不同植物配置人工湿地对废水中镉的去除和富集效应

人工湿地是一种人工建造的安全高效的生态处理技术,植物和基质都是其重要组成部分,其中的植物可以吸收污水中的营养物质、重金属及其他有毒、有害物质。为研究植物对含Cd废水的处理效果,检验植物丰富度对人工湿地Cd去除能力的影响,探讨湿地植物对Cd的富集特性,为人工湿地建设提供理论支持。选用3种湿地植物灯心草(Juncaceae)、水葫芦(Eichhornia crassipes)和水芹菜(Oenanthe javanica),按2种或3种混合方式,构建小型模拟人工湿地,测定分析其对低浓度(5 mg/L)含Cd废水中Cd的去除率、溶解氧(DO)浓度的影响及3种植物富集Cd含量、Cd在植物体内的亚细胞分布和化学形态。结果表明:水芹菜、灯芯草、水葫芦共同配置的湿地系统中,植物间发生协同作用,废水中DO浓度、Cd的去除率及3种植物对Cd的总富集量均最高;水芹菜的地下部分(根)富集量显著高于另外2种植物,灯芯草对Cd的抗性最强且转运系数最高,这2种植物属于优势湿地植物;Cd主要富集在3种植物细胞壁部分,以减轻对其他细胞器的毒害作用;植物体内的Cd以游离态为主,与有机配体结合较少,以减轻植物受害程度。在低浓度Cd污染下,水芹菜+灯心草+水葫芦的组合对废水的净化效果最好,Cd去除率达到68.14%。     

长江口九段沙无齿相手蟹体内重金属含量与评价

以九段沙湿地生态系统中常见的无齿相手蟹为研究对象,分析了其体内重金属的积累和分布特性.结果表明,其体内重金属含量顺序为Cu＞Zn＞Cd＞Pb＞Cr＞As＞总Hg,其重金属含量存在一定季节差异;对九段沙沉积物中的重金属含量分析表明,无齿相手蟹对Cu和Cd有一定的富集能力,适合做九段沙湿地Cu和Cd的指示生物;污染评价表明,本研究中无齿相手蟹均已受到Cu和Pb污染,部分受到Zn、Cd和Cr污染,但未受Hg和As污染.     

阳宗海湖滨湿地沉积物中重金属空间分布特征

以阳宗海不同湖岸湖滨湿地沉积物为研究对象,分析测定沉积物中7种重金属含量,评价不同湖岸重金属的污染程度,探讨在不同干扰方式下湖滨湿地沉积物中重金属的主要污染特征,为阳宗海重金属污染防治提供理论依据。结果表明：（1）阳宗海湖滨湿地不同湖岸7种重金属元素污染程度存在差异,表现为：东岸>北岸>南岸>西岸。As、Cd、Cr、Zn、Mn的最高值出现在东岸,Co、Cu、Ni的最高值出现在北岸,Pb的最高值出现在南岸。（2）不同区域湿地沉积物中,东岸（Cu、Ni、As、Cd）、南岸（Cu、Cd）、西岸（Cd）、北岸（Cu、Ni、Cd）的重金属含量明显高于土壤环境质量2级标准,是主要的重金属污染因子,Cu、Ni、As、Cd的含量分别为43.41~111.15、41.64~57.23、10.28~65.31、1.02~1.99 mg/kg;（3）阳宗海流域上游的铝厂、电厂等高污染企业产生的工业“三废”未经有效净化直接排放,流域周围生活污水、化肥和农药等农业面源污染是导致湖泊重金属污染严重的主要原因;（4）湖滨湿地沉积物中重金属与有机质、全磷之间相互影响,Cu、Ni、As和Cd与全磷呈显著正相关,相关系数分别为0.674、0.790、0.357和0.626（P<0.01）,增加磷的含量,会增加沉积物对重金属的吸附量;Cu、Ni、As和Cd与有机质呈显著正相关,相关系数分别为0.393、0.451、0.406和0.497（P<0.01）。有机质的降解促进金属离子的释放,使沉积物中重金属含量增高。     

明湖国家湿地公园10种水生植物的重金属富集特征

采用原子吸收分光光度法,测定六盘水明湖国家湿地公园10种水生植物体内及根部底泥中Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、Mn、Cu的含量,对其根部底泥污染状况及重金属吸收与富集特征进行研究。结果显示,10种水生植物根部底泥受到重金属不同程度的污染,Cd的污染最为严重,污染强度CdPbZnCuCrMnNi。通过10种水生植物体内重金属含量分析,狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)地下部对Cr、Ni富集量最高,为67.20、57.84 mg/kg;喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)地下部对Zn、Pb、Cd、Mn、Cu富集量最高,分别为1 804.20、38.83、27.73、11 913.75、13.58 mg/kg。狐尾藻、喜旱莲子草、再力花(Thalia dealbata)的根部对多种重金属有较强富集作用,狐尾藻地下部对Zn、Cd、Mn的富集系数为4.28、6.74、10.32;喜旱莲子草地下部对Zn、Cd、Mn的富集系数为6.13、10.70、8.81;再力花地下部对Cd、Mn富集系数为4.68、2.69。水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)、芦苇(Phragmites australis)、梭鱼草(Pontederia cordata)、萍蓬草(Nuphar pumilum)、香蒲(Typha orientalis)、花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor)对多种重金属的转移系数超过1,具有较强的转运能力,萍蓬草对Mn的转移系数最高,为9.82。研究表明,10种水生植物对明湖国家湿地公园环境均有一定的净化作用。     

混合重金属对翡翠贻贝的积累与排放规律研究

通过对翡翠贻贝（Mytilus edulis）进行混合重金属积累与排放的慢性实验,研究了重金属铅（Ph）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和砷（As）的混合溶液在翡翠贻贝体内的积累规律和排放规律。结果表明,翡翠贻贝对Ph、Zn、Cu、M、Cd、Cr、Hg和As的富集和排放规律性较强,在累积实验中,翡翠贻贝体内各种重金属含量随着时间的推移明显呈上升趋势,翡翠贻贝对重金属Pb,Cu,Ni,Cd,Zn、As、Cr和比有较强的累积能力,可很好地指示海水中这些重金属的污染;在排放实验中,翡翠贻贝体内各重金属含量随时间的推移呈下降趋势,但排放曲线都较平缓,表明翡翠贻贝在实验过程中,释放体内重金属较缓慢。     

海湾扇贝烟台养殖海域海水水质及扇贝体内重金属富集分析

为掌握海湾扇贝(Argopecten irradians)集中上市季节烟台养殖海域海水水质状况及扇贝体内重金属富集情况,本研究选取烟台牟平区、开发区、莱州市及龙口市4处典型扇贝养殖区,于2021年11月分别对养殖海区海水水质及扇贝体内6种重金属(包括Pb、Cd、Hg、Cu、Cr及Zn)含量进行测定与分析。结果表明：4个养殖区内海水中溶解氧(Dissolved oxygen, DO)、化学需氧量(Chemical oxygen demand, COD)、无机氮(Dissolved inorganic nitrogen, DIN)和无机磷(Dissolved inorganic phosphorus, DIP)均符合国家一类海水水质标准,重金属均符合渔业水质标准;海湾扇贝闭壳肌中6种重金属含量均符合食品安全国家标准;海湾扇贝对重金属富集具有明显选择性,其中对Cu和Cd的富集能力较强,扇贝整体软组织对两者富集系数分别达到1 500以上和650以上;扇贝不同组织对重金属的富集能力和选择性也不同,主要表现在闭壳肌对Zn的富集程度显著高于扇贝整体软组织。扇贝养殖过程中Cr、Cd等有害重金属在体内富...     

龙岗河不同湿地植物重金属富集能力的比较研究

重金属污染是我国面临的重要环境问题之一,利用植物修复受污染的区域具有经济有效、操作简便等优点。选取深圳龙岗河上游爱联嶂背工业区附近优势物种光头稗(Echinochloa colonum)、鬼针草(Bidens pilosa)以及绵毛酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium var.salicifolium)为研究材料,测定土壤及植物不同组分间镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、砷(As)、镍(Ni)的含量,比较不同植物间以及同一植物不同组分间重金属含量的差异,计算重金属的转移和富集系数,以分析深圳河支流附近植物重金属富集能力。结果表明,3种植株对7种重金属均有一定的吸附作用,其吸附能力依次是:CdAsPbNiCrZnCu。3个物种对As和Cd的吸附作用较大,达到《地表水环境质量标准》中V类水标准的2800倍和2900倍。物种间吸附能力比较结果表明,不同物种整株对重金属吸附的差异不明显,但组分间吸附数据表明,根是3个物种吸附重金属的关键区域。对富集系数与转移系数的研究可见,3种优势物种对Cd、Pb、Ni的富集系数均大于1,表明该区域优势物种对此3类重金属的富集能力较强,可以维护和适当扩大其种群规模以利于该区域的重金属防治。     

褶牡蛎对水体中重金属铜和镉的富集动力学特性

以褶牡蛎Crassostrea plicatula为研究对象,应用半静态双箱模型室内模拟了大、小两种规格褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集释放过程.通过对富集与释放阶段褶牡蛎体内重金属含量变化进行非线性拟合,得到了褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集曲线及富集动力学参数.结果表明,1)富集阶段褶牡蛎对Cu、Cd的生物富集系数BCF及吸收速率常数k1随着外部水体中重金属暴露浓度的增大而减少,理论平衡状态下生物体内重金属含量随外部水体中重金属暴露浓度的增大而增大;2)释放阶段褶牡蛎对重金属Cu、Cd的吸收速率常数k1随富集阶段外部水体中Cu、Cd暴露浓度的增大而减小,褶牡蛎体内Cu的生物学半衰期B1/2随富集阶段外部水体中Cu暴露浓度的增大而延长,Cd的生物学半衰期与Cd暴露浓度的关系无明显规律性;3)褶牡蛎对Cu的富集能力和排出能力均强于Cd;4)大规格褶牡蛎对Cu、Cd的富集能力均强于小规格,而褶牡蛎规格大小对于其体内Cu、Cd的排出作用的影响不显著.     

泥蚶对重金属铜、铅、镉的生物富集动力学

以泥蚶为实验生物,应用半静态双箱模型室内模拟了其对三种重金属(Cu、Pb、Cd)的生物富集实验,通过对富集与排出过程中泥蚶体内重金属污染物的动态监测和对富集与排出过程监测结果的非线性拟合,得到了泥蚶富集重金属的吸收速率常数K1、排出速率常数K2、生物富集因子BCF、生物学半衰期B1/2等动力学参数.对模型的拟合优度检验结果显示,泥蚶对重金属Cu、Pb、Cd的生物富集数据符合双箱模型,由该模型得到的预测值与实测值之间无显著性差异,模型的拟合优度良好.拟合结果得到Cu、Pb、Cd动力学参数,K1为7.318～29.928;K2为0.0064～0.0176;BCF为457.3～3303.6;B1/2为39.4～108.3.比较结果得出:吸收速率常数K1及生物富集因子BCF均随着外部水体金属暴露浓度的增大而减小;泥蚶对Cu、Pb、Cd的富集能力依次是PbCdCu;三种重金属在泥蚶体内的生物学半衰期B1/2依次是PbCdCu;理论平衡状态下生物体内金属含量CAmax随着外部水体中金属暴露浓度的增大而增大,且呈显著正相关,因此可以认为泥蚶体内的重金属含量如实地反映了水环境的污染状况和水域近期的污染过程,从而可以考虑把泥蚶作为浙江沿海及其它泥蚶分布海域重金属Cu、Pb、Cd污染的指示生物.     

2种淡水蚌类对水环境中Cu、Zn和Cd的去除与累积

2007年10月,在室内模拟条件下初步研究了成年背角无齿蚌和三角帆蚌对水环境中的Cu、zn和cd的去除与累积.随着暴露时间的延长,2种淡水蚌在不同重金属浓度处理下.对水体中Cu、Zn、Cd的去除率均呈下降趋势.相同重金属浓度处理下,背角无齿蚌对水体中Cu、Zn、Cd的去除率分别为三角帆蚌的1.2、1.9、1.5倍.统计分析结果表明,淡水蚌种类、重金属浓度、蚌不同组织对其体内Cu、Zn、cd含量的影响均存在显著效应(P<0.05).2种淡水蚌各组织对Cu、Zn、Cd的富集系数平均值均随处理中重金属浓度的增加而下降,且不同浓度处理下淡水蚌鳃对Cu、Zn,Cd的富集系数平均值远高于足、外套、壳.     

海水养殖尾水人工湿地处理系统及其脱氮过程研究进展和展望

利用人工湿地处理海水养殖尾水具有很大的应用前景,其中,脱氮是人工湿地的主要任务之一。基质上栽培的植物和附着的微生物参与的氮循环是人工湿地生物脱氮的主要路径,植物和多种氮代谢菌群在人工湿地内部相互协同与制约,构成了一个复杂的氮代谢网络。海水养殖尾水的高盐度和低碳氮比(C/N)又决定了此类人工湿地独特的处理环境和生物脱氮机制。同时,人工湿地的供氧模式、水力负荷(HRT)、水力停留时间(HLR)等水力条件参数对脱氮效能也有很大影响,对这些指标进行调控和优化,可以提高湿地的整体脱氮性能。本文从海水人工湿地的构建、基质的选取、耐盐植物的筛选、氮循环相关微生物以及运行参数调控四个方面,对近年来海水养殖尾水人工湿地生物脱氮方面的研究进展进行了综述和展望,以期为深入理解海水人工湿地脱氮机制和优化运行方式提供参考。     

Incorporation of composted and dried water hyacinth in pelleted feed for the tilapia Oreochromis niloticus (Peters)

Abstract. Eight diets were formulated using either composted or dried water hyacinth, Eichornia crassipes (Mart.) Solms., incorporated into a conventional pelleted tilapia feed in a simple displacement procedure: 100. 75, 50 and 25% composted water hyacinth: 100, 75 and 25% dried water hyacinth; and a control diet with 0% displacement of the conventional feed. The experimental diets were fed in duplicate treatments to Oreochromis niloticus in a series of 16 outdoor 4-m³ tanks stocked with eight fish/tank for 84 days. Good growth and feed utilization efficiencies were obtained with diets containing up to 75% composted water hyacinth with no significant reduction in fish performance compared to the control diet. Fish performed better with diets containing composted than with diets containing dried water hyacinth, except for the 100% composted water hyacinth diet in which the pellet was exceptionally hard. The better performance with diets containing composted compared to dried water hyacinth may have been due to the lower levels of crude fibre in the former diets, although significant fish growth was achieved even with the diet containing 100% dried water hyacinth. Some nutrition must have been obtained by the fish indirectly from the plankton in the static water experimental system but it was concluded that the fish also obtained a significant amount of their nutrition directly from the diets, including those with a high percentage of composted water hyacinth which in some treatments had relatively low mean phytoplankton biomass levels in the water. An experimental protocol is recommended for the evaluation of the nutritional value of non-conventional fish feeds in which determination of fish growth without concern for underlying mechanisms precedes studies to assess the relative contribution of the direct and indirect nutritional value of the feed.     

福寿螺对草鱼粪便再利用的可行性研究

为探究福寿螺(Pomacea canaliculate)能否有效利用草鱼(Ctenopharyngodon idellus)摄食水葫芦(Eichhornia crassipes)后产生的粪便,该研究对草鱼粪便、水葫芦饵料处理组福寿螺的生长、体组成、消化酶活力、氮磷富集量等进行比较分析。结果显示:1)两组福寿螺体质量均极显著增加(P<0.01),其中水葫芦组特定生长率(SGR)、食物转化率(FCR)均极显著高于草鱼粪便组(P<0.01);成活率(SR)无显著差异(P>0.05);2)两组福寿螺软体部的体组成差异不显著(P>0.05);3)水葫芦组的胃淀粉酶活力显著高于草鱼粪便组(P<0.05),纤维素酶、脂肪酶活力无显著差异(P>0.05);4)两组福寿螺均能有效富集氮(N)、磷(P)元素,且两组间无显著差异(P>0.05)。结果表明福寿螺摄食草鱼粪便不仅能满足螺本身的基本生长需求,还能间接减轻水体中的N、P负荷,表明在已有的“水体-水葫芦-草鱼”养殖模式中,可利用福寿螺解决草鱼粪便污染问题。     

水分对湿地生态系统不同植被类型土壤种子库的影响

探讨退化河流湿地生态系统不同植被类型土壤种子库对水分变化的响应机制,了解植物群落的演替规律和退化驱动力,可为进一步了解生态系统的退化过程及生态恢复提供参数依据。通过水分控制试验（干旱、湿润和积水）,在妫水河流域自然湿地生态系统5种不同植被类型的表层土样上开展土壤种子库的萌发试验。结果表明,不同的植被类型对于水分变化的响应模式明显不同。根据其植被特征可分为3类（：1）对于以中旱生植物为主的林下杂类草群落,随着水分的增加其植物种类和数量明显增多。相比较干旱处理,积水处理组植物种类和数量增加的幅度分别为43.8%和249.5%,其中湿生植物明显增多;多样性指数的分析也表明积水处理组其多样性较干旱处理组更高。（2）对于湿生/水生的欧地笋杂类草、芦苇杂类草和芦苇优势种群落,其表现为湿润处理时单位面积物种数和植物密度最低,而干旱和积水处理皆高于湿润处理;多样性水平则呈现随水分增加而降低的趋势。（3）水生的香蒲优势种群落则呈现和林下杂类草群落相反的结果,随水分增加其植物种类明显下降、多样性水平显著降低,但植物数量随水分的增加而呈增加趋势、最大增幅为137.6%。在植物群落组成和相似度方面,5种植被类...     

生化尾水胁迫下湿地植物生理特性变化

检测植物处理污水厂生化尾水的效果和分析植物生理生长特性,为西北干旱半干旱地区人工湿地污水处理系统合理配置土著湿地植物提供理论依据。在复合垂直流-水平流人工湿地中种植芦苇和香蒲,生活污水处理装置的二级生化出水胁迫,植物移栽成活后和收割之前分别检测植物的生理、生长指标和光合参数。结果表明,COD_(Cr)、NH~+_4-N、TN、TP的去除率,种植植物期间分别为79.32%、85.69%、82.17%、91.76%,植物收割后分别为71.34%、58.45%、60.49%、89.86%;芦苇最高株高达到380 cm,香蒲最高株高达到320 cm;地上部分生物量香蒲最高达到4.15kg,芦苇最高达到7.55 kg;香蒲的净光合速率(P_n)分别增加了6.35%、3.99%、22.39%,芦苇的净光合速率(P_n)则分别增加了42.20%、5.26%、8.96%。2种湿地植物在污水胁迫下表现出一定的防御能力,但是抗污能力存在一定的差异。     

养鳖池中种植水葫芦和搭养鲢鱼对改善水质效果的研究

使用2口面积2000㎡的池塘养鳌,在池塘中种植水葫芦并搭养鲢鱼,以期净化、改善养殖水质.使用2口面积相同的池塘作为对照.对比养殖试验进行了4个月,期间每隔10d测定COD,NH3-N,N02-N、DO、悬浮物(SS)等水质指标,并观察鳌的摄食和疾病情况.结果表明,在养鳌池中种植水葫芦和搭养少量鲢鱼,有利于改善水质减少鳌...     

中华绒螯蟹温室育苗的水处理

通过对生物净化系统处理前后育苗水质指标变化情况的测定,初步探讨了生物净化系统在河蟹育苗过程中对水质的处理效果和应用价值。与传统的育苗工艺相比,应用生物净化系统有机物降解速度快,脱氮效果显著。ＣＯＤ、总氨氮的平均去除率分别为３３．２％,５５．５％。整个育苗过程ｐＨ稳定,溶氧丰富,池底无氧债和黑臭。     

贵州高原生态浮床6种水生植物水质改善效果研究

为了研究贵州高原麦西河库湾水质改善生态修复工程示范区内生态浮床适合种植何种水生植物,以及植物对水质改善的效果,选择水蓼（Polygonum hydropiper L.）、水芹菜（Oenanthe javanica D.C.）、空心菜（Ipomoea aquatica）、慈菇（Sagittaria sagittifolia L.）、菖蒲（Acorus calamus）、美人蕉（Carna generalis Bailey）6种贵州高原常见的水生植物进行室内模拟试验。结果表明：（1）6种水生植物对总氮去除率为40.0%～90.9%,总磷去除率为53.1%～87.1%,氨氮、CODCr等其余指标变化也很明显,去除效果均较好;（2）从植物的生长情况来看,菖蒲和空心菜的净增生物量最大,水蓼最小;（3）植物的地上部分氮磷含量较高,可以定时收割地上部分以转移水中的营养盐。通过对比分析,认为菖蒲和空心菜是比较适合高原水库和湖泊生态浮床上种植的水生植物。     

Constructed wetlands for treatment of harvest effluents from grow‐out ponds of the Amazon river prawn

Effluent discharges from aquaculture can reduce water quality in receiving water bodies and that strategies or practices to reduce this are necessary. One possibility is to reduce, or eliminate, water renewal in grow‐out ponds. In this study, we eliminated water renewal in grow‐out ponds associated with the culture of 40 individuals m^?2 of Amazon river prawn (Macrobrachium amazonicum). At the end of the culture period it was, however, necessary to drain the pond to harvest the prawns. An experiment was performed in triplicate, in which the water supply characteristics and harvest water characteristics of ponds were evaluated. To reduce these concentrations of total N and P, an aquatic macrophyte (Eichhornia crassipes, water hyacinth) treatment system (CWs) was adopted. The water characteristics in the CWs were evaluated after 1, 3, 7, 14 and 21 days. The water supply of ponds presented the average concentrations of 0.67 ± 0.32 mg L^?1 and 17.4 ± 14.7 μg L^?1 of total‐N and total‐P respectively. The harvest effluent of ponds had elevated concentrations of different forms of nitrogen (4.44 mg L^?1 of total‐N) and phosphorous (100.9 μg L^?1 of total‐P). After 1 day of the experiment we found the following reductions in key nutrients in treatment system containing E. crassipes: 90%, 78% and 45% reductions in the concentrations of particulate matter, orthophosphates and nitrates respectively. We noted that after 3 days the nitrates had been reduced by 53%. We concluded that 3 days of this treatment was sufficient for the removal of the additional nutrients that had accumulated in the Amazon river prawn ponds.     

人工湿地联合塘内设施调控生产性虾塘水环境的效果与技术

研究了由表面流与水平潜流组成的复合人工湿地联合使用塘内曝气增氧机与人工净化网调控生产性淡水对虾养殖塘水环境的效果与技术。养殖中后期(约60 d后), 湿地以1.65 m/d水力负荷, 3次循环处理虾塘废水, 有效调控虾塘水质, 确保养殖成功。结果表明湿地对废水中有害物质均可程度不等地去除, 蓝绿藻得以控制, 出口水 -N与BOD5分别为极显著(P<0.01)与显著(P<0.05)去除, 去除率与去除速率分别为72.6%, 0.467 g/(m²·d)与29.7%, 2.651 g/(m²·d), -P为41.7%, 0.022 g/(m²·d), TN为26.1%, 2.619 g / (m2?d), CODMn为15.9%, 3.738 g/(m²·d), -N去除率仅3.6%, 但去除速率较高[0.462 g/(m²·d)]。湿地静止4 d期间, 废水中 -N与 -N去除率达96.8%与93.3%, 均极显著去除(P<0.01)。养殖周期试验塘水化学指标均维持在虾安全生长范围内, 收获虾8.81 g, 9.36 cm; 对照塘因爆发蓝绿藻仅养殖60 d, 收获虾3.06 g, 6.54 cm。试验表明, 在不用药、不换水条件下, 联合塘内设施, 人工湿地以较高水力负荷与低频率运转可有效调控虾塘水质, 确保养殖成功。