工厂化水体LED光照沉水植物对氨氮的吸收

本文研究了沉水植物伊乐藻（Elodea nuttallii）在白色LED灯处理水产养殖中氨氮的效果。在50×33cm和45×28em鱼缸中放入体质量150±5g鲫（carassius auratus）7尾,放入伊乐藻1．2kg,应用白色LED灯为光源,用遮光纸遮光,放入28w循环泵进行交叉循环。12d饲养结果表明：伊乐藻不仅可吸收养殖排泄的氨氮、增加水体溶解氧,而且养殖鱼类代谢的二氧化碳可以促进沉水植物生长,具有生态循环利用的效能,为进一步研究循环水养殖的生态利用提供了参考。     

无机碳和磷添加对两种沉水植物磷富集和灰分磷组成的影响

研究不同沉水植物对水体磷的富集和生物沉积能力,为湖泊生态修复中沉水植物优势种的选择提供理论依据。研究的沉水植物为菹草(Potamogeton crispus)和粉绿狐尾藻[Myriophyllum aquaticum(Vell)Verdc],每个锥形瓶4～5株,鲜重约1 g;锥形瓶中装有含无机碳和磷的培养液200 mL。外加无机碳为NaHCO_3,添加浓度1.5 mmol/L;无机磷为K_2HPO_4,添加浓度0.1 mg/L。添加药品后溶液的pH值通过1 M的HCl和1 M的NaOH调整到8.2～8.3。试验时间为1周,培养结束后检测植物全磷、植株灰分磷及灰分磷的组成。结果表明:菹草培养12 h后,溶液pH显著上升,pH漂移值显著高于粉绿狐尾藻;无机碳含量低于粉绿狐尾藻培养液,无机碳浓度显著性影响了△pH和溶液最后的无机碳含量,但磷浓度对△pH和无机碳含量无显著影响。无机碳添加和磷水平均显著影响了菹草的灰分总磷,但无机碳的贡献百分比(55.34%)高于磷(26.73%);无机碳添加显著影响了粉绿狐尾藻灰分总磷,而磷水平显著影响植物干重全磷。无机碳和磷浓度均显著影响了2种沉水植物灰分磷中H_2O-P百分比,但无机碳的影响占比更高(菹草46.16%,粉绿狐尾藻75.78%)。在试验处理条件下,2种植物的钙磷均占比最高,能通过降低水体磷含量抑制浮游植物的生长。     

不同浓度氨氮对5种沉水植物生长的影响

通过试验研究,筛选出能够耐受高浓度氨氮的沉水植物,构建有效的生态系统并改善湖泊水质,对黑臭水体治理具有现实意义。探讨了苦草(Vallisneria natans)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和小茨藻(Najas minor)5种沉水植物对氨氮的耐受性,每种沉水植物均设置氨氮浓度为0、4、8、12、16 mg/L共计5个梯度,研究其生长情况和生理指标的变化。结果显示,在4～16 mg/L氨氮持续胁迫至第14天时,苦草叶绿素和可溶性蛋白的生成受到抑制作用逐渐加大,4、8、12、16 mg/L氨氮试验组中的叶绿素含量与对照组相比,第14天比第7天分别减少44%、57%、16%和39%,可溶性蛋白含量分别减少62%、24%、29%和49%,而MDA含量在第14天分别显著降低为第7天的35%、7%、65%和41%,表明苦草未受到不可逆伤害。在4 mg/L氨氮持续胁迫下,第14天时,穗花狐尾藻和黑藻的MDA含量分别显著增加为第7天的207%和178%,小茨藻植株死亡,而金鱼藻的叶绿素和可溶性蛋白均未有显著变化,且MDA含量显著减少为第7天的80%,表明只有金鱼藻未受到氨氮的不可逆毒害。在8～16 mg/L氨氮持续胁迫下,穗花狐尾藻、黑藻、小茨藻和金鱼藻的植株则全部死亡。研究表明,氨氮浓度≤4 mg/L时,苦草和金鱼藻能够生长;氨氮浓度≤16 mg/L时,苦草能维持较长时间的生存。从耐氨氮和黑臭水体治理过程水质特征考虑,苦草可作为黑臭水体治理中水生态系统构建的先锋沉水植物。     

凡纳滨对虾工厂化养殖水体中微小辐环藻HY01的分离鉴定及对不同氮源的响应

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化养殖池中,一株硅藻在养殖中后期长期占优势,因其个体较小且细胞外壳覆盖一层硅质膜,难以用光学显微镜直接准确鉴定其分类地位。通过对该藻株进行分离纯化,利用光学显微镜和电子显微镜,结合分子生物学技术,鉴定该分离藻株为微小辐环藻HY01 (Actinocyclus exiguous HY01)。藻细胞直径约为(11.4±1.0) μm,壳面上有很多小孔,光学显微镜下不可见,且壳中央的孔密度较壳边缘稀疏,壳边缘具有眼斑结构,有3~5个唇形突。以不同浓度氨氮和硝态氮为氮源培养微小辐环藻HY01,结果显示,微小辐环藻HY01均能利用氨氮和硝态氮进行生长,最适宜生长的氨氮和硝态氮浓度分别为600和882 μmol/L,但以氨氮为氮源时微小辐环藻HY01的最大细胞密度、最高比生长速率以及蛋白含量均低于以硝态氮为氮源,表明微小辐环藻HY01可能更喜欢利用硝态氮,但对较高浓度的氨氮有一定的耐受性。     

养殖水体中的氮循环

氮是有机物的主要成分,鱼类的粪便及残饵中都含有大量的氮。据研究,饲料中的氮有60%～70%排泄到水体中。氮在水体中以氮气、游离氨、离子铵、亚硝酸盐、硝酸盐和有机氮的形式存在。     

3种沉水植物对水华藻类生长的影响

Effects of three submerged macrophytes, Potamogeton crispus, Myriophyllum sp. and Ceratophyllum demersum on the growth of bloom algae were investigated. The results of the coexistence assay indicated that, Potamogeton crispus, Myriophyllum sp. and Ceratophyllum demersum inhibited significantly excessive growth of bloom algae. Of the three submerged macrophytes, Potamogeton crispus and Myriophyllum sp. have the stronger inhibition on bloom algae; at the relatively higher concentrations （Potamogeton crispus, Myriophyllum sp. and Ceratophyllum demersum fresh weight 80,80 and 160 g/L）, the aqueous extracts of fresh tissue of three submerged macrophytes can inhibit growth of bloom algae ; the growth of bloom algae was strongly inhibited by using dry powder; at the concentration of dry weight 20 g/L, the inhibitory effect by aqueous extracts of the dry powder of the three submerged macrophytes was beyond 50% ; the methanol extracts of the dry powder of three submerged macrophytes can inhibit growth of bloom algae at the relatively higher concentration.     

混合无机氮源下6株微藻对亚硝态氮、氨氮净化规律初探

以混合无机氮源(亚硝态氮+硝态氮+氨氮)配制培养基,在25℃条件下培养6株微藻(3株硅藻、3株绿藻),通过分析各藻株的细胞密度、氨氮质量浓度、亚硝态氮质量浓度的变化情况,研究微藻在混合无机氮源下对氨氮和亚硝态氮的净化规律。试验结果显示,所有藻在整个试验期均生长良好,经历了一个相对完整的生长周期。在生长周期的初期(培养至第2～3 d),所有藻均能净化95%以上的氨氮,但各株藻对氨氮的相对净化速率并不相同,以塔胞藻KDN21的最高[0.999 mg/(L·d)],三角褐指藻KDN13的最低[0.663 mg/(L·d)];大部分微藻对亚硝态氮的净化能力很弱,相对净化率均小于35%,相对净化速率均未超过0.035 mg/(L·d),双眉藻KDN17能较快地净化亚硝态氮,其相对净化率和相对净化速率分别达到65%和0.322 mg/(L·d)。在生长周期的中后期,微藻对亚硝态氮的净化能力仍然很弱,大部分藻株的相对净化速率均低于0.010 mg/(L·d)。研究结果表明,当水体中的氮源仅有氨氮、亚硝态氮和硝态氮时,且总氮能满足藻细胞充分生长的条件下,绝大部分微藻都优先净化氨氮,而对亚硝态氮的净化能...     

溶解无机氮加富对海带养殖水体无机碳体系的影响

通过室内模拟实验,研究了在海带养殖水体中添加不同浓度的无机氮(NO-3-N和NH+4-N)对海水无机碳体系的影响。结果表明,无机碳体系各组分的变化趋势与无机氮添加浓度和无机氮形态有关。当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别在(4.73~52.78)μmol/L和(2.56~34.66)μmol/L时,DIC、HCO-3和pCO2均随着营养盐浓度的增加呈下降趋势,其中以NO-3-3和NH+4-3组变化最为明显,均达到最低值,分别为2 054、2 112μmol/L,1 776、1 869μmol/L,86、114μatm;而当NO-3-N和NH+4-N浓度范围分别为(52.78~427.29)μmol/L、(34.66~268.33)μmol/L时,DIC、HCO-3和pCO2随着营养盐浓度的增加,其下降幅度逐渐减弱,但实验结束时DIC、HCO-3和pCO2仍低于对照组。NO-3-N对海带养殖水体无机碳体系的影响较NH+4-N明显,加NO-3-N组对水体的固碳能力显著高于加NH+4-N组。当NO-3-N和NH+4-N浓度分别为52.78μmol/L、34.66μmol/L时,海带的光合固碳能力达到最大,过高或者过低均会降低海带对水体无机碳的吸收固定。     

海蜇养殖对池塘水体中溶解氧和营养盐的影响研究

通过在相邻两个池塘分别设置固定采样点,作为对照区(非养殖区)和实验区(海蜇养殖区),并在5月的中旬、7月中旬以及9月中旬(即海蜇放养前期、海蜇养殖期间(6月初至8月下旬)以及海蜇采收后),分别采样水样后测定溶解氧DO、氨氮NH_4~+-N、硝氮NO_3~--N以及叶绿素Chl a含量的变化情况,探讨海蜇养殖对池塘水体中溶解氧和营养盐的影响。结果表明,池塘实验点表层和中层DO在不同月份间均存在显著性差异(P0.05),7月份DO显著低于其他月份,这与水温升高、浮游生物耗氧及有机质分解加速有关。由于海蜇的扰动作用,7月份实验点底层DO显著高于对照点的(P0.05),而实验点表层和中层略低于对照点的(P0.05)。池塘实验点和对照点NH_4~+-N、Chl a含量在不同月份和不同水层间均存在显著性差异(P0.05)。由于海蜇对浮游生物的捕食作用,水体中藻类含量升高,因此7月份实验点表层和中层水体中Chl a含量显著高于对照点的(P0.05)。7月份和9月份池塘中NH_4~+-N显著高于5月份的,并且7月份实验点的NH_4~+-N显著高于对照点的(P0.05),均与海蜇扰动作用相关。夏秋季节水温上升,浮游植物大量繁殖生长,消耗大量的NO_3~--N,因而7月份和9月份NO_3~--N显著低于5月份的(P0.05),并且7月份实验点中层NO_3~--N显著低于对照点的(P0.05)。     

三种高原常见沉水植物对不同浓度铵氮的生理响应机制研究

分析植物受到高铵态氮胁迫时的响应特征,明确高浓度铵态氮对沉水植物产生毒性机制,为利用沉水植物修复高浓度铵态氮污染水体提供理论指导。选取苦草（Vallisneria natans）、大茨藻（Najas marina）和穿叶眼子菜（Potamogeton perfoliatus）3种沉水植物为研究对象,研究了不同浓度铵态氮（0、0.1、3、15和50 mg/L）对3种沉水植物的生理影响,初步探讨了沉水植物在高铵态氮浓度水体中退化的原因。当水体铵态氮浓度超过15 mg/L时,植物体内叶绿素和蛋白含量呈下降趋势,而游离氨基酸的含量呈上升趋势,植物叶绿素荧光值显著降低,植物无法正常进行光合作用。当铵态氮浓度低于15 mg/L时苦草对铵态氮的去除率明显低于大茨藻和穿叶眼子菜。铵态氮浓度较高时,大茨藻组织总氮含量高于穿叶眼子菜和苦草,而FAA和可溶性蛋白含量则是穿叶眼子菜最高。当水体中铵态氮浓度达到15 mg/L时,湖泊中广泛分布的沉水植物无法存活,植物光合能力下降是影响其存活的主要因素。本研究从机理层面初步揭示了3种广布沉水植物物种在高铵态氮水体中消失的原因。     

绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应

为了探究高氨养殖废水中一定比例的硝态氮对绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)生长及生理特征的影响,采用营养液培养,在总氮浓度为15 mmol/L的条件下,以纯铵处理为对照(CK),设置NH+4∶NO-3=3∶1(以N3∶1表示)和NH+4∶NO-3=1∶1(以N1∶1表示)两个处理,研究绿狐尾藻对不同铵硝配比的生理响应。结果显示,培养至第21天,N1∶1处理的相对生物量和相对茎高分别为13.17 g和35.31 cm,显著低于N3∶1(19.59 g,41.78 cm)和CK组(17.82 g, 38.82 cm)(P<0.05)。不同处理下叶片中的氮含量为50.38~58.82 mg/g,显著高于茎中氮含量26.96~35.42 mg/g;但叶片中磷含量5.17~7.38 mg/g显著低于茎中的磷含量8.44~9.88 mg/g(P<0.05)。培养至第21天时,CK、N3∶1、N1∶1处理之间的叶片磷含量(6.76、7.06、7.38 mg/g)差异均达到显著水平(P<0.05),表现为N1∶1> N3∶1>CK。N1∶1和N3∶1处理叶片(7.03、6.75 mg/g)和茎中(6.43、5.04 mg/g)的可溶性糖含量均显著高于CK(3.58、3.27 mg/g)(P<0.05)。N1∶1处理叶片和茎中的叶绿素含量均显著高于CK和N3∶1处理(P<0.05)。研究表明,当处理中添加少量或不添加硝态氮时,有利于绿狐尾藻生长和生物量增加;当处理中硝态氮含量相对较高时,植株叶绿素和可溶性糖含量增加,同时吸收磷的能力增强。绿狐尾藻在不同铵硝配比的水体中均能保持良好的生长状态和较强的氮磷吸收能力,该结果为绿狐尾藻高效净化不同来源的养殖废水提供了理论依据。     

温度和光照对脆江蓠吸收NH4+-N、PO43--P的影响

于光照度0、500、2000、4000lx下,各设置4个温度梯度对脆江蓠进行培养,在实验室条件下,研究不同温度和光照度组合对脆江蓠氮、磷吸收率的影响。结果表明,上述2个环境因子对脆江蓠氮、磷吸收率均有显著影响。光照度2000～4000lx时脆江蓠对氨氮吸收率明显比0～500lx光照条件下的高,差异显著;温度对氨氮吸收率的影响规律性不明显。磷酸盐的吸收率随着温度升高而升高,并在15～20℃吸收率较好;光照度500～4000lx时脆江蓠对PO43--P的吸收率均较高,光照度对PO43--P的吸收率的影响差异不显著。