生物浮床在高产池塘中的应用试验

使用生物浮床实现池塘水质原位净化是改善养殖水体水质条件的有效途径。不同面积比例的水蕹菜浮床对池塘水体中的NH4+-N浓度的影响试验结果表明,在本地资源禀赋条件下,水蕹菜浮床对于高产池塘水体具有显著的净化作用。浮床面积分别为10%、20%时,池塘氨氮的平均去除率分别达到23%、35%,去除效果明显。     

生物浮床技术在水产养殖中的应用概况

生物浮床技术作为生物操纵方法的一种,是一种原位生态修复技术,它是利用浮床植物根系或者茎叶吸收、富集、降解或固定受污染水体中的(有机)污染物,通过对植物的收割(收获)以实现降低或者消除水体污染物,达到净化水质、修复环境的目的.综述了生物浮床技术的原理与特点及生物浮床的应用效果,并结合生物浮床的技术特点探讨其在水产养殖应用中存在的问题,最后对生物浮床技术在水产养殖中的应用前景进行了展望.     

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。     

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。     

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。     

变形浮床固菌技术原位修复水产养殖水体研究

通过调整EM菌投加前后的浮床径深比,研究浮床变形率对EM菌负载量、水质指标以及鱼苗生长状况的影响。结果表明,当喷淋密度为5 m~3/(m~2·h)、浮床高度30 cm时,可获得EM菌最大负载量;当变形浮床变形率为6,覆盖面积达到水面1/3时,整个试验周期内其COD,NH_3-N和DO分别稳定维持在18,0.05 mg/L和6~7 mg/L,鱼苗的成活率和增质量率较无浮床系统分别提高13,25百分点。     

空心菜生态浮岛对外塘甲鱼养殖水体的修复作用

生态浮床技术被广泛应用于富营养化水体原位生态修复中。通过对具有自主知识产权的人工浮岛进行改进,应用于外塘甲鱼养殖水体中,首先进行空心菜人工浮岛系统在静态封闭水体中处理模拟甲鱼养殖水体试验,分别就空心菜浮床系统在幼苗期、成苗中期和后期对水体中总氮、氨氮和总磷的影响进行研究,再在杭州市双浦镇分别选择有代表性的甲鱼家庭养殖户和生态休闲养殖塘2种不同形式的外塘甲鱼养殖地进行原位试验,从水质指标的改变考察空心菜生态浮岛的使用效果。结果表明,投加了空心菜生态浮岛的甲鱼养殖池中的污染物质指标浓度显著低于对照池塘。空心菜生态浮床技术可以改善养殖水体水质,减少病害发生率,具有明显的生态和社会效益。     

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。     

凤眼莲浮床对东平湖鲤养殖池塘水质的净化作用

为了研究凤眼莲(Eichhornia crassipes)对池塘水质的净化作用,选择东平湖鲤鱼养殖池塘,在试验塘中架设凤眼莲浮床,并设置空白对照池塘,每周采集1次水样,测定池塘水样中的溶解氧、pH及营养盐(包括总氮、总磷、氨氮、亚硝氮)等理化指标。结果表明,凤眼莲浮床对东平湖鲤养殖水体TN、TP的去除率为59.4%和73.6%,对NH3-N和NO-2-N的去除率为81.4%和70.8%,对养殖水体的修复效果良好,而且还可增加水体溶氧、稳定pH,有利于鱼类生长。     

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。     

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。     

生态砾石床在低污染水体治理中的应用研究

[目的]分析生态砾石床对荔枝湖湖水各种污染物的去除效果。[方法]以深圳市荔枝湖湖水为试验进水,以CODCr、总氮、氨氮、总磷、叶绿素a为水质分析指标,研究生态砾石床对荔枝湖湖水各种污染物的去除效果。[结果]在进水CODCr为16.7～30.7 mg/L、总氮为0.78～1.55 mg/L、氨氮为0.10～0.70 mg/L、总磷为0.057～0.120 mg/L和叶绿素a为15.7～47.7 mg/m3的条件下,生态砾石床系统对各污染物的平均去除率分别为36.8%、5.3%、80.0%、52.4%、37.7%,出水浓度分别为10.2～21.1 mg/L、0.77～1.52 mg/L、0.04 mg/L、0.016～0.074 mg/L、10.1～31.9 mg/m3。[结论]生态砾石床适用于低污染水体的治理,对荔枝湖湖水的各种污染物有着稳定的去除率(总氮除外)。     

不同生态浮床对景观水质的净化效果

【目的】明确不同生态浮床改善亚热带地区景观水质的效果,为我国南方地区应用生态浮床技术修复生态水环境提供参考依据。【方法】对比分析不同生态浮床对景观水体化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)去除能力及浮床植物生长状况的影响。【结果】美人蕉、鸢尾、花叶芦竹均能适应较高有机物及氮、磷浓度的水体,具有良好的适应性,对水体COD、TP、TN及NH4+-N也表现出良好的去除能力,但以美人蕉的净化效果最佳。美人蕉+组合填料生态浮床、美人蕉生态浮床、组合填料浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除能力分别为33.75~48.98、0.23~0.93、3.71~10.26和4.12~8.44 mg/m2,3种不同生态浮床对水体COD、TP、TN和NH4+-N的去除能力存在极显著差异(P<0.01),去除能力排序为美人蕉+组合填料生态浮床>美人蕉生态浮床>组合填料浮床。【结论】美人蕉+组合填料生态浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除效果最佳,较单一使用美人蕉生态浮床和组合填料浮床的净化效果更具优势,可作为我国南方地区修复生态水环境的首选生态浮床。     

水稻漂浮湿地生产特性及其除氮效能研究

[目的]研究新型水稻漂浮湿地(Lake-based Rice Floating Wetland,LRFW)在富营养化水体处理中的应用。[方法]以水稻为浮床植物,开展控制试验,研究水稻种植床的除氮能力和水稻增产能力,并与聚苯乙烯泡沫浮床(Polystyrene Foam Floating Bed,PFFB)进行比较。[结果]LRFW和PFFB的稻米产量分别为1.14 kg/m2和0.60 kg/m2。LRFW的有效分蘖数、单株地上生物量、地上地下生物量比与PFFB间均无显著差异,但是,单株穗重显著高于PFFB。经过72 d的运行,LRFW总氮去除率为40.2%,总氮去除负荷为53.44mg/(m2·d),约为PFFB的2倍。在LRFW系统中,由植物和床体去除的氮分别占去除总量的61.29%和38.71%,而在PFFB系统则分别为87.31%和12.69%。[结论]LRFW无论在水稻生产还是除氮效能方面均优于泡沫浮床。     

曝气-生态浮床处理景观水体富营养化研究

[目的]研究曝气与生态浮床组合处理景观水体富营养化的效果。[方法]选取黄花鸢尾和花叶菖蒲组合作为生态浮床,将生态浮床和曝气-生态浮床进行对比研究,研究曝气-生态浮床对景观水体中总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果。[结果]生态浮床对景观水体中的TN、TP的去除率分别为85.14%和40.98%;曝气-生态浮床对景观水体中的TN、TP的去除率分别为93.17%和53.28%。在生态浮床处理景观水体中,增加曝气能够对景观水体中TN、TP的去除率提高10%左右。[结论]曝气-生态浮床能够很好地去除景观水体中TN、TP,是处理景观水体富营养化的有效方法。     

水浮莲对铜污染水体的修复试验

以水浮莲（Pistia stratiotesL.）为试验材料,采用水培方法,对在不同Cu^2＋质量浓度和不同pH值条件下,水浮莲对Cu^2＋的吸收和积累特性以及Cu^2＋质量浓度、pH值对水浮莲吸收Cu^2＋的影响进行了研究.结果表明,水浮莲对低铜污染水体有良好的修复效果,在Cu^2＋质量浓度为2.00、4.00、6.00和8.00 mg/L时水浮莲对铜的总去除率分别为88.50%、90%、50%、78.00%和74.63%;在Cu^2＋质量浓度为4 mg/L、pH值为5.0、6.0、7.0时,水浮莲对铜的总去除率分别为76.50%,87.25%和83.00%.水浮莲对铜的修复主要依靠根的吸收和累积,其根部对Cu^2＋的积累量远高于茎叶部分的积累量.     

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。     

生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体净化效果研究

[目的]研究生态浮床-简易湿地处理系统对富营养化水体的净化效果,以期为进一步开展人工湿地和生态浮床技术相组合的研究及污水、富营养化水体的生态修复提供科学的理论依据。[方法]将生态浮床-简易湿地组合成复合的生态浮床-简易湿地处理系统,通过室内模型试验和在该系统内种植黑麦草,研究该组合系统对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N等指标的净化效果。[结果]在冬季,生态浮床-简易湿地组合系统处理效果相当好,其对富营养化水体中TN、TP、CODMn、BOD5、NH4-N的平均去除率分别为53.5%、74.3%、41.8%、65.5%和37.8%以上。[结论]生态浮床-简易湿地组合系统对富营养化水体的净化效果明显较单一的生态浮床或简易人工湿地系统要好。     

绿狐尾藻、凤眼莲和大薸在罗非鱼混养池塘中的应用效果分析

【目的】通过比较3种水生植物在罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）混养池塘中的应用效果,探讨绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）在池塘养殖尾水处理中的应用前景,为建立罗非鱼池塘综合养殖模式提供科学依据。【方法】在主养罗非鱼、混养鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙鱼（Aristichthys nobilis）的池塘中,分别设置占池塘面积10%的绿狐尾藻、凤眼莲（Eichhornia crassipes）和大薸（Pistia stratiotes）3个浮床处理组及无植物对照组。试验初期和末期分别测定鱼类重量、植物体重量和氮磷含量,试验期内每月监测试验水体的总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_Mn）及五日生化需氧量（BOD₅）,计算池塘中植株生长及氮磷移出量、鱼单位净产量、水体氮磷含量及氮磷比（N/P）,以及水体TN、TP、COD_Mn与BOD₅排放达标率和排污量,对比分析3种植物的应用效果。【结果】试验末期绿狐尾藻、凤眼莲和大薸净增生物量分别为1076.4、2278.4和3545.1 kg,单位面积氮磷移出量分别为0.37、0.23和0.35 kg;对应的池塘鱼单位净产量分别为14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha。试验期内TN和TP变化范围分别为0.53～2.21和0.108～0.279 mg/L,3个植物浮床组水体N/P值介于4.41～12.11,适合3种试验植物生长;凤眼莲和大薸生长迅速但后期植株出现发黄腐烂现象,后期绿狐尾藻生长优于凤眼莲和大薸。绿狐尾藻、凤眼莲和大薸3个植物浮床组水体营养物质TN、TP、COD_Mn和BOD₅均达到淡水池塘养殖尾水二级排放标准,水体排污量分别为221.32、229.62和229.24 kg/ha。绿狐尾藻组池塘单位面积鱼净产量及植株氮磷移出量最高,水体排污量最小,大薸组居中,凤眼莲组较差。【结论】绿狐尾藻能在池塘环境中漂浮生长且生产和生态效果俱佳,可替代凤眼莲和大薸用于淡水鱼池塘综合养殖模式构建和养殖尾水处理。