浅析生物浮床技术在水产养殖中的应用

目前原位生态修复技术被广泛应用到水产养殖中,生物浮床技术以其特有的特点成为生物操纵众多方式中的领先技术。本文主要通过对生物浮床技术原理的阐述,研究其特点和实际操作的效果。并指出目前生物浮床的技术在水产养殖应用方面还存在的缺陷。     

植物浮床在养殖池塘水环境污染生态修复中的应用

植物浮床技术作为一项新兴的污染生物处理技术,能有效控制水环境污染、修复生态环境。该文介绍了池塘养殖水环境污染修复类型,异位修复与原位修复,以及植物浮床在污染水环境修复中的净化机理。养殖池塘水环境污染来源,阐述池塘水环境污染的危害,对水生生物和人类健康的影响,并列举蕹菜、水芹、生菜3种植物浮床在养殖池塘水环境污染修复中的应用实例和前景展望。     

组合生态浮床净化养殖水体效果研究

为了研究由水生植物与人工介质构建的组合生态浮床对养殖水体的净化效果,通过在大薸(Pistia stratiotes)底部放置生物陶粒基质构建了组合生态浮床,研究了该组合浮床对养殖水体的净化效果。数据表明,组合生态浮床对总氮、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷、化学需氧量(COD)去除率分别达到52.38%、77.78%、81.97%、67.57%和43.98%,均显著高于植物对照组和基质对照组(P0.05)。经组合浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准,NH+4-N水平降至0.15 mg/L以下,NO-2-N水平降至0.02 mg/L以下。结果表明,组合生态浮床中植物吸收、基质吸附及微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果,合理的生物组合对提高生态浮床净化养殖废水效果具有积极的促进作用。研究结果为构建适宜养殖水体净化的组合型生态浮床提供了技术支撑。     

水生植物根系生态化学特性及其生态响应研究进展

植物生态浮床技术具有原位修复环境效果好、运行成本低、操作方便等特点,已成为当前水产养殖水体净化的主要技术之一,给水产养殖业带来了显著效益。浮床植物根系构建了具有巨大表面积的生物膜,导致不同种类的微生物群落在根系着生,对净化水体起重要作用。本文阐述了浮床植物根系的生理生态化学特性,植物根际周围微生物群落的形成、分布状况,根系与根系分泌物间的相互关系,根系泌氧状况以及产生的一系列生态响应,并对未来浮床植物根系的研究方向进行了展望,以便为研究浮床植物的净化机制提供理论依据。     

鱼菜共生浮排种类及制作工艺

利用水面浮排种植水生植物的鱼菜共生池塘养殖生态系统,不仅可实现养殖水体环境的生物净化、污染物降解和生态自我修复,还能提高水产品的品质,增强水产的市场竞争力,是现代水产养殖业中比较受欢迎的一种新型养殖模式。本文介绍5种应用较多、比较成功的浮排结构及其制作工艺。     

基于生物协同作用的强化生态浮床对养殖水体的净化效果

为了提高传统植物浮床对养殖水体的净化效果,降低养殖排放水污染,采用在凤眼莲Eichhornia crassipes浮床底部放置生物陶粒基质的方法构建强化生态浮床,研究了该强化生态浮床对养殖水体的净化效果。结果表明:用强化生态浮床净化水体16d时,对总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除率分别达到48.57%、68.52%、77.05%、71.17%、47.22%,均显著高于凤眼莲组和生物陶粒组(P0.05);经强化生态浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准(SC/T9101—2007),NH+4-N浓度降至0.20mg/L以下,NO-2-N浓度降至0.01mg/L以下。研究表明,强化生态浮床中植物、基质和微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果。     

滤料浮床面积对水产养殖水体的原位修复效果

构建了适用于水产养殖水体原位修复的滤料浮床生态调控系统,考察了不同床水比(浮床面积与水体面积比)条件下的水产养殖水体原位修复效果。结果表明,当床水比为1∶10时,试验周期内的化学需氧量(CODMn)、NH3-N和溶解氧(DO)分别维持在20、0.07和6.5 mg/L左右,鱼苗的成活率和增重率比无浮床系统分别提高了13%和25%;床水比为1∶15时,净化能力不足,水质指标逐渐恶化;床水比为1∶5时,布水装置启动频繁,减缓鱼苗的生长速度。     

空心菜浮床栽培对寒冷地区养殖水体的净化效果

【目的】探寻空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中的生长状况及对养殖水体的净化效果,为高纬度地区鱼菜共生模式的研究与应用提供科学依据。【方法】以无浮床不种植物为CK,6-9月在室外自然光条件下,进行水体中不同TN(总氮)、总磷(TP)负荷的长方体塑料水箱浮床覆盖率为50%的空心菜种植试验。【结果】空心菜能够适应较为广泛的营养条件,在池塘养殖水体中生长状况良好,相对生长速率(RGR)平均为0.116/d;相同覆盖率的空心菜浮床对不同TN、TP负荷的池塘养殖水体的去除效率无显著差异。【结论】空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中生长良好,能促进养殖池塘水体水质净化,有效降低水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TN、TP、COD_(Mn)等污染物的含量。     

富营养化水体生物修复研究进展

近年来,大量含有氮、磷元素的营养物质排入河湖加剧了水质下降及水体富营养化进程,影响到水体的生态环境,控制水体富营养化成为当务之急;削减水体氮、磷负荷是消除富营养化、恢复生态系统的关键,在外源性营养物质减少后,对内源性营养物质的控制中,生物措施越来越受到重视。其中生态浮床技术最具经济和技术合理性,国内研究主要包括浮床植物的筛选、浮床的机理、浮床材料及应用等方面;微生物强化技术是利用微生物作为生态系统的分解者,通过脱氮菌、去磷菌、光合细菌、复合光合细菌、有效微生物群(EM)、溶藻菌等去除水体污染,由于传统微生物修复的限制,新型脱氮菌群、反硝化聚磷菌的筛选以及固定化技术、微生物制剂等的应用成为研究的新热点,今后生物修复富营养化水体更加侧重于植物—微生物的联合应用。     

湿生植物对富营养化水体修复研究

从湿地植物修复水体能力,湿地植物在水体修复中应用形式以及影响植物修复效果等方面对植物修复富营养水体的研究进行总结,并对植物修复工作进行了展望.植物材料对氮磷吸收能力不同,筛选净化能力好的植物是植物修复工作的基础.植物修复富营养化的形式主要是浮床、浮岛、湿地等,在此基础上配合水生动物、微生物净化水体的案例越来越多.基于植物对富营养化修复的研究现状,建议今后筛选氮磷去除能力强的湿生植物,首先要考虑本地区存在的优势物种,具有抗寒抗冻且不易感染病虫害的植物;根据不同水体环境和类型构建多种形态组合的湿地或浮床,在湿地和浮床构建中引入新技术也是一种趋势;另外开展模型预测等多学科研究有待加强.     

种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响

[目的]研究浮床栽培虎杖对吉富罗非鱼养殖池塘的水质、底质的净化作用。[方法]2016年5—10月测定了水体TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P和底泥TOC、TN、TP,研究种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响。[结果]2016年5月,虎杖塘浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降;6月浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P显著下降;7月,浮床区和敞水区COD显著下降,且浮床区TOC、Chl显著下降;8月,浮床区和敞水区COD、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH+4-N显著下降;9月,浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TN显著下降;10月,浮床区和敞水区COD、Chl、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH_4~+-N显著下降。6—8月虎杖种植塘底泥TOC显著增加,6月底泥TN显著增加,7—10月底泥TN显著降低,6、8—10月底泥TP显著降低。[结论]虎杖种植能降低水体中TOC、COD和Chl,降低底泥TP和TN,种植前、后期能分别降低水体中TP和TN,且能显著提高其总产量和成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

生物膜水质修复技术处理水产养殖废水的研究进展

生物膜水质修复技术是利用附着生长于某些基质表面的微生物进行水质修复的一种方法。介绍了生物膜水质修复技术在水产养殖中的应用情况,阐述了生物膜的形成过程以及影响生物膜形成的因素,包括基质类型、放置密度及水体C/N等,并探讨了生物膜处理养殖废水对池塘生态环境和水产产量的影响。最后,展望了生物膜水质修复技术在水产养殖领域的应用前景和未来研究趋势,并指出生物膜技术是一种提高水产产量、净化水体、减少养殖废水排放的有效方法。     

水蕹菜浮床在富营养化水体中的应用研究进展

综述水蕹菜浮床的生长特性、应用效果及其优化技术进展,初步探讨其在富营养化水体应用中存在的问题,并对其应用前景作出展望。     

生态浮床技术应用研究进展

近年来,随着工农业的发展,人类对水环境的破坏日益严重,全球出现水资源短缺的现象,如何有效利用水资源及将污废水处理回用已经成为摆在人们面前的头等大事。传统的物理、化学方法虽然理论基础比较扎实,但是在实际应用中出现了不少的问题,如投资大、难操作、产生二次污染等。为了解决这些问题,人们将目光转向了利用高等植物净化污水。生态浮床技术作为其中一种生物处理技术,已经被越来越多地用于治理富营养化水体。生态浮床以其独特的优点,通过植物根系的吸附和吸收作用,富集水中的N、P等元素,降解、富集其他有害无毒污染物,并以收获植物体的形式将其搬离水体,从而达到治理水体的目的,既保护了水生态环境,又带来了一定的经济效益。     

生态浮床技术应用研究进展

近年来,随着工农业的发展,人类对水环境的破坏日益严重,全球出现水资源短缺的现象,如何有效利用水资源及将污废水处理回用已经成为摆在人们面前的头等大事.传统的物理、化学方法虽然理论基础比较扎实,但是在实际应用中出现了不少的问题,如投资大、难操作、产生二次污染等.为了解决这些问题,人们将目光转向了利用高等植物净化污水.生态浮床技术作为其中一种生物处理技术,已经被越来越多地用于治理富营养化水体.生态浮床以其独特的优点,通过植物根系的吸附和吸收作用,富集水中的N、P等元素,降解、富集其他有害无毒污染物,并以收获植物体的形式将其搬离水体,从而达到治理水体的目的,既保护了水生态环境,又带来了一定的经济效益.     

人工浮床栽培植物的生长与功能研究

[目的]为推广人工浮床栽培技术提供理论基础。[方法]以芦苇、美人蕉、牛筋草、香蒲、水稻等为供试植物,采用人工浮床栽培技术研究供试植物的生长状况及其对水体的影响。[结果]美人蕉、水蕹菜、牛筋草、香蒲、芦苇、荻、水稻的成活率和生长量都较高,适宜采用人工浮床栽培。浮床栽培美人蕉与水稻的叶绿素含量分别为2.372和1.212 mg/g,浮床栽培水芋头与水稻的根系活力分别为154.25和138.56μg/(g.h),均与旱地栽培差异不显著。水稻和芦苇对水体的净化效果较好,其氮磷吸收量分别为118.70、11.06和214.29、17.69g/m2。[结论]水稻和美人蕉在浮床栽培条件下生长良好,浮床栽培植物可通过抑制水体富营养化等途径抑制藻类的繁殖。     

海马齿生态浮床对海水养殖池塘的修复效果

[目的]研究海马齿生态浮床对海水养殖池塘的修复效果。[方法]采取自然条件下周期性监测,根据试验海塘的地理形状和海马齿浮床铺设分布特点,设试验区和对照区,其中试验区设有海马齿区和无海马齿区,选择传统鱼塘作为对照区,研究养殖池塘在原位生态修复方法下水体氮、磷营养盐、海马齿生长、沉积物–水界面通量等的变化规律。[结果]海马齿生态浮床修复的试验区与对照区相比,DO浓度与透明度增大,主要污染物浓度降低。与对照区比较,海马齿浮床对磷、氨、氮有显著去除作用(P0.05),海马齿浮床区域COD含量较对照区明显降低(P0.05)。叶绿素a含量、TPM、POM均表现出试验区较对照区小(P0.05),说明海马齿浮床对水体的颗粒有机物有去除作用。11月浮床区海马齿C储量为39.56 g/m~2,N储量为0.77 g/m~2,P储量为0.21 g/m~2。[结论]海马齿生态浮床能改善养殖区域生态环境。