不同水生植物对富营养化水体中氮磷去除效果的比较

通过设置3种不同浓度的富营养化水体净化试验,研究了菖蒲、香蒲、鸢尾生长状况及对3种不同富营养化水体中氮和磷的去除效果。结果表明,鸢尾和香蒲在3种浓度的富营养化水体中均能生长,菖蒲在高浓度水体中生长受到影响,这3种植物对不同浓度的富营养化水体中的氮、磷的去除率不同,鸢尾对3种不同富营养化程度水体的总氮的去除率分别为69%、88.8%、69.9%,菖蒲为66.5%、82.2%、54.2%,香蒲为64.1%、77%、74.3%;对水体总磷的去除率鸢尾为70%、87.7%、77.5%,菖蒲为54%、80%、55.8%,香蒲为44%、60.5%、61.6%。试验表明,3种植物均能显著改善富营养化水体的水质。各项指标综合分析可见,3种植物中鸢尾对富营养化水体的净化效果最好,香蒲对水体的净化效果最差,尤其是对水体中磷的去除。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

水环境中氮、磷营养水平对水葫芦生长的影响

通过实验室模拟培养实验,观察中、低氮、磷浓度条件下水葫芦的生长规律。结果表明,在总磷浓度一定的条件下,水葫芦对氨氮的吸收率与培养液中氨氮浓度有关,呈开口向下的抛物线型关系,抛物线转折点与培养液中的总磷浓度有关。过高的氨氮浓度反而会抑制水葫芦的生长,使水葫芦对氨氮的吸收率下降。在氨氮浓度一定的条件下,水葫芦的生长率随着培养液中总磷浓度的增加而增加,但是,水葫芦对总磷的吸收却是有限的。     

水生植物对富营养化水体净化能力的研究

以具有观赏价值的水生植物紫萼、鸭舌草、泽泻、红蓼和水蓼为试材进行水培试验,观察其对含不同质量浓度氮、磷的富营养化水体的净化能力。结果表明:5种植物对富营养化水体均有明显的净化作用,在水体中生长5 d总氮去除率均在80%以上,总磷去除率(10 d)也达到70%以上。5种植物对总磷浓度为0.051 6 mg/L和0.516 0 mg/L水体的总磷去除率极显著高于对总磷浓度为0.010 3 mg/L水体中的总磷去除率,但总磷浓度为0.516 0 mg/L水体与0.051 6 mg/L水体中植物对总磷的去除率差异不显著。5种植物之间对总氮和总磷去除率差异均不显著,紫萼、泽泻和红蓼净化效果较好。     

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthejavanica(B1.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalc R.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础.结果表明,水芹对NH 4吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO-3吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH 4吸收的Vmax大于对NO-3吸收的Vmax但吸收的Km值却明显小于对NO-3吸收的Km值.而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强.富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的Gs活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的Gs活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性.单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性.单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性.     

养殖水体富营养化的成因与危害

对养殖水体富营养化的形成原因与危害进行了综述。养殖水体富营养化是水体中氮、磷等营养物质浓度的升高以及缓慢的水流流态和适宜的温度条件共同作用的结果，而水流流态和温度条件都非人为所能控制，因此文章主要对养殖水体中氮、磷营养物质的来源以及与水体富营养化的关系做了较为详细的阐述。养殖水体中的氮、磷营养物质的来源包括从外部进入水体的氮、磷，以及水体内部自身底泥等沉积物所释放的。在水产养殖过程中，水体中的氮、磷营养物在不断积累，浓度在不断上升，当浓度达到一定的限值，并在缓慢的水流流态和适宜的温度条件下就会形成养殖水体的富营养化。养殖水体的富营养化，将导致水中NH3-Nm、NO2-N、H2S等有毒有害物质浓度大幅度提高以及溶解氧的持续降低，这些变化都会影响水产动物的正常生理机能，甚至会造成大面积死亡．从而带来严重的经济损失。     

不同植物对生活污水中氮、磷的去除效果研究

采用简易材料制作生态浮床系统,研究风车草、观音竹、红龙草、水美蓉等4种植物对水体中总磷、溶解性磷、总氮、氨氮等指标的吸收情况.结果表明:当污水的总磷、溶解性磷、总氮分别为3.24～12.32、2.71～10.00、14.65～62.51 mg/L时,在3～12d内,红龙草、风车草、水芙蓉、观音竹对总磷的平均去除率分别为94％、82.03％、75.11％、74％;对溶解性磷的的平均去除率分别为84.24％ 、78.94％、78.66％、78.14％;对总氮的平均去除率分别为86.6％、75.9％、74.8％、71.1％.红龙草对氮、磷的去除效果较好,其次是风车草、水芙蓉,观音竹的去除效果最差.     

水葫芦根系脱落物的氮磷含量分析

为了探讨水葫芦净化富营养化水体过程中根系脱落物的氮磷释放对于水质的影响,在滇池草海水域,利用围栏控制性种养水葫芦,于2013年5-11月,每隔30 d监测单元框内水葫芦生物量(鲜重)与干重,采集水葫芦样品测定植株氮磷含量;收集单元框内根系脱落物,并监测鲜重与干重及其氮磷含量。结果显示:(1)5-9月(旺盛生长期)和10-11月(逐渐枯萎期)的水葫芦植株干物质氮磷含量无显著差异(P>0.05),但是旺盛生长期内水葫芦的生长速率明显高于逐渐枯萎期(P<0.05),使得旺盛生长期内水葫芦对水体氮磷的净化效果明显优于逐渐枯萎期。(2)根系脱落物的鲜重仅占水葫芦鲜重增加值的7.72%;根系脱落物的干重仅占水葫芦干重增加值的2.10%,根系脱落物含氮量仅占水葫芦植株含氮量增加值的2.50%;根系脱落物含磷量仅占水葫芦植株含磷量增加值的3.05%。分析认为,与水葫芦植株从水体带走的氮磷量相比,随着根系脱落物降解释放而返回水体的氮磷量极少,不会对湖泊水质造成负面影响。     

不同水稻品种对滇池富营养化水体中氮磷去除效果研究

利用水生植物净化富营养化水体是污染水体生物治理的途径之一,选择5个水稻品种作为供试水生植物,通过静态水培试验,研究了各植物在富营养化水体中的生长状况,以及对水体中N、P的去除效果,以期找出适宜在富营养化水体中生长的优势水稻品种。结果表明,在不添加任何植物营养的条件下,5个水稻品种在富营养化水体中均能正常生长;有植物处理系统对水体中总磷(TP)、氨氮(NH4-N)的去除效果显著高于无植物对照;有植物处理系统TP的去除率为75.54%~88.54%,NH4-N的去除率为90.43%~96.82%;无植物对照TP的去除率为49.14%,NH4-N的去除率为88.13%。整个生育期,不同水稻品种对水体中NH4-N和TP的去除率呈先快、中缓、后期略有回升的动态规律。供试的5个水稻品种,红谷对水体中NH4-N和TP去除率均为最高,且该品种适应能力强,在今后的人工湿地中值得推广应用。     

凤眼莲与微生物组合处理对水体中氮磷去除能力的比较研究

以前期激素诱导形成的类紫根凤眼莲以及自然河道采集的普通凤眼莲为研究对象,加入液体混合菌剂,比较这2种凤眼莲与液体菌剂单一及其组合处理时去除富营养化水体中氨氮、总磷的能力。结果表明:经过45 d的处理,发现类紫根凤眼莲与液体混合菌剂组合的去除效果最好,其氨氮的去除率为55%,总磷的去除率可达85%;综合效果其次的是用类紫根凤眼莲单独处理;而普通凤眼莲与液体混合菌剂组合在去除氨氮效果上比类紫根凤眼莲单独处理稍好,液体混合菌剂单独处理效果较差,总磷去除率仅为34%,氨氮去除率27%。     

水葫芦生长对水质的影响规律研究

[目的]探讨水葫芦生长对水质的影响规律。[方法]对一水葫芦分布密度和盖度较高的河流选取3个点进行跟踪调查研究,分出苗期、生长初期、生长盛期、生长后期、枯死期以及沉淀期,对水体中水温、透明度、pH、溶解氧、总氮含量以及总磷含量进行定点检测。[结果]5～9月是水葫芦生长旺盛期,随着其生命活动的加强,水体透明度逐渐增加,溶解氧含量有所增加;同时,水体中总氮、总磷含量明显下降;10～12月,当水葫芦生物量扩大到一定程度时,水质逐渐恶化,透明度又明显降低,水中溶解氧减少;同时总氮、总磷含量增加,水体呈富营养化。[结论]水葫芦在不同生长时期对水质的影响不同,在生长盛期对水质有一定的净化作用,在生长后期和枯死期又会引起水质恶化。     

水葫芦对重金属镉和铬的长期富集效应

[目的]探讨重金属复合作用下水葫芦富集能力的变化情况。[方法]通过为期2个月的室内水培模拟试验研究水葫芦对重金属镉、铬长期富集效果。[结果]水葫芦有较强镉转运能力,叶片也是富集镉的主要部位,最高可达根含量的77%以上。水葫芦对铬转运能力较低,叶片铬含量仅为根的10%~22%。镉、铬复合作用下,铬对镉的表现为拮抗作用,尤其是在叶片中。相反,镉对铬的影响规律不明显,叶中低铬浓度下(1.00 mg/L)抑制铬积累,高铬浓度下(4.00 mg/L)则促进,而该2个浓度下对根均无显著影响,可能主要影响了铬的转运。[结论]水葫芦根系镉和铬最高含量可达6 600 mg/kg和7 300 mg/kg以上,表明其较强镉、铬污染修复能力在重金属污染水体修复上具有良好的应用价值。     

水葫芦对中高浓度畜禽废水的净化效果研究

水葫芦对不同浓度畜禽废水的净化试验表明,水葫芦对中高浓度的畜禽废水有很强的净化能力,在25d内对有机物(以化学需氧量CODcr表示)的去除率在60%~88%之间;对总氮(TN)的去除率在50%~90%之间,对总磷(TP)去除率介于50%~60%之间。水葫芦对畜禽废水中CODcr、TN、TP的净化速率符合一级动力学方程,其中对CODcr、TN净化效率随废水浓度的升高而降低,而水葫芦对TP的净化效率则受畜禽废水起始浓度的影响较小。     

凤眼莲及底泥对富营养化水体反硝化脱氮特征的影响研究

利用改进的漂浮箱法,通过直接测定水体释放的N2O、N2,在模拟实验中研究种养及未种养漂浮植物凤眼莲条件下富营养化水体硝化、反硝化脱氮释放N2、N2O特征及其对消减水体氮的贡献。结果表明,种养或未种养凤眼莲的富营养化水体硝化、反硝化脱氮的产物以N2为主,硝化、反硝化脱氮释放N2O而脱除的氮仅占水体TN损失量的0.01%±0.003%。在实验设定的水体富营养化条件下（NH+4-N浓度6.0~7.2 mg·L-1、NO-3-N浓度0.81~5.14 mg·L-1 、TN浓度为8.9~12.07 mg·L-1）,种养凤眼莲的富营养化水体（无底泥）以向大气界面累积释放N2形式损失的氮量（N2-N量,以N计）为（1 609.1±303.4）~（2 265.2±262.6）mg,占水体氮损失量的63.2%±17.0%,凤眼莲吸收的N仅占水体TN损失量的（23.7±3.1）%~（28.7±4.8）%,并不是净化水体氮的唯一途径。未种养凤眼莲的富营养化水体（无底泥）向大气界面累积释放N2形式损失的氮占整个水体N损失量的（40.7±8.6）%~（43.6±0.8）%,是富营养化水体自净脱氮的主要途径。施加底泥进一步促进了水体通过反硝化脱氮释放N2而损失的氮量。凤眼莲与底泥对促进反硝化脱氮过程具有良好的交互作用（P<0.01）。种养凤眼莲的富营养化水体向大气界面释放N2的浓度显著（P<0.05）高于相应处理下未种养凤眼莲的对照水体,说明凤眼莲可能对水体反硝化脱氮过程有促进作用。     

重富营养化水体内凤眼莲生长特性的研究

于2004年8～10月在淮安楚州的重富营养化文渠及泮池内,研究了凤眼莲([Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms]的生长特性,以5d为1周期测定单位面积内凤眼莲的增长量,利用Logistic方程探讨凤眼莲在不同密度、不同时期下的生产力、内禀增长率、最大环境容量等。结果表明:凤眼莲在受到直排性城镇生活污水、餐饮业污水等污染的重富营养化文渠、泮池中能够正常生长繁殖,8月份平均净生产力在0.1～0.7kg(/m2·d),内禀生产力在0.05～0.09/d,且与温度呈正相关。在此基础上,探讨了凤眼莲治污的可行性,为今后利用凤眼莲治理当地及其他欠发达城镇的污染水体提供科学依据。     

利用凤眼莲除去镉和锌研究

本文介绍水生生物凤眼莲在4d内积累重金属镉和锌的情况.镉采用4mg/L浓度,锌采用40mg/L浓度.试验时间间隔为1d、2d、3d、和4d,试验对照组为3组.试验结果表明:凤眼莲对镉和锌在第1d吸收最强,溶液中金属浓度显著降低,之后吸收呈下降趋势.第4d时镉和锌在凤眼莲根和茎叶积累量达到最高,其中镉在茎叶和根中含量分别为162.93mg/kg和2127.27mg/kg;锌在茎叶和根中含量分别为1042.56mg/kg和8712.80mg/kg,相同时间段内凤眼莲对镉的生物吸收因子高于锌.     

水葫芦在海水中的驯化及其对氨氮的去除能力研究

[目的]研究水葫芦在海水驯化条件下对氨氮的去除能力。[方法]设置不同盐度试验组对水葫芦进行驯化,采用纳氏试剂法测定水体中氨氮浓度。[结果]1∶2和1∶5试验组比1∶0和1∶1试验组更快到达平稳期,且去除氨氮效果更好。1∶0、1∶1、1∶2和1∶5试验组氨氮去除率分别为49.79%、66.45%、70.65%和77.43%。[结论]水葫芦可以在较低盐度生长且氨氮去除率高,通过海水驯化可以使得水葫芦更加适应海水环境,并为治理近海海域水体富营养化提供可靠的理论基础。     

炉渣等4种基质对富营养化水体中NP的降解研究

采用塑料箱为容器对炉渣、碎石、碎砖头和碎陶片等4种基质分别在2、4、6 d换水周期下,对富营养化水体中N、P的去除效果进行了研究。结果表明:炉渣对TN具有一定的去除效果,其次为碎石,碎砖头和碎陶片则没有表现出去除效果,在水力停留时间(Hydrau lic Residence Tim e,HRT)为6 d时,4种基质对TN的平均去除率为:炉渣(24.7%)>碎石(14.0%)>碎砖头(-0.7%)>碎陶片(-13.6%),空白为6.4%;4种基质对NH4 -N都具有较好的去除效果,对NO3--N均无去除效果;碎石和炉渣对TP具有一定的去除效果(HRT为6 d时,碎石多次平均去除率为38.8%;炉渣为25.8%),碎砖头和碎陶片则在本试验中也没有对TP表现出去除效果;PO43--P情况与TP类似;较长换水周期时基质的去除效果要好于较短换水周期时的去除效果,为了保证基质对水体具有净化作用,4 d或更长的换水周期是比较可取的。     

凤眼莲和水浮莲对滇池草海水体中氮去除效果的比较研究

通过模拟试验,比较了凤眼莲和水浮莲2种漂浮性水生植物对滇池草海水体的去氮效果。结果表明,凤眼莲 (Eichhornia crassipes) 和水浮莲 (Pistia stratiotes) 均有较强的水体去氮能力。在水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 初始平均浓度分别为8.40、7.20、4.12、2.59 mg·L^-1,凤眼莲和水浮莲种苗投放均为1 kg 的条件下,凤眼莲和水浮莲对水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 30 d 去除率平均分别为74.24%、76.81%、87.62%、80.30%和70.10%、78.89%、94.77%、87.64%。凤眼莲和水浮莲吸收作用带走的氮占水体中总氮损失量的89.39%和82.33%,凤眼莲试验组、水浮莲试验组和对照组沉积物中氮含量占水体中氮损失量比率平均分别为6.94%、11.64%和83.51%,说明凤眼莲和水浮莲能有效吸附水体中悬浮颗粒物,进而减少了水体沉积物的形成,凤眼莲、水浮莲均能显著降低水体DO 及pH 值。虽然凤眼莲和水浮莲均能显著降低水体的总氮浓度,但由于水浮莲植株较脆,综合考虑,故认为大规模控制性种养凤眼莲是一种治理富营养化湖泊的可行途径。