群体亲本,以1尾亲虾构建1个家系,共建立63个全同胞家系,每个家系单独培育,密度调整后开展共同环境养殖测试。各家系养殖150d后,统计每个家系生长性状,并分别从家系中随机选取30尾个体,在氨氮质量浓度为68.5mg/L下进行耐高氨氮试验,48h后统计各个家系的存活率。利用一般线性动物混合模型与广义线性模型分析方法分别估计生长和耐高氨氮性状的方差组分和遗传参数。试验结果表明,日本囊对虾幼虾体长(估计值0.79±0.13)、腹长(0.74±0.24)与体质量(0.31±0.25)遗传力为中高等遗传力水平性状;耐高氨氮性状为低遗传力水平性状,估计值为0.13±0.06,48h后家系耐高氨氮性状平均值为(8.84±12.65)%,耐高氨氮性状的变异水平为143.10%。体长、腹长、体质量与耐高氨氮性状的表型相关与遗传相关系数分别为-0.082~0.08和-0.067~0.17,检验结果不显著。研究结果表明,采用复合育种技术对日本囊对虾生长性状与耐高氨氮性状同时进行改良,可以起到加快育种进程的作用。     

氨氮降解菌的分离、筛选及鉴定

家禽的规模化、集约化养殖产生了大量排泄物,这成为鸡舍内氨气的主要来源。氨气挥发前在粪便中的主要存在形式是NH4+-N,试验以硫酸铵为唯一氮源,从鸡粪便中筛选对氨氮具有高效降解性能的菌株,对其进行相关氨氮降解特性和体外抑制氨气试验。结果发现,C-2菌株能够高效降解氨氮,72 h时,C-2氨氮降解率为45.3%,且能够高效抑制鸡粪便氨气的释放。通过对其菌落形态、菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化试验结果,鉴定C-2菌株为枯草芽孢杆菌。本研究为以后在家禽粪便减排中的应用提供参考。     

基于微流控和比色光谱法的水产养殖海水氨氮含量检测

为实时、准确地获取水产养殖海水中氨氮含量，以大围网养殖海水中的氨氮为研究对象，在比色光谱法基础上结合微流控技术进行靛酚蓝法比色反应，实现对溶液中氨氮含量的定量检测。建立数据处理后相应的模型，并且对比了不同光谱预处理和不同样本集划分算法对建立预测模型的影响，其中多元散色校正（MSC）后再使用小波平滑的预处理方法结合排序法划分样本集建立的偏最小二乘（PLS）回归模型效果最优，建模集校正标准差（RMSEC）和预测集校正标准差（RMSEP）分别为0.0566mg/L和0.0677mg/L，相对分析误差（RPD）为6.8932；在优化条件下测得方法的线性范围和检测限分别为0.005~1.350mg/L和0.0036mg/L。对海水、自来水和养殖水体进行加标回收实验，平均回收率在94%~109%之间，相对标准偏差在2.3%~5.8%之间。结果表明，实验建模效果良好，操作简单、方便，实验快速、可靠、无污染，表明利用比色光谱法结合微流控技术检测氨氮方法可行。