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。     

人工生态浮床对池塘养殖水环境的影响

为了探讨人工生态浮床栽培对养殖池塘水环境的净化作用,进行了人工生态浮床栽种生菜试验。结果表明:人工生态浮床能够提高池塘水体的透明度,降低水体中(TN,NH4+-N,NO2-N,NO3-N,TP,COD等)污染物的含量,达到净化养殖水质效果、改善池塘水体环境的作用。     

滨海养殖水体中浮床栽培植物的生长特征

[目的]研究浮床栽培海马齿(Sesuvium portulacastrum)及水雍菜(Ipomoea aquatica)在不同氮磷浓度养殖水体中的生长特征.[方法]分别在有或无人工添加营养盐的低盐度滨海养殖水体中浮床栽培海马齿及水雍菜并监测其生长指标与抗逆性指标.[结果]浮床栽培的水雍菜在前15 d生长迅速,但在15 d后其受到病虫害等的影响生长减慢并逐渐死亡;海马齿生长速度较慢,但生长周期长,在60d的试验期内持续稳定生长,高浓度营养盐明显促进海马齿的生长速度;浮床栽培导致水雍菜叶片内丙二醛和脯氨酸积累显著,而海马齿在试验期间叶片内无明显的丙二醛和脯氨酸积累.[结论]海马齿在养殖水体净化中具有很好的应用价值,水雍菜亦可用于养殖水体的短期净化.     

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。     

生态浮床浮板遮光对氮磷去除效果的影响

[目的]明确生态浮床浮板遮光对氮磷去除效果的影响。[方法]以黄花鸢尾、再力花、梭鱼草3种常用浮床植物为供试植物,通过静态模拟试验,研究了生态浮床浮板遮光对浮床氮、磷净化效果的影响。[结果]3种植物在浮板遮光条件下对总磷、氨氮的去除效果均优于无浮盘遮蔽的光照组,黄花鸢尾、再力花和梭鱼草浮床对总磷的去除效果分别高于光照组8.85%、23.64%和8.55%,对氨氮的去除效果均高于光照组10%左右。[结论]试验结果为生态浮床技术的研发和应用提供了理论依据。     

植物生态浮床对水禽养殖污水的净化效果

采用生态浮床的形式,将生菜(Lactuca sativa L.var.ramosa Hort.)、水芹菜(Oenanthe javanica)和黄菖蒲(Iris pseudacoms)等3种植物在水禽养殖水体中单作栽培,对植物的生长状况和植物对水禽养殖污水中氮、磷等污染有机物的去除效果进行了研究.结果表明:经过60 d的试验期,植物生长良好,对污水中氮、磷等有机污染物处理效果明显.其中生菜、水芹菜和黄菖蒲对总氮(Total nitrogrn,TN)的去除率分别为67.99%、49.36%和70.62%;对氨氮(NH+4-N)的去除率分别为78.82%、61.28%和85.31%;对总磷(Total phosphorus,TP)的去除率分别为77.52%、81.85%和52.09%;对化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)的去除率分别为76.54%、81.23%和66.12%.由此认为,植物生态浮床对水禽养殖污水具有较好的净化效果,且不同水生植物对水质的净化效果存在差异.     

2种养殖模式下植物浮床对养殖水体的净化效果

在主养草鱼(Ctenopharyngodon idella),套养少量鲤鱼(Cyprinu carpio)、鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)的池塘(面积0.67 hm²)以及主养加州鲈(Micropterus salmoides)、套养少量鲢鱼和鳙鱼的相同面积池塘中,分别设置4.0 m×4.0 m×2.5 m的聚乙烯编织布围隔,围隔内设置水葫芦(Eichhornia crassipes)浮床(SH)和空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)浮床(KC)及对照(T),研究水葫芦和空心菜对主养草鱼和加州鲈池塘水体的净化效果。结果发现：水葫芦和空心菜对不同渔业模式养殖水体均有较好的净化作用。草鱼池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和总氮(TN)的最大去除率平均值分别为75.00%、47.93%和38.34%,但对总磷(TP)无去除效果。加州鲈池塘中植物浮床对氨氮、亚硝态氮和TN的最大去除率平均值分别为95.73%、80.00%和21.74%。不同植物对不同渔业模式下的水质净化效果存在...     

浮床栽培鱼腥草在池塘养殖中的应用效果

鱼腥草是一种传统的药用植物,早已作为药物用于治疗或预防鱼类的一些常见疾病,且近几年来被广泛用于增强鱼类免疫力和调控池塘水质。为鱼腥草与其他物质结合建立新型池塘养殖系统提供参考,综述了鱼腥草作为浮床载体对养殖水体水质的净化,提高鱼体非特异性免疫和调节养殖系统中微生物菌群的效果。     

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.     

基于生物炭的生态浮床设计

根据生物炭的强吸附特性,对传统生态浮床进行改进,构建了由浮床框体、床体、内外双环圆柱结构种植单元、沉水植物生长袋4个部分组成的新型组合生态浮床,结合水下空间和水面景观重点描述了浮床的构建过程,为生态浮床的发展提供了新的思路。     

海马齿 NHX 基因家族的鉴定及表达分析

【目的】海马齿（Sesuvium portulacastrum L.）是典型的海岸植物和红树林伴生植物,能够固沙护岸,在海水中可以正常生长,具有极强的耐盐性。Na+/H+ 逆向转运蛋白（Na+/H+ exchange,NHX）在植物耐盐和生长发育中起关键作用,为了解 NHX 在海马齿耐盐过程中的作用,对海马齿 NHX 基因家族进行鉴定和分析。【方法】采用生物信息学方法从海马齿全长转录组数据中鉴定 NHXs 成员,对其蛋白理化性质、保守基序和进化关系进行分析,并利用荧光定量 PCR 技术研究盐胁迫下 NHXs 成员的表达模式。【结果】从海马齿中共鉴定出 12 个SpNHX 基因,命名为 SpNHX1~SpNHX12。SpNHXs 基因编码的氨基酸长度为 276~554 aa,分子量为 31.22~61.21 kD,等电点为 5.55~8.64,不稳定指数为 32.14~50.54,均为疏水性蛋白。系统发育分析表明,SpNHX 蛋白可分为 2 个亚组,同一亚组具有相似的保守基序。多序列比对结果发现,SpNHX 均具有 Na+/H+ exchange 保守结构域。转录组数据和荧光定量 PCR 结果显示,SpNHXs 基因在盐胁迫下均受到不同程度的诱导,其中 SpNHX1、SpNHX9、SpNHX10、SpNHX11 和 SpNHX12 在盐胁迫下显著上调表达。【结论】本研究明确了海马齿 NHX 基因家族在高盐胁迫下的表达模式,表明 SpNHX1、SpNHX9、SpNHX10、SpNHX11 和 SpNHX12 可能参与海马齿盐胁迫响应,为进一步研究 NHX 在海马齿耐盐过程中的作用提供理论基础。     

美人蕉生态浮床处理含铜废水

[目的]研究水生植物控制重金属污染废水的条件。[方法]采用生态浮床技术,研究不同水力停留时间(HRT)、pH、曝气强度及污染负荷条件下美人蕉对含铜废水的修复效果。[结果]美人蕉生态浮床系统在最优控制参数(HRT=5 d,pH=5～7,DO=5.1 mg/L)下,对低浓度含铜废水的去除率均可达到74%以上,且随着HRT、曝气强度的增加,对铜的去除率逐渐升高,直至达到稳定状态。美人蕉各器官对铜的富集规律为:根茎叶,最大吸附量分别达到了1 859.04、186.20、127.53 mg/kg。[结论]美人蕉生态浮床系统对含铜废水具有较好的处理效果。     

不同浓度的NaCl处理对海马齿叶片中Na+和K+含量的影响

为了解Na＋在植物盐境生长时发挥的作用,笔者采用不同浓度的NaCl（0,300,600,900mmol·L-1）处理,研究盐生草本植物海马齿（Sesuvium portulacastrum）叶片中Na＋和K＋的变化规律。结果表明,300mmol·L-1的NaCl处理条件下海马齿的生物量显著增加;原子吸收光谱与X-Ray-能谱-扫描电镜分析结果显示,海马齿的叶片中积累了大量的Na＋,且随着NaCl浓度的增加,Na＋含量呈显著增加而K＋含量降低。这表明Na＋作为海马齿的营养元素在一定浓度范围内可以促进植株生长,但其浓度过高时则影响钾离子的吸收产生毒害作用。     

组合式三效生态浮床的构建及应用研究

[目的]构建新式生态浮床并测试其性能。[方法]构建一种以浮篮为基本单元,以粉煤灰轻质陶粒和漂珠为装载材料,集成植物吸收、滤料吸附和生物挂膜三重功效于一体的新式生态浮床,并将该浮床单元体用于水体净化模拟试验。[结果]受试水体的TP、TN、NH3-N和COD浓度分别由0.699 9 mg/L、4.898 mg/L、1.945 mg/L和68.34 mg/L降至30 d后的0.003 2 mg/L、0.051 mg/L、0.001 mg/L和6.23 mg/L,水体修复效果快速而显著。试种的青菜、空心菜和美国四季青草长势良好,发芽率和生长速度高于土壤对照组。[结论]三效生态浮床在净水效率、植物种植方式、运行方式及景观价值等方面均较传统生态浮床有了大幅度的改进和提升,并可实现环境和经济的双重收益。     

生态浮床的应用现状及发展

从生态浮床污染物的净化机理、影响因素及存在问题入手,阐述了生态浮床发展的情况及其原理,为生态浮床的设计和研究提供了参考。