凤眼莲对不同程度富营养化水体氮磷的去除贡献研究

采用人工模拟方法,研究了凤眼莲在不同程度富营养化水体中对N、P的吸收和去除作用。结果表明,凤眼莲在总氮(TN)、总磷(TP)初始浓度分别为2.06～20.08mg·L-1和0.14～1.43mg·L-1的4种富营养化水体中均可正常生长,近1年的试验中,凤眼莲总生物量累计增加41.03～47.12kg·m-2,平均生物量增长率为0.096～0.262kg·m-2·d-1。凤眼莲地上部N和P平均含量分别为24.16～34.15mg·g-1和3.46～6.90mg·g-1;地下部N和P平均含量分别为11.76～18.45mg·g-1和6.02～8.50mg·g-1。凤眼莲在4种富营养化水体中的N和P吸收量累计分别为43.06～71.16g·m-2和8.68～16.63g·m-2,且随水体初始N、P浓度的升高而增加,并与自身生物量呈极显著正相关(P0.01)。在N、P负荷较低的水体(Ⅰ和Ⅱ)中,凤眼莲吸收对N、P的去除贡献均超过100%,表明凤眼莲吸收利用了底泥中部分N和P;而在N、P负荷较高的水体(Ⅲ和Ⅳ)中,凤眼莲吸收对N、P的去除贡献也均超过42.32%和83.79%。因此,本试验条件下凤眼莲吸收在水体N、P去除中起主要作用。     

低温条件下满江红对地表水氮磷的去除效应研究

在冬季低温条件下研究了利用固氮植物满江红对模拟的不同磷浓度地表水的氮磷去除效应。结果表明,在各种磷浓度下,满江红对铵态氮、硝态氮和可溶性磷均有较好的去除效果,在试验结束的时候,溶液铵态氮、硝态氮去除率分别达94.04%和95.46%以上。磷的去除率随污染水体磷水平提高而增加,在处理前水体磷污染水平分别为0.1,0.4,1.6 mg P/L的条件下,其去除率分别达到87.0%,96.8%,99.0%。在磷污染水平提高时,满江红的生长量均有增加。满江红的生长量、植物体氮和磷浓度均随水体中磷的水平增加而提高。研究表明,满江红对富营养化地表水营养盐去除效果较好,可作为富营养化地表水修复植物。     

低温条件下满江红对地表水氮磷的去除效应研究

在冬季低温条件下研究了利用固氮植物满江红对模拟的不同磷浓度地表水的氮磷去除效应。结果表明,在各种磷浓度下,满江红对铵态氮、硝态氮和可溶性磷均有较好的去除效果,在试验结束的时候,溶液铵态氮、硝态氮去除率分别达94.04%和95.46%以上。磷的去除率随污染水体磷水平提高而增加,在处理前水体磷污染水平分别为0.1,0.4,1.6 mg P/L的条件下,其去除率分别达到87.0%,96.8%,99.0%。在磷污染水平提高时,满江红的生长量均有增加。满江红的生长量、植物体氮和磷浓度均随水体中磷的水平增加而提高。研究表明,满江红对富营养化地表水营养盐去除效果较好,可作为富营养化地表水修复植物。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶（NOR）。结果显示,在10mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮。本实验也表明高浓度的亚硝态氮（大于10mgNO^-2-N·L^-1）能够抑制藻的生长。     

壳聚糖-高岭土复合体去除铜绿微囊藻的试验研究

利用室内模拟试验,研究了壳聚糖和高岭土单独及复合作用对铜绿微囊藻的去除效果。以250mL烧杯作为试验容器,纯种藻为试验用藻,以叶绿素a和浊度表征藻液浓度的变化。结果表明,单独使用高岭土除藻效率较低,增加高岭土用量难以提高藻的去除率;单独使用壳聚糖对藻的去除效果较好,但是藻的絮凝沉降速度较慢。壳聚糖-高岭土复合体可以明显加快藻类的沉降速率,改善除藻效果。     

稀土元素钕对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响

通过模拟培养试验,研究了不同Nd3＋初始浓度条件下铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的生长及生理变化。结果表明,相对BG11培养基（Nd3＋初始浓度为0 mg.L-1）,低初始Nd3＋浓度（0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg.L-1）条件下,随着Nd3＋浓度的增加,藻细胞中叶绿素a含量、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶（CAT）活性均呈增加趋势,促进了铜绿微囊藻生长;在Nd3＋初始浓度为5 mg.L-1和10mg.L-1时,藻细胞丙二醛（MDA）含量急剧增加,CAT活性下降,藻细胞清除活性氧（ROS）能力下降,抗氧化防御体系被破坏,膜脂过氧化严重,严重抑制藻细胞生长,在初始Nd3＋浓度50 mg.L-1胁迫下,铜绿微囊藻无法生长。藻细胞超微结构表明,过量的Nd3＋破坏了藻细胞内的类囊体结构,胞内脂质体含量增加,细胞膜变粗糙甚至变形破碎,对藻细胞造成不可逆伤害。     

葎草水培生长及对富营养化水体中氮磷的净化

采用模拟自然条件下试验的方法,以水生态修复中已有研究的风车草和彩叶草作比对,探讨葎草水培生长及对富营养化水体中氮磷的净化效果.试验结果显示,葎草的生长速度最快,其次是彩叶草和风车草,春夏季鲜重的增长分别为268%,189%和178%,秋冬季鲜重的增长分别为236%,147%和133%;葎草对TN、TP和CODCr具有较好的净化效果,春夏季好于秋冬季,其中春夏季的净化效果分别约为81%,90%和86%,比彩叶草分别提高约18%,23%和17%,比风车草分别提高约26%,16%和25%;秋冬季葎草对TN、TP和CODCr的净化效果分别约为72%,79%和78%,比彩叶草分别提高约18%,24%和15%,比风车草分别提高约21%,17%和23%.因此,土著物种葎草可有效净化富营养化水体中的氮磷营养盐及有机物.     

天然沸石对鱼塘水及生活污水的氮磷去除效应

采用室内试验研究了天然沸石对鱼塘水及生活污水氮磷的去除效应，并对沸石茶包净化饲养金鱼水的效果进行了探讨。结果表明，沸石有降低总氮、氨氮、总磷、无机磷的作用，其降低程度随沸石用量的增多而加大，但沸石对含氮磷较高的污水处理效果较差。结果还表明，粉状沸石除氮磷的效果在10d左右较佳，之后效果下降。粉状沸石比块状沸石去除氮磷的效果好，但小块状沸石能维持较长的有效时间。对此应进一步研究。     

漂浮植物对富营养化景观水体的净化效果研究

利用软隔离小区试验研究了凤眼莲(Eichhornia crassipes)、黄花水龙(Jussiaen repens L.)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.)、水鳖(Hydrocharis dubia(Bl.)Backer.)和四角菱(Trapaquadrispinosa Roxb.)5种不同漂浮植物对富营养化景观水体的净化效果,研究结果表明,经过100天植物处理,5种飘浮植物对水体中总氮的去除率为黄花水龙(63)%>凤眼莲(57%)>水鳖(46%)>四角菱(42%)>空心莲子草(34%),对总磷的去除率为凤眼莲(52%)>黄花水龙(50%)>水鳖(45%)>四角菱(31%)>空心莲子草(22%),其中凤眼莲、黄花水龙处理围区的水质净化效果最好,水体中总氮和总磷的去除率也最高,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲、黄花水龙在提高水体透明度方面表现最佳,试验围区在处理40天后水质透明度即可达到1 m以上,而空心莲子草、水鳖和四角菱的试验围区则需要处理60天以后透明度才能达到1 m以上。5种漂浮植物对富营养化景观水体都有较好的净化效果,且易于成活,容易管理,可在今后的水质净化中推广应用。     

基于均匀设计的铜绿微囊藻最适增殖条件研究

铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）是中国乃至世界最易爆发水华的蓝藻之一,对水产养殖生物和人类生活产生了极坏的影响。探索其发生条件,预测和治理水华成为人们研究的重点内容。由于水华发生的原因复杂,要更好地了解铜绿微囊藻的增殖情况,预测和防治其水华暴发,必须考虑到多方面因素的综合影响。单凭一个因子就预报、评论水华是片面的。目前关于多因素的实验报道极少,本研究利用均匀设计的优势,开展5因素多水平的研究。     

适合地上匍匐茎水生植物的浮床设计及其对富营养化水体脱氮除磷的实效研究

采用分株繁殖获取空心莲子草、大聚藻、蕹菜幼苗,以根据地上匍匐茎植物独有的特点设计的新型网式浮床为载体,以400L大型水箱为容器,将这3种地上匍匐茎水生植物应用其中,探究地上匍匐茎水生植物在漂浮条件下对富营养化水体氮磷的真实净化能力,并与传统浮床的同类研究进行对比。结果表明,3种地上匍匐茎水生植物在网式浮床中生长状况良好,空心莲子草对氮的净化能力为0.643 0~1.563 3mg/(g·d),对磷的净化能力为0.012 7~0.142 0mg/(g·d);大聚藻对氮的净化能力为1.475 0~4.318 5mg/(g·d),对磷的净化能力为0.070 3~0.250 0mg/(g·d);蕹菜对氮的净化能力为3.114 5~4.505 0mg/(g·d),对磷的净化能力为0.179 0~0.372 5mg/(g·d);3种植物在网式浮床中对富营养化水体的净化能力均明显高于传统浮床同类研究结果。网式浮床能发掘地上匍匐茎水生植物对富营养化水体的净化潜力,比传统浮床更适用于地上匍匐茎水生植物。     

pH和曝气对水生植物去除富营养化水体中氮磷等物质的影响

利用植物浮床系统,通过室内静态模拟试验,研究了pH和曝气对水生植物净化富营养化水体影响。试验结果表明,不同pH处理6 d后,植物系统在pH8.9下对TN,CODMn,BOD5的去除效果最好,TP的去除效果在pH6.7下最好,Chla的去除效果在pH5.0下最好。然而,无植物系统中,TN,TP的去除效果在pH8.9下最好,BOD5的去除效果在pH6.7下最好,CODMn,Chla的去除效果在pH5.0下最好。有无植物系统中,曝气处理6 d后对TN影响很大,但去除率明显小于不曝气处理(P<0.001),除在豆瓣菜系统中,曝气还对CODMn去除产生一定的影响,但对TP和Chla的去除无影响。本试验结果还表明,植物修复系统和无植物系统中,不同pH处理下,水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除效果均在pH8.9处理下最好,且在pH8.9 曝气联合作用下水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除率也最高。     

秸秆碳和硫酸铝对富营养化水体中氮磷的吸收去除效应及其影响因素

为解决中国水体富营养化问题,将秸秆碳与硫酸铝作为一种有效吸附水体中总氮、总磷的吸附剂,通过室内模拟试验,采用平衡吸附法,考察了秸秆碳和硫酸铝投加量、pH值、振荡时间、温度、扰动、秸秆碳粒径等不同环境因素条件下对吸附效果的影响。结果表明:在秸秆碳和硫酸铝投加量为0.2 mg/L、振荡时间为120 min的条件下,吸附效果最好,去除率可达80%以上。通过对各因素与秸秆碳、硫酸铝对总氮和总磷的吸附效果分析得知,加入适量的秸秆碳和硫酸铝,可以降低水体中总氮、总磷的含量,吸附效果对温度、振荡时间、pH值变化敏感,这也为解决水体富营养化问题提供了基础依据。     

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（NH4^＋ —N浓度6．0～7．2mg·L^-1、NO3^- -N浓度0．81～5．14mg·L^-1、TN浓度为8．9～12．07mg·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（1609．1±303．4）-（2265．2±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。     

漂浮栽培水生植物对入滇河流污水中磷的去除效果研究

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,为了找出适宜在水体中生长并对磷的去除效果较好的植物,选择5个品种的水稻以及空心菜、茭白和水花生为供试水生植物,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,以及对水体中磷的去除效果。结果表明,在不添加任何植物营养的条件下,植物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）、水溶性总磷（DTP）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53.28%～84.07%,DTP的去除率为44.99%～88.81%;无植物对照TP的去除率为32.57%,DTP的去除率为37.51%。植物组织所累积的磷占各自系统去除量的21.54%～75.32%,植物的吸收作用是磷去除的主要途径。水稻功米1号的经济产量最高,为616.28 g.m-2,组织所累积的磷占系统去除量也是最大,为75.32%。在所有供试植物中,水稻功米1号对富营养化水体既有较好的净化效果,又能获得一定的经济产量,是最优的净化植物,同时也是最适宜在水体中生长的水稻品种。     

不同植被缓冲带对坡耕地地表径流中氮磷的拦截效果

植被缓冲带是一种控制非点源污染的新型生态工程措施,采用坡地小区试验方法,在构建等高植物篱的坡耕地低处进行了不同植被缓冲带对径流污染物的拦截试验,其处理分别为：（a）普通施肥结合紫穗槐和三叶草;（b）平衡施肥结合紫穗槐和三叶草;（c）普通施肥结合三叶草;（d）平衡施肥结合紫穗槐。结果表明,夏玉米生长期,植被缓冲带对径流量及侵蚀量的拦截作用显著,a、b、c和d处理缓冲带相对于植物篱处理,其径流量分别减少98.0%、97.5%、97.2%和97.5%,侵蚀量分别减少98.8%、98.7%、97.9%和98.0%;植被缓冲带对N、P的拦截效果不同,a、b、c和d处理缓冲带相对于植物篱处理,对NH4＋-N的平均拦截率分别为48.2%、86.2%、90.6%和95.1%,对TP的平均拦截率分别为49.2%、42.4%、41.3%和36.4%。试验结果对山区坡耕地面源污染的控制,重点水源地的水质保护提供了借鉴。     

几种植物去除污染水体中养分效果研究

对城市尾水和人工模拟富营养化水体进行了静态培养试验.通过比较不同植物对城市尾水中氮、磷去除效果,以及它们在不同磷浓度条件下对不同形态氮素去除效果研究,目的在于筛选出适合治理富养分污染水体的植物品种.研究结果表明,空心菜(Ipomiea aquatica)、酸模(Rumex acetosa)、莎草(Cyperus glomeratus)3种植物都能很好地吸收尾水中的营养物质,且生长状况良好.经3种植物处理的城市尾水,其氮、磷浓度随水培时间的增加而降低.莎草、酸模对污水中TN的去除率达90%以上,其中莎草最高,达93.4%;空心菜对全磷的去除率最高达76.9%.NH_4~+-N在处理前期变化显著,且莎草的净化效果最好达94.4%;污水中NO_3~--N含量随着水培时间的增加而逐渐下降,但在试验后期NO_3~--N又有所增加.酸模去除NO_3~--N效果最好,达65.4%.另外3种植物对NH4+-N和NO_3~--N都具有一定的吸收作用,并且优先吸收NH_4~+-N.且从对于NH_4~+-N和NO_3~--N净化效果看,莎草>酸模>空心菜.