淡水池塘养殖尾水处理系统对氮磷的净化效果

为开展池塘养殖尾水达标排放处理技术的研究,以湿地(芦苇、香蒲、菱角)、水生动物(梭鱼)净化塘、水生植物(凤眼莲、蕹菜)净化塘作为净化功能区,构建池塘养殖尾水处理系统,按照养殖池塘与尾水处理系统面积比为9.8∶1设置,在试验周期内,对13个养殖池塘(5 hm²)排放养殖尾水中总氮(TN)、总磷(TP)进行尾水处理系统各级沿程监测。结果表明：2019—2020年,养殖尾水处理系统进水中TN、TP质量浓度分别为(2.025±1.031)、(0.627±0.734)mg/L,经处理后排放水中TN、TP质量浓度分别为(1.323±0.427)、(0.427±0.369)mg/L,两年间TN、TP平均去除率分别为34.67%、31.89%,系统整体对TN、TP的净化效果显著;系统各级沿程对TN、TP的去除均符合一级动力学,养殖尾水依次流经净化功能区,去除率逐级升高。研究表明：水生动物净化塘对TN的净化效果显著,多种水生植物组合的净化塘对TN、TP的净化效果均显著;随季节演变,养殖尾水处理系统对较高含量的TN、TP仍能保持良好的净化效果,水生植物净化塘在秋季对TN、TP净化发挥了关键作用。     

淡水池塘养殖尾水处理系统对氮磷的净化效果

为开展池塘养殖尾水达标排放处理技术的研究,以湿地(芦苇、香蒲、菱角)、水生动物(梭鱼)净化塘、水生植物(凤眼莲、蕹菜)净化塘作为净化功能区,构建池塘养殖尾水处理系统,按照养殖池塘与尾水处理系统面积比为9.8:1设置,在试验周期内,对13个养殖池塘(5 hm2)排放养殖尾水中总氮(TN)、总磷(TP)进行尾水处理系统各级...     

水生植物对氮磷及重金属污染水体的净化作用

为了治理氮、磷浓度过高造成的水体富营养化和工业过程中产生的重金属污染问题,水生植物有去除效果较显著、易于获得、有良好景观改善作用等优势而被广泛地应用于水体净化中。通过文献查阅和野外调查,综述了不同生活型水生植物的常见种类,阐释了其对氮、磷及重金属等消减作用的机制和差异性表现。在此基础上,分析了水生植物在水体净化研究中存在的问题,并提出了研究展望。文章对于农业面源污染防治中水生植物的应用具有一定的指导意义和理论价值。     

水生植物-滤食性动物用于水产养殖废水净化的研究

为了解水生植物、滤食性动物单独或联合作用对水产养殖废水的净化效果,选取水生植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和滤食性动物螺蛳(Bellamya aeruginosa),通过金鱼藻、狐尾藻、螺蛳、金鱼藻+狐尾藻、金鱼藻+螺蛳、狐尾藻+螺蛳、金鱼藻+狐尾藻+螺蛳7种不同的组合方式,研究在静水条件下不同处理对水产养殖废水氮磷的净化,尤其是对养殖具有毒害效应的氨氮、亚硝态氮的去除效果。结果表明:30d后各处理都能使氨氮及亚硝态氮下降到0.5和0.1mg/L以下,去除率达到90%以上,其中金鱼藻处理比其余各处理能更快地减少水体中氨氮及亚硝态氮含量,且能使氨氮及亚硝态氮去除率在18d内达到96.37%和97.85%;各处理都能在一定程度上去除水体中的总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP),去除率在30d后分别达到14.93%～20.92%和11.95%～17.92%,其中以狐尾藻及狐尾藻+螺蛳处理对TN的去除效果最好,狐尾藻处理对TN的最大去除率在第18天达到26.62%,且狐尾藻能更迅速地去除水体中的TN,仅12d就能达到24.20%的去除率,狐尾藻+螺蛳处理在第24天达到24.65%;随着时间的延长,组合处理比单一处理更具有优势,金鱼藻+螺蛳处理对TP的去除效果最好,第6天就能去除TP的31.54%,且金鱼藻+螺蛳处理对降低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的效果最好。综上,对于氨氮、亚硝态氮及TP含量高的养殖废水,金鱼藻比狐尾藻和螺蛳的适应性更强。     

不同水生植物对养猪废水净化效果研究

[目的]筛选适用于养猪废水的人工湿地优势物种。[方法]选取鸢尾、美人蕉、水芹、梭鱼草4种水生植物,通过垂直流人工湿地装置,监测不同水力停留时间对污水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH₄⁺-N)浓度的影响,分析4种水生植物对污水的净化效果。[结果]随着水力停留时间的延迟,人工湿地中废水中COD、TN、TP和NH₄⁺-N的浓度逐渐下降,净化效果越好。当水力停留时间为5 d时,鸢尾对COD和NH₄⁺-N的去除率最高,分别为61.80%和68.35%;梭鱼草对TN和TP的去除率最高,分别为30.92%和81.53%。[结论]人工湿地对养猪废水净化效果以种植鸢尾和梭鱼草较佳。     

生态塘链对农村畜禽养殖尾水的深度净化效果

通过系统监测分析氮、磷等主要污染物时空变化特征,发现生态塘链对农村畜禽养殖尾水具有较好的深度净化效果。生态塘链对总氮和氨氮的平均去除率均能超过80%,对总磷的整体去除率在80%左右,对高锰酸盐指数的去除率接近40%。总氮和氨氮的出水浓度基本低于2.5 mg/L,优于国家一级A标准;总磷排放浓度部分低于1 mg/L,达到了国家一级B标准。生态塘面积是影响去除率的主要因素,温度对总氮、氨氮的去除效果影响非常显著,但对高锰酸盐指数去除率的影响不明显。     

10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究

选取10种水生植物水罂粟、黄花水龙、大聚藻、香菇草、水芹、大薸、凤眼莲、美人蕉、黄菖蒲和鸢尾等为研究对象,于2009年2月中旬至6月中旬在室内静水条件下对其吸收氮、磷和净化水质的能力进行了比较研究.结果表明:(1)不同水生植物的净增生物量差异较大,变化范围为109.9～1 511.1 g·m-2,其中香菇草净增生物量最高,是黄花水龙(最低)的13.7倍;(2)不同水生植物的氮、磷含量差异较小,其氮、磷量变化范围分别为13.67～26.38 mg·g-1和1.16～3.50 mg·g-1;(3)不同水生植物的水质净化能力差异较大,10种水生植物的水质氮、磷去除率范围分别为36.3%～91.8%和23.2%～94.0%,10种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水质氮、磷去除率的46.3%～77.0%和54.3%～92.7%.水体氮、磷去除率与水生植物净增生物量存在较高相关性,而与植株氮、磷含量不存在相关性,因而氮、磷吸收量而不是植株氮、磷含量应作为水生植物筛选的一个重要指标.     

水生植物对黄颡鱼养殖水体的净化效果

研究水花生、水葫芦、水浮莲和苦草4种水生植物对黄颡鱼养育水体的净化效果.试验结果表明,水花生生物量为715 g/m<'3>时,养殖水体氪氮、亚硝态氮去除率分别为74%、45%;水葫芦生物量为1072 g/m<'3>时,水体总氮、总磷、氨氮、亚硝态氮去除率分别为67%、75%、96%、86%,黄颡鱼的增重率和成活率提高;水浮莲生物量为1 072 g/m<'3>时,水体氨氮、亚硝态氮去除率分别为61%、33%;苦草生物量为129 g/m<'3>左右时,水体总氮、总磷、氨氮、亚硝态氮去除率分别为49%、50%、98%、86%,黄颡鱼增重率和成活率显著提高.显然,放养水葫芦、种植苦草降低了养殖水体中的营养盐浓度,从而改善了鱼类的生存环境,促进了鱼体生长.水葫芦最适生物量为1 072 g/m<'3>,苦草最适生物量为129 g/m<'3>.     

水生植物净化水体中氮磷含量的研究进展

湖泊、河流等水体的富营养化已越来越严重,其中最主要的原因是由于氮、磷营养元素的普遍过剩.水生植物是水体的重要组成部分,在整个永生生态系统中起到至关重要的作用,其中挺水植物、浮叶植物、沉水植物因其生物量大、生长快等特点,对水体中氮、磷含量的去除具有明显的生物学效果,故而可以达到净化水体的目的.本研究从生物学角度出发,综述了3种生活型水生植物修复富营养化水体的现状,指出了水生植物对富营养化水体的重要作用,展望了水生植物对水体中氮磷去除效果的发展前景.     

不同季节生态沟净化养殖废水能力对比研究

研究了不同季节生态沟对低浓度养殖污水净化效果,结果表明：在夏秋季,生态沟对COD和TN的削减率均达到86%以上,对于TP的削减率高达98%以上。夏季生态沟对养分的削减能力要优于其他处理,秋季其次,然后是春季,最差是冬季。即使水生植物进行了刈割,生态沟依然能发挥一定的净化效果。随着生态沟的运行时间积累,底泥中养分含量快速增加。初始阶段增加最快,但随着生态沟的延长,3种污染物的浓度急剧下降,到生态沟末端,底泥的养分含量变化已经不显著。生态沟中初始段的水生植物的生物量最高,随着生态沟的延长生物量显著下降,末端点最低,水生植物吸收N素产生的削减占生态沟总削减量的28%,吸收P素占总削减量的8.7%。     

冬季低温条件下6种水生植物水质氮、磷净化能力比较

选取大聚藻、香菇草、鸢尾、黄菖蒲、金鱼藻和黑藻等6种水生植物,在静水条件下比较水质氮、磷净化能力。结果显示：(1)大聚藻和香菇草具有较好的生物量增长,鸢尾和黄菖蒲能保持正常生长且生物量有所增长,金鱼藻基本停止生长,黑藻出现部分腐烂现象;(2)6种水生植物总氮(TN)、总磷(TP)平均净化率存在较大差异,与无水生植物的空白对照相比,大聚藻、香菇草、鸢尾、黄菖蒲、金鱼藻和黑藻的TN净化增效作用分别为45.7%,39.6%,18.7%,16.4%,6.1%和－4.1%,TP净化增效作用分别为31.1%,30.1%,16.7%,9.9%,3.3%和－2.0%;(3)大聚藻、香菇草可以作为优选水生植物在冬季低温条件下应用于各种生态净水工程。     

3种常见水生植物对养殖废水中化学需氧量的去除效果

【目的】研究水生植物对养殖废水中化学需氧量(CODcr)的去除能力,为人工湿地系统处理养殖废水提供理论依据。【方法】将芦苇、水葫芦、蕹菜3种单一水生植物及芦苇—水葫芦组合、芦苇—蕹菜组合分别置于人工模拟的不同浓度养殖废水中培养,以不种植水生植物的不同浓度养殖废水为对照,对比分析芦苇、水葫芦、蕹菜对养殖废水中CODcr的去除与净化效果。【结果】供试水生植物对养殖废水中CODcr的去除和净化能力排序为:芦苇—水葫芦组合>芦苇—蕹菜组合>水葫芦>蕹菜>芦苇。培养15 d后,3种水生植物对养殖废水中CODcr的净化效率为43.8%~87.3%,而对照组为28.9%~66.4%。【结论】芦苇、水葫芦及蕹菜3种水生植物对低浓度养殖废水中CODcr的去除效果较明显,对高浓度养殖废水中CODcr的处理效果一般,在构建人工湿地植物系统时结合实际情况组建合适的植物组合,可提高净化CODcr效率。     

9种水生植物对模拟污水中氮、磷的生物净化效果

通过9种水生植物在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中氨氮、总氮、总磷的去除效果,从中筛选出适用于治理城市污水的水生植物.结果表明,不同浓度下随着培养时间的延长,9种水生植物对氨氮、总氮、总磷的去除率逐渐增加.低浓度下,空心莲子草对氨氮的去除率最高(53.79%),荷花对总氮的去除率最高(48.75%),凤眼莲对总磷的去除率最高(70.10%);中浓度下,凤眼莲对氨氮的去除率最高(61.39%),茭白对总氮的去除率最高(52.23%),凤眼莲对总磷的去除率最高(80.15%);高浓度下,茭白对氨氮的去除率最高(55.70%),凤眼莲对总氮和总磷的去除率均最高(分别为40.42%和69.58%).可见,凤眼莲、空心莲子草、茭白3种植物对氮磷具有较好的去除效果,是较好的湿地植物.     

红树林人工湿地的脱氮除磷效果研究

为探究红树林人工湿地对海水池塘尾水中氮（N）、磷（P）元素的净化作用,选择秋茄（Kandelia candel）、桐花树（Aegicerascorniculatum）、红海榄（Rhizophora stylosa）3种红树植物构建人工湿地系统。在试验进行的一个月内,以海水池塘养殖尾水中的N、P为参考,浇灌5、10、15倍和25倍N、P浓度的人工海水,序时收集出水口水样,分别测定不同形态的N、P营养盐含量。研究显示,在N、P浓度升高时,人工湿地系统对氨态氮（NH₄⁺-N）的去除率下降,15倍浓度处理下秋茄对NH₄⁺-N的去除效果显著高于红海榄和桐花树（P<0.05）,红树植物处理组能使系统中硝态氮（NO₃^--N）浓度保持稳定,同时对水体中的亚硝态氮（NO₂^--N）始终有良好的去除效果。试验开始后的0~3 d,系统中磷酸盐（PO₄^3--P）浓度显著下降,表现出对PO₄^3--P良好的去除效果。综合来看,红树林人工湿地对海水池塘养殖尾水中N、P的去除效果较好,可作为海水池塘养殖尾水达标排放的修复技术应用推广。     

水芹对畜禽养殖废水中9种元素的累积能力及其生物修复潜力

为明确水芹对畜禽养殖废水中9种元素的吸收累积能力与生物修复潜力,以畜禽养殖废水为生源要素进行原位实验,研究水芹生长期内不同阶段根、茎、叶中C、N、P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn等9种元素质量分数的动态变化,化学计量学特征,及其N、P累积量等.结果表明:水芹的C(542.46 g·kg-1)、N(41.35 g·k...     

盆栽条件下养殖场废弃物还田对土壤黑麦草系统氮、磷动态的影响

对盆栽黑麦草施以不同水平的猪粪和牛粪两种有机肥料,通过测定黑麦草对氮和磷的吸收量、土壤的残留量及粪肥中氮和磷的损失量,研究了黑麦草对养殖场粪肥的消纳吸收能力及可能产生的二次污染风险.结果表明:在一定施肥水平范围内,随着粪肥施用量的增加,黑麦草对氮、磷的吸收也随之增加.超过一定范围后其增加潜力不大,且高量施用粪肥将导致土壤中氮、磷残留量明显增加,同时会造成氮、磷流失,对环境的二次污染风险也将随之增大.综合生态效益与经济效益,黑麦草施以猪粪的量应控制在15～60kg·m-2,牛粪的量应控制在1875～150 kg·m-2.     

4种水生植物配置模式对铅污染的净化效应

通过盆栽试验,研究花叶芦竹、石菖蒲、水生鸢尾和美人蕉在不同配置模式下,其植物根系活力、叶绿素含量及对水体和土壤铅的净化效果。结果表明,在不同配置模式下,根系活力变化的大小依次为4种植物混种> 3种植物混种> 2种植物混种>单种植物。4种水生植物的叶绿素a、b和总叶绿素含量均表现为混种模式>单种模式。在4种水生植物的混种模式中,包含花叶芦竹和美人蕉的组合模式中水体铅含量和土壤铅含量较低。其中,花叶芦竹+石菖蒲+美人蕉混种模式中,水体和土壤铅含量分别为0.10和8.15 μg·mg^-1。花叶芦竹和美人蕉由于其根系的特点,使花叶芦竹的地上部分铅含量较高,而美人蕉的地下部分铅含量较高。且在与这2种水生植物混种的模式中,这种效应更加明显。综合考虑净化效果和经济因素,认为花叶芦竹+石菖蒲+美人蕉混种模式对铅污染的净化效果最好。     

29种水生植物对农村生活污水净化能力研究

为筛选出对农村散户生活污水出水净化效果好的水生植物,以29种常见水生植物为材料,对模拟农村生活污水出水进行净化能力比较,并将不同植物对污染物的去除能力进行聚类分析。结果表明,有植物处理对污染物的去除率明显高于无植物对照,水力停留时间（HRT）对净化效果具有显著影响,水生植物在早期对污染物净化速率快。有植物处理对TN（总氮）的净化率比无植物对照组提高6.21%~26.66%,对NH₃-N（氨氮）、TP（总磷）、COD_Cr（化学需氧量）、SS（悬浮固体）的净化率分别提高7.03%~23.92%、17.40%~28.13%、7.47%~18.62%、8.90%~13.00%。其中凤眼莲在试验前期对TN、NH₃-N、TP净化具有一定优势,但试验后期对污染物净化能力与其他植物基本无差异,芦苇和香蒲在试验后期对TP净化效果较好。根据筛选指标的平均隶属函数值对29种植物进行聚类分析,可将植物分为高、中、低净化能力植物三大类：高净化能力植物为芦苇、凤眼莲、香蒲、花叶芦竹、美人蕉;中等净化能力植物为旱伞草、马蹄莲、大薸、睡莲、槐叶萍、伊乐藻、满江红、水葱、苦草、菖蒲、金鱼藻、千屈菜、荷花、萍蓬草、梭鱼草、茭草、狐尾藻、再力花、菹草、轮叶黑藻、德国鸢尾、芡实、黄菖蒲;低净化能力植物为菱。研究表明,挺水植物芦苇、香蒲、花叶芦竹、美人蕉,浮叶植物睡莲,漂浮植物凤眼莲,沉水植物伊乐藻、苦草对农村生活污水出水具有较高的净化能力,适合用于农村散户生活污水的植物修复治理中。凤眼莲属于外来入侵物种,在工程应用中需要采取一定控养措施,防止其对原有生态系统造成危害。     

2006-2016年间我国畜禽养殖业氮元素入水通量估算

近年来,我国畜禽养殖业发展迅速,同时规模化养殖水平不断提高,大量畜禽养殖产生的不经有效处理的排泄物也给陆地水环境带来了严重负担,为了评估近十年来我国畜禽养殖氮元素排放通量的变化以及养殖模式转变带来的影响,本研究采用污染物排放因子法,估算了在2006-2016年期间,我国规模化和散养的畜禽养殖向陆地水环境中排放的氮元素通量,重点分析了不同地区（华北、华东、中南、西南和西北）和不同畜禽养殖类型（包括羊、猪、肉牛、奶牛、蛋鸡和肉鸡）氮元素入水通量分布特征。计算结果表明,在2006-2016年期间,全国由畜禽养殖排入水体中的氮元素平均通量为4384 Gg,最大和最小值分别为4832 Gg（2006年）和4010 Gg（2008年）,中南和华北地区是我国的畜禽养殖氮元素排放的主要地区,华东和西南次之,西北地区最少,2016年华北、中南、华东、西南和西北地区的畜禽养殖氮元素水体流失通量比例分别为27%、26%、20%、17%、10%。2016年由规模化养殖所带来的氮元素入水通量占该年畜禽养殖业氮元素入水总通量的53%。在所有畜禽中,猪和肉牛是我国畜禽养殖氮元素进入水体的主要排放单元,2016年猪和肉牛养殖的氮元素入水通量占总量的68%。同时,不同畜禽养殖类型之间氮元素排放通量差异显著,在所有畜禽中,羊、肉牛和蛋鸡经散养排放的氮元素通量较大,而猪和肉鸡的氮元素排放则主要来源于规模化养殖。     

不同水生植物组合对水体氮磷去除效果的模拟研究

选择4种景观效果良好的水生植物水罂粟、黄菖蒲、三白草和黑藻,构建9种不同的水生植物组合,在模拟富营养化水体环境条件下,研究了不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果。结果表明:供试植物在富营养化水体中均能正常生长,且对富营养化水体中的氮磷均有一定的吸收,对氮的累积率最高可达53%,对磷的累积率最高可达42%;单种植物对氮、磷的去除贡献率分别为13.79%~65.00%、18.64%~59.63%,复合植物对氮、磷的去除贡献率分别为39.61%~72.59%、9.72%~59.89%;单种植物去氮能力依次为:黑藻三白草黄菖蒲水罂粟,复合植物中,结构复杂的组合较结构简单的组合具有更强的去除氮磷的能力。试验表明,这4种植物及其组合在城市景观水体净化中均有一定的实际推广价值。