秋枫和乌桕对人工湿地脱氮除磷的影响

植物是湿地生态系统的重要组成组分,对人工湿地净化污水具有较大的影响.为探究木本植物对生活污水总氮(TN)、氨态氮(NH⁺₄-N)、硝态氮(NO^-₃-N)和总磷(TP)去除的影响,选择秋枫(Bischofia javanica Bl.)和乌桕(Sapium sebiferum(L.) Roxb)2种木本植物来构建不同的纳米改性填料人工湿地系统.结果表明,乌桕(S)、秋枫(A)、填料+乌桕(FS)、填料+秋枫(FA)以及填料处理系统(F)对NH⁺₄-N、NO^-₃-N、TN和TP均有一定的去除效果.其中FA系统对污水TN和TP的去除率较高,分别可达63.64%(6 d)、82.92%(6 d);FS系统对NH⁺₄-N的去除效果较好,其去除率可达88.30%(6 d).     

载体对菌藻共生系统净化农田排水效果的影响

采用软性纤维生物绳(聚烯烃聚酰胺复合材料)、苦草(Vallisneria natans(Lour.)Hara)、细叶莎草(Cyperus rotundus L.)3种载体,分别构建了载体型菌藻共生系统,研究其净化低碳高氮农田排水的效果。结果表明,以纤维绳为载体,填充密度在10%～30%范围时,系统内藻类浓度随填充密度的增加而提高,对总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH⁺₄-N)的去除效果提升明显。其中,30%纤维绳系统效果最好,在水力停留时间(HRT)2 d,平均气温25℃,进水化学需氧量(COD)、TN、TP、NH⁺₄-N平均浓度分别为73.69、15.45、0.73、6.32 mg·L^-1的条件下,出水平均浓度分别为19.17、1.76、0.14、1.48 mg·L^-1,达到了《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水质标准。细叶莎草系统对COD的处理效果较好,去除率可达77%,苦草系统对各污染物的去除效果一般。此外,系统中叶绿素浓度与出水NH⁺     

光催化技术对垂直流人工湿地低污染水的净化效果

以初滤池、垂直流人工湿地、光催化反应池构建的复合系统为研究对象,设计进水水质为低污染水,针对湿地设置3种水力负荷(0.8、1.2、2.0 m³·m^-2·d^-1),针对光催化反应池设置3种因素3个水平[紫外光照时间(3、6、9 h)、pH(4、6、8)及曝气量(0、2.5、5.0 L·min^-1)]的正交试验,研究该系统对低污染水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、正磷(PO₄^3--P)和总磷(TP)的去除效果.结果表明：(1)湿地在1.2 m³·m^-2·d^-1水力负荷下对NH⁺₄-N、TN、PO₄^3--P和TP的去除率分别为54.73%、63.52%、75.66%和47.27%,对污染物具有较好的去除效果;(2)光催化材料表面的TiO₂纳...     

不同氮素形态配比对辣椒幼苗生长及生理特性的影响

以辣椒嫁接苗3964红缨枪为试材,采用水培法,研究硝态氮(NO^-₃-N)和铵态氮(NH⁺₄-N)不同配比(NO^-₃-N与NH⁺₄-N浓度比分别为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75)对辣椒幼苗生长发育、光合特性、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性和矿质元素含量的影响,旨在探讨适于辣椒幼苗生长的最佳氮素形态配比。结果表明,辣椒幼苗的干物质积累量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均在NO^-₃-N与NH⁺₄-N配比为50∶50时达到最大,且丙二醛(MDA)含量降至最低。辣椒幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着营养液中NH⁺₄-N比例降低表现出先降低后升高的趋势;根系的POD活性与NH⁺₄     

土壤温度和含水量变化对南亚热带常绿阔叶林土壤性质的影响

研究森林土壤铵态氮(NH⁺₄-N)和硝态氮(NO^-₃-N)质量分数的年际动态及其对环境变化的影响,对预测森林生态系统的结构和功能具有重要作用。应用南亚热带常绿阔叶林连续10 a的土壤理化性质监测,揭示土壤有效氮质量分数对土壤温度和水分的影响。结果表明：(1)土壤NH⁺₄-N和NO^-₃-N质量分数年际间变化对干湿季节性敏感,湿季NH⁺₄-N质量分数为9.41～15.59 mg·kg^-1、NO^-₃-N质量分数为24.50～36.18 mg·kg^-1,干季NH⁺₄-N质量分数为6.48～10.19 mg·kg^-1、NO^-₃-N质量分数为22.75～30.09 mg·kg^-...     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

[目的]研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据.[方法]将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率.[结果]经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势.至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%.[结论]狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景.     

快速渗滤和湿地综合系统处理农村生活污水效果分析

为研究农村生活污水处理技术,在桂林市灵川县灵田镇西岸村建立快速渗滤和湿地综合系统,于2019年4月至2020年4月监测NH₃-N、TN、TP、COD,研究污染去除效果,去除效果和气温、季节的关系。结果表明,该系统对农村生活污水中的NH₃-N、TN、TP和COD去除效果明显,去除率分别为87.75%、78.88%、93.94%和89.24%,污水排放符合GB 18918—2002的一级A类标准;NH₃-N、TN、TP和COD的去除率与气温在0.01水平显著正相关,COD受气温影响较大;NH₃-N、TN、TP、COD的去除效果为平水期优于丰水期优于枯水期。     

水生植物-滤食性动物用于水产养殖废水净化的研究

为了解水生植物、滤食性动物单独或联合作用对水产养殖废水的净化效果,选取水生植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和滤食性动物螺蛳(Bellamya aeruginosa),通过金鱼藻、狐尾藻、螺蛳、金鱼藻+狐尾藻、金鱼藻+螺蛳、狐尾藻+螺蛳、金鱼藻+狐尾藻+螺蛳7种不同的组合方式,研究在静水条件下不同处理对水产养殖废水氮磷的净化,尤其是对养殖具有毒害效应的氨氮、亚硝态氮的去除效果。结果表明:30d后各处理都能使氨氮及亚硝态氮下降到0.5和0.1mg/L以下,去除率达到90%以上,其中金鱼藻处理比其余各处理能更快地减少水体中氨氮及亚硝态氮含量,且能使氨氮及亚硝态氮去除率在18d内达到96.37%和97.85%;各处理都能在一定程度上去除水体中的总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP),去除率在30d后分别达到14.93%～20.92%和11.95%～17.92%,其中以狐尾藻及狐尾藻+螺蛳处理对TN的去除效果最好,狐尾藻处理对TN的最大去除率在第18天达到26.62%,且狐尾藻能更迅速地去除水体中的TN,仅12d就能达到24.20%的去除率,狐尾藻+螺蛳处理在第24天达到24.65%;随着时间的延长,组合处理比单一处理更具有优势,金鱼藻+螺蛳处理对TP的去除效果最好,第6天就能去除TP的31.54%,且金鱼藻+螺蛳处理对降低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的效果最好。综上,对于氨氮、亚硝态氮及TP含量高的养殖废水,金鱼藻比狐尾藻和螺蛳的适应性更强。     

3种人工植物群落对污水净化模拟试验

[目的]研究不同植物群落对氮磷的去除能力以及腐烂植物对水体的二次污染影响。[方法]通过构建模拟试验,选取6种重庆市常见的湿地植物进行组合配置,形成了3个人工湿地植物群落,比较分析人工湿地植物群落对生活污水净化的差异。[结果]在生物量方面,3个人工湿地植物群落的总生物量存在显著差异(P<0.05),同种植物在不同人工群落的生物量也存在显著差异;在净化效果方面,各人工湿地植物群落的TN和NH_4~+-N月平均去除率表现为群落3(再力花+菖蒲+鸢尾+狐尾藻)>群落2(再力花+菖蒲+水葱+狐尾藻)>群落1(美人蕉+菖蒲+水葱+狐尾藻),TP月平均去除率排序依次为群落1>群落3>群落2;对比2种腐烂植物对水体的二次污染影响发现,相同时间内狐尾藻水体中的TN、NH_4~+-N、TP浓度升高比菖蒲快,沉水植物相对于挺水植物更容易分解。[结论]该研究为重庆地区构建健康稳定的植物群落和提高湿地系统的净化能力提供科学依据。     

不同水生植物对养猪废水净化效果研究

[目的]筛选适用于养猪废水的人工湿地优势物种。[方法]选取鸢尾、美人蕉、水芹、梭鱼草4种水生植物,通过垂直流人工湿地装置,监测不同水力停留时间对污水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH₄⁺-N)浓度的影响,分析4种水生植物对污水的净化效果。[结果]随着水力停留时间的延迟,人工湿地中废水中COD、TN、TP和NH₄⁺-N的浓度逐渐下降,净化效果越好。当水力停留时间为5 d时,鸢尾对COD和NH₄⁺-N的去除率最高,分别为61.80%和68.35%;梭鱼草对TN和TP的去除率最高,分别为30.92%和81.53%。[结论]人工湿地对养猪废水净化效果以种植鸢尾和梭鱼草较佳。     

水生植物对蟹塘NH3挥发和N2O排放的影响

为研明不同水生植物对蟹塘NH₃和N₂O排放的影响,本研究设置蕹菜处理(IP)、常规伊乐藻处理(EL)和蕹菜+伊乐藻处理(E-I),定期观测NH₃和N₂O排放,以及水体NH⁺₄-N和NO^-₃-N含量。结果表明,IP处理和E-I处理显著降低了NH₃和N₂O排放速率和累积排放量,与常规EL处理相比,IP和E-I处理NH₃累积排放分别降低32.49%和18.99%,而IP和E-I处理N₂O累积排放分别降低20.23%和29.51%。相关性分析表明,养殖水体NH⁺₄-N和NO^-₃-N含量均是导致NH₃和N₂O排放的主要因素。研究建议在河蟹养殖过程中,通过蕹菜替代部分伊乐藻能有效降低蟹塘NH₃     

不同生物炭施用水平对沙质土壤氮素淋溶和持水特性的影响

为了研究不同生物炭用量对青海省沙质土壤氮素淋失和水分保持的影响,通过室内土柱模拟淋洗试验,设置B0(0 kg/m²)、B2(2 kg/m²)、B4(4 kg/m²)、B6(6 kg/m²)4个生物炭施用水平。结果表明,生物炭添加能够有效减少土壤水分渗漏,B4处理的水分累积渗漏量最小,与B0相比减少了14.1%。相比B0处理,B4处理显著降低土壤的NO^-₃-N和NH⁺₄-N淋失,分别降低了20.7%和59.9%;土壤氮素主要以NO^-₃-N的形式淋失,淋失量占矿质氮累积渗漏总量的84.9%～93.4%。添加生物炭可显著增加氮素在土壤中的贮存,土壤NO^-₃-N含量在B4处理达到最大,为3.45 mg/kg;土壤NH⁺₄-N含量在B6处理达到最大,为3.38 mg/kg。在各离心吸力下,体积...     

秸秆还田方式对潮土剖面土壤氮组分及作物产量的影响

为探究长期不同秸秆还田方式对黄淮海平原潮土区土壤氮素组分及作物产量的影响,以中国科学院封丘农业生态试验站长期试验地为研究对象,选取其中秸秆移除、秸秆覆盖、秸秆深还3个处理,于试验开展第10年（2020年）秋玉米收获后,统计分析近5年产量数据,并采集各处理0～10、10～20、20～30、30～40 cm的土壤样品,测定土壤全氮及氮组分。结果表明：（1）秸秆覆盖还田和秸秆深还处理显著提高作物产量（小麦增产4.76%、5.36%;玉米增产6.33%、5.84%）。（2）秸秆覆盖还田显著提高0～10 cm NH⁺₄-N含量,0～20 cm TN、NO^-₃-N、AN含量,0～40 cm PON和MON含量;秸秆深还处理显著提高0～40 cm TN、MON、NO^-₃-N、AN含量,10～40 cm PON、NH⁺₄-N含量。（3）秸秆覆盖还田显著提高0～40 cm MON/TN,10～20 cm NO^-     

一次性根区施氮促进再生稻生长及增产的研究

一次性根区施肥是一种新兴的水稻轻简化施肥技术。为探明不同氮肥类型(尿素和控释尿素)一次性根区施用对再生稻生长及产量的影响，为再生稻氮高效和轻简化施肥提供理论依据。采用大田试验设置4个处理，分别为不施氮(CK)、农民常规分次施尿素(FFP)、一次性根区施尿素(UR)和一次性根区施控释尿素(CRUR),测定再生稻根区土壤NH⁺₄-N含量、干物质积累量、氮素积累量、产量及相关生长指标。结果表明，与FFP处理相比，UR和CRUR处理均可提高头季根区土壤NH⁺₄-N含量，CRUR处理能够持续保持根区高NH⁺₄-N含量直至再生季。UR和CRUR处理头季成熟期干物质积累量分别较FFP处理提高了38.4%和7.9%,CRUR处理与FFP处理的再生季成熟期干物质积累量无显著差异，而UR处理较FFP和CRUR处理的再生季成熟期干物质积累量显著减少了52.0%和51.4%。UR和CRUR处理分别较FFP处理提高了头季成熟期氮素积累量71.8%和6.2%,CRUR处理较FFP处理...     

生物炭添加对人工湿地中污染物去除和基质微生物活性的影响

为提高人工湿地除污能力,探索利用生物炭强化人工湿地除污的可行性,以垂直流人工湿地为研究对象,通过单因素分析对比不添加生物炭系统（CW-1）和添加生物炭系统（CW-2）的垂直流人工湿地出水净化效果、微生物活性（基质酶活性、生物量、生物膜）大小,探究生物炭对垂直流人工湿地污水系统中总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）及化学需氧量（COD）去除效果的影响,分析生物炭对垂直流湿地基质中酶活性、生物量和生物膜量的影响。结果表明,通过添加生物炭,TN、NH₄⁺-N、TP、COD的平均去除率分别提高3.0、1.1、2.7、0.1百分点,添加生物炭湿地（CW-2）的去除率高于未添加生物炭湿地（CW-1）;生物炭添加促使湿地基质中磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性和生物量增加,对0～10 cm基质层中酶活性的促进作用尤其显著,0～10 cm基质层酶活性和生物量含量显著（P<0.05）高于其他2层（10～20 cm和20～30 cm）。结果证明,在人工湿地中添加生物炭可以提高氮、磷、化学需氧量的去除效果,并...     

钼与氮形态对不同氮效率冬小麦氮吸收、代谢及根系发育的影响

钼(Mo)是植物必需的微量元素,在氮代谢和同化过程中起着关键作用,然而关于Mo对不同氮形态的功能效果知之甚少。采用盆栽土培试验,基于周麦28(高效率)、洛麦34(低效率)2个氮效率基因型,设置2个Mo水平(0、50 mg/kg)、3个氮源形态(NO^-₃、NO^-₃NH⁺₄、NH⁺₄),探索钼与氮形态对不同氮效率冬小麦氮吸收、代谢及根系发育的影响。结果表明,Mo在3种氮源形态供应下的小麦根系氮吸收、代谢中均具有促进作用。施Mo条件下,小麦根系氮组分(NO^-₃-N、NO^-₂-N、NH⁺₄-N)含量、同化物(游离氨基酸、可溶性蛋白)含量、根系发育、氮转运基因(TaNRT1、TaNRT2)相对表达量及氮代谢酶(NR、NiR、GS、GOGAT)活性均表现为NO^-_3...     

稻草—绿狐尾藻复合人工湿地技术处理养猪废水综合效益分析

养殖废水环境污染已经成为影响畜禽养殖业可持续发展的主要瓶颈问题,受到社会各界的高度关注。以浙江绍兴某大规模养猪场(存栏生猪5万头)为例,采用稻草—绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)生态治理技术,系统分析养殖场废水处理的综合环境效益和经济效益。结果表明:工程进水的化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)进水浓度变化范围分别为753~2 487.5、294.8~1 290、273.15~1 078和21.75~49.3 mg/L,而系统末端出水的COD、TN、NH4+-N和TP浓度最高依次为65、40.5、26和5 mg/L,全年工程系统对COD、TN、NH4+-N和TP的总去除率分别为96.4%、97.9%、99.3%和90.6%,且出水水质均显著优于国家养殖废水排放标准(GB 18596—2001)。从生态效益而言,稻草—绿狐尾藻生态治理技术对COD、TN、NH4+-N和TP的年减排量分别可达到53.0、29.1、25.4和1.1 t/万头。工程在正常运行条件下,还通过水产养殖、青饲料利用等途径每年可产生直接经济效益1.2万元/万头。研究表明,稻草—绿狐尾藻养殖废水生态治理技术是一项投资少、运行成本低、可产生一定经济效益的生态治污新技术,符合当前"环境友好"和"资源节约"的社会需求,显著优于一般的工厂化污染治理技术,值得推广应用。     

秸秆直接还田与炭化还田对热带土壤-水稻系统氨挥发的影响

氨挥发是稻田氮损失的主要形式之一。本研究采用温室土柱试验方法,设置不施氮肥(0N)、秸秆还田(ST)、生物炭(秸秆炭化)还田(BI)、常规施肥(CF)、秸秆还田配施氮肥(NST)、生物炭还田配施氮肥(NBI)6个处理,研究等量氮素投入条件下秸秆还田及其炭化还田对热带土壤-水稻系统氨挥发排放的影响。结果表明,与CF处理相比,NST处理在分蘖期显著(P<0.05)降低了田面水的pH值,提高了田面水的NH⁺₄-N含量;NBI处理显著(P<0.05)提高了水稻成熟期的土壤pH值和土壤NH⁺₄-N含量,降低了土壤NO^-₃-N含量。总的来看,NBI处理在试验条件下对土壤氨挥发具有较好的抑制作用,氨累积挥发量较CF处理显著(P<0.05)降低28.9%。     

红枫湖流域农村生活污水污染特征及植物净化

通过对红枫湖流域农村生活污水的调查分析显示,生活污水中COD含量为77.35～693.81 mg/L,TP为0.52～6.37 mg/L,NH4+-N为1.04～17.12 mg/L,TN为5.48～28.55 mg/L;7种湿地植物(菖蒲、蔗草、香蒲、水蓼、茭白、水芹和慈姑)对生活污水中的COD、TP、NH4+-N和TN去除效果良好,其中菖蒲的性能最佳,对COD、TP、NH4+-N、TN的去除率分别达到96.1％、88.1％、90.4％和93.1％.     

有机种植对滨海稻田氨挥发特征及水稻产量的影响

为了探讨有机种植对滨海稻田氨挥发损失及水稻产量的影响,设置不施肥对照(CK)、常规种植(CT)、有机种植(CO)3个处理,采用密闭室间歇抽气法,开展有机种植方式下滨海稻田氨挥发特征的研究。结果表明,有机种植的滨海稻田氨挥发总量为34.72 kg/hm²,较常规种植显著降低55.94%(P<0.05)。田面水NH⁺₄-N浓度与稻田氨挥发通量呈极显著正相关(P<0.01),有机种植可有效降低田面水NH⁺₄-N浓度,从而直接减少了氨挥发的产生。有机种植的水稻产量下降4.33%,但与常规种植相比,未达显著水平。因此,有机种植在保持水稻基本稳产的情况下,有效降低了滨海稻田由于氨挥发造成的氮素损失。