5种水生植物脱氮除磷能力比较

采用室内静态水培的方法测试了5种高等水生植物对人工配置污水的净化能力,旨在筛选适宜的湿地植物。结果表明:有植物处理系统总氮和总磷的去除效果明显高于无植物对照,植物本身的氮、磷累积作用对氮的去除贡献为23%～81%,磷的去除贡献为56%～88%。多数测试植物对氮、磷的富集量以茎叶高于根系。不同植物的净化能力具较大差异,从强到弱的顺序依次为千屈菜>菖蒲>雨久花>泽泻>慈姑。     

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。

     

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.     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

5种水生植物冬季水质净化效果的研究（摘要）

[目的]研究5种水生植物冬季水质净化效果。[方法]在郑州市贾鲁河畔构建表面流湿地模型,引种5种冬季可以正常生长的水生植物进行冬季水生植物筛选试验。[结果]5种植物均生长良好,表现出较强的抗寒性。5种植物对水质净化能力存在一些差异,水芹菜和伊乐藻对TN净化效果较好,去除率分别为44%和41%;西伯利亚鸢尾和水芹菜对TP净化效果较好,去除率分别为41%和37%;5种植物对NH4^＋-N去除效果差别不大,伊乐藻效果最好,去除率达73%,其次为水芹菜,去除率为71%,西伯利亚鸢尾、酸模和菹草的去除率均为70%;5种植物对CODCr的净化效果均不明显,西伯利亚鸢尾和酸模去除效果相对较好,去除率分别为14%和13%。[结论]在我国北方地区冬季湿地植被组建中,可以通过构建挺水植物和沉水植物双层次群落结构,提高湿地冬季的净化效果。     

四种水生植物对氮、磷的吸收试验

采用营养液培养,研究了凤眼莲、空心莲子草、碎米莎草、丁香蓼对水体中氮、磷的吸收.结果表明,凤眼莲对铵态氮、硝态氮和磷的累积吸收量高于空心莲子草,其次是碎米莎草,丁香蓼最小,这与植株生物量呈显著正相关,表明植物对氮、磷的吸收受植物生物量的影响.相比较而言,风眼莲最适宜用于人工湿地去除氮、磷营养元素.     

几种水生植物去污能力比较研究

在人工模拟条件下,利用室内试验箱培育,研究了挺水植物芦苇、慈姑和浮叶植物睡莲、荇菜对人工配置污水的净化效果。结果表明,4种水生植物均能有效吸收污水中过剩的氮、磷营养物质,经过20d植物处理,对水体中氮素去除率表现为芦苇(77.25%)慈姑(76.16%)荇菜(75.13%)睡莲(71.69%),对磷素去除率表现为芦苇(78.97%)慈姑(75.76%)荇菜(75.23%)睡莲(73.09%);4种水生植物对污水中的氮磷去除效果均比较明显,在相同条件下脱氮除磷效果最好的是挺水植物芦苇。     

4种水生植物在冬季脱氮除磷效果的试验研究

在人工模拟太湖地区冬季的自然条件下,对伊乐藻、菹草、石菖蒲和水芹菜这4种水生植物在不同营养浓度条件下去除氮磷的效果进行了试验研究。结果表明,所选植物都能较好地吸收水中的营养物质。其中水芹菜(挺水植物)和伊乐藻(沉水植物)对环境适应性较强,在相同条件下脱氮除磷的效果也更好,可考虑构成双层次群落结构FA M S用以修复太湖地区富营养化水体。同时发现,植物对氮磷的吸收量随着水中的营养浓度升高而增加,但当浓度超过一定值后,植物的生长受到抑制,导致植物对营养成分吸收量下降,甚至加速水质的恶化。     

5种水生植物净化水质效果的研究

[目的]研究5种水生植物对富营养化水体的净化效果,以期为富营养化水体的植物生态修复提供理论依据.[方法]以对叶草、薄荷草、大柳、水白菜和宝塔草5种水生植物为试验材料,通过对氨氮(NH3-N)、活性磷(SOP)和化学耗氧量(CODMn)等富营养化指标的测定研究5种植物对富营养化水体的净化效果.[结果]5种水生植物能有效去除富营养化水体中的氨氮和活性磷.20d氨氮去除率分别为81.27％、78.97％、66.68％、63.24％、57.11％,除去效果依次为对叶草＞宝塔草＞薄荷草＞大柳＞水白菜;活性磷去除效果依次为宝塔草＞大柳＞薄荷草＞水白菜＞对叶草,20d去除率均分别为86.36％、86.31％、85.71％、77.82％、75.01％;水生植物系统对有机物的去除效果前期明显,前10 d水体COD去除率均超过72％,但后期却持续缓慢上升.[结论]宝塔草和对叶草对富营养化水体的净化效果较好,具有一定的推广应用价值.     

水生植物对不同氮磷水平养殖尾水的综合净化能力比较

为了筛选适用于不同氮磷浓度畜禽养殖尾水的生态浮岛优势物种,选取水芹、凤眼莲、鸢尾、再力花、黄菖蒲5种挺水植物和狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物,通过模拟实验考察了这8种植物在不同氮磷浓度条件下的生长特征及其对水中氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）、COD的去除效率,并对其进行曲线回归及主成分分析,综合评价不同水生植物对畜禽养殖废水中氮磷的净化功能。结果表明：凤眼莲、再力花在较低氮磷水平（NH₄⁺-N 80~120 mg·L^-1,TP 8~16 mg·L^-1）下的去除能力明显高于其他水生植物;水芹和黄菖蒲在较高氮磷水平（NH₄⁺-N 180~220 mg·L^-1,TP 30~35 mg·L^-1）下的去除效果较好,并具有良好的适应能力;沉水植物中狐尾藻净化效果较好,生物量增长显著（P<0.05）;凤眼莲在实验过程中虽净化能力良好,但易引发次生环境问题,应谨慎选择,因地制宜。     

4种水生植物除磷效果及系统磷迁移规律研究

[目的]研究不同生态类型水生植物对水体总磷的去除效果及系统磷迁移规律.[方法]选取4种不同生态类型水生植物,分别为漂浮植物凤眼莲、水浮莲和挺水植物香蒲以及沉水植物轮叶黑藻,结合滇池富营养化湖水及底泥,构建静态模拟生长体系.[结果]4种水生植物对富营养化湖水、底泥具有一定的耐受能力.试验80 d后,凤眼莲、水浮莲和香蒲对水体总磷的去除率分别为95.0％、94.3％和92.0％.凤眼莲系统中水体磷浓度大幅度降低,底泥中的磷素逐渐释放,凤眼莲所吸收磷素来源于水体和底泥;水浮莲所吸收磷素主要来源于水体;香蒲鲜质量增加极少,在降低水体总磷浓度的同时,促使底泥总磷含量略微增加,从表观上看,水体为其吸收磷素的主要来源;轮叶黑藻植株部分发生腐烂,对水体总磷的去除率仅为62.9％,低于对照,但对底泥中总磷吸收良好,底泥是其吸收磷素的主要来源.[结论]凤眼莲、水浮莲和香蒲能有效降低水体总磷;凤眼莲和轮叶黑藻能够吸收底泥中的磷素;当水体总磷浓度较低时,底泥中的磷素会释放至水中.     

喷灌条件下高产冬小麦植株体内氮磷钾的时空分配特点

在河北省大曹庄农场机械化和喷灌生产条件下，研究了冬小麦植株体内氮，磷，钾的时空分配特点。结果表明，在7500kg/hm^2以上（7600-9450kg/hm^2)的产量水平下，拔节期以前，氮，磷，钾均以在叶片和叶鞘中分配较多，生育后期氮和磷逐渐向子粒集中，成熟时子粒集中了全株70%的氮和90%的磷，而钾则主要集中在营养器官中，研究中就各生育时期小麦植株的养分含量在营养诊断中的意义和特点进行了讨论。     

农田汇水河道水生植物原位净化工程处理效果分析

为了研究水生植物原位净化工程处理效果,于2017年5—11月,在江苏省泗洪县四河乡的农田汇水河道,利用水葫芦和绿狐尾藻构建组合生态浮床,沿着水流方向设置4个水质采样点,每月监测水体基本理化指标,主要包括水温(T)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS),分析河段水质沿程变化;在试验开始时、每次采收时监测单位面积植物生物量,干物质含量与氮磷含量,计算植物氮磷富集量。结果显示:植物种养后,沿程各采样点数据对比,水体pH值逐渐趋于中性;各采样时间数据对比,水体DO浓度呈升高趋势。在植物旺盛生长期(7—10月),组合生态浮床对河段水体TN、TP、COD和SS的沿程总消减率分别为50.41%～78.00%、44.62%～73.33%、46.15%～57.82%和33.33%～52.38%,其中最高值出现在8月。按照有效试验周期180 d(5—10月)计算,水葫芦的氮、磷去除量分别约为0.76 g·m~(-2)·d~(-1)和0.09 g·m~(-2)·d~(-1);绿狐尾藻的氮、磷去除量分别约为1.17 g·m~(-2)·d~(-1)和0.08 g·m~(-2)·d~(-1)。除了植物自身的吸收作用,根系微生物降解作用在污染物净化过程中也发挥了重要作用。在农田汇水河道原位净化工程中,水葫芦与绿狐尾藻组合生态浮床大幅消减水体氮磷浓度,有效降解有机物及拦截颗粒物,对于缓解下游水域富营养化问题具有积极的意义。     

水氮磷耦合对拔节期冬小麦根系水分调节特性的影响

【目的】研究不同水氮磷耦合条件下,冬小麦根系形态、生理和细胞结构变化与功能的关系。【方法】采用盆栽调亏灌溉的方法,以“小偃22”为试材,采用拌肥方式于播种时设低肥N₁P₁(纯氮 0.1 g/kg、P₂O₅ 0.05 g/kg)和高肥N₂P₂(纯氮0.3 g/kg、P₂O₅ 0.15 g/kg)2个氮磷肥处理;在拔节期设土壤含水量分别为田间持水量的70%～85%（正常供水,CK）、55%～70%（轻度亏缺,LS）和40%～55%（重度亏缺,SS）3个水分处理。于水分亏缺处理20 d后取样,从形态学、生理代谢和解剖学层面研究拔节期不同水氮磷耦合对冬小麦根系水分调节特性的影响。【结果】在相同营养条件下,拔节期水分亏缺会导致冬小麦地下部干物质量、地上部干物质量和总生物量减小;但根冠比增加,与CK相比,LS、SS在N₁P₁和N₂P₂ 2种氮磷肥处理条件下,根冠比分别升高了32.3%,14.3%和11.5%,4.7%;根毛密度也明显增加。水分亏缺造成冬小麦根系皮层薄壁细胞体积变大,皮层占根系直径的比例增加;木质部导管横截面积显著减小,低肥条件下LS、SS分别较CK减小17.11%,43.32%,高肥条件下分别较CK减小11.10%,46.70%,并伴随有导管变形。同时,水分亏缺可以使冬小麦根系活力提高,游离脯氨酸、可溶性糖的合成和积累增加,从而提高其水分调节特性。同一水分状况下,与低肥条件相比,高肥条件能明显提高拔节期冬小麦的抗旱性。【结论】拔节期冬小麦在高肥轻度水分亏缺条件下,能够从代谢和结构2个层面作出更为合理、协调的综合性响应来维持植物体内的水分平衡,提高其水分利用效率和抵抗干旱的能力。     

氮磷减量对棉花—油菜轮作系统作物产量及氮、磷流失的影响

长期不合理施用化肥导致土壤酸化、大气污染等一系列环境问题,化肥合理减施将有利于提高肥料利用率、促进耕地健康发展。本试验采用田间试验,以常规施肥（棉花季N：390 kg/hm2,P2O5：105 kg/hm2;油菜季N：180 kg/hm2,P2O5：54 kg/hm2）为对照,研究洞庭湖区域旱地棉花—油菜轮作下氮磷肥减量（10%、20%、30%）对作物产量及氮磷养分流失的影响。结果表明：与常规施肥相比,氮磷肥减量10%、20%对作物产量影响不显著,但明显提高肥料利用率,显著减少旱地氮磷径流损失;养分流失以棉花季为主,且棉花花铃期为关键时期。氮磷肥减量20%处理氮、磷肥利用率较常规施肥处理分别提高了5.41、12.23个百分点（棉花季）和10.91、11.91个百分点（油菜季）;氮磷肥减量处理总氮、总磷流失量分别为0.69～5.48 kg/hm2、0.08～0.24 kg/hm2（棉花季）和0.17～0.34 kg/hm2、0.05～0.11 kg/hm2（油菜季）,较常规施肥处理分别降低了5.94%～31.20%、12.80%～44.02%（棉花季）和18.88%～37.61%、10.18%～24.85%（油菜季）。综上,在本研究所设肥料减量范围内,氮磷肥减量20%处理能稳定作物产量、提高肥料利用率,降低氮磷流失。     

铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化水体中的氮磷

为探讨铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对农田退水中氮磷的去除效果,以苦草、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物和铁基生物炭海绵为材料,通过动态循环水模拟渠道的方式,研究不同净化系统对农田退水中总磷、总氮、氨氮的去除效果。结果表明：3种沉水植物均能在较高氮磷浓度农田退水中生长发育,株高及生物量有明显增长。在单一沉水植物净化系统中,金鱼藻对总磷的去除效率最高,达到29.85%,苦草对总氮的去除效率最高,为35.03%,金鱼藻对氨氮的去除效率最高,为83.09%。铁基生物炭与金鱼草协同净化系统对总磷和氨氮的去除效率最高,分别达到56.00%和91.86%,铁基生物炭与苦草协同净化系统对总氮的去除效率最高,为54.05%。研究表明,铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对氮磷的去除效果全面优于单一沉水植物净化系统。     

外源ABA对低温胁迫下冬小麦细胞膜脂组分及膜透性的影响

为探讨外源ABA对低温胁迫下冬小麦膜质脂肪酸的影响,以强抗寒品种东农冬麦1号和冷敏感品种济麦22为材料,三叶期叶面喷施适宜浓度ABA,大田自然降温条件下,分别于10 d最低温平均4、0、-10、-25℃时取样叶片和分蘖节,测定膜质脂肪酸的含量变化。结果表明,叶片中,两种小麦不饱和指数均呈逐渐下降趋势,其中东农冬麦1号不饱和脂肪酸含量低于济麦22;分蘖节中,东农冬麦1号亚麻酸含量在降温过程中逐渐升高,而棕榈酸含量始终低于济麦22,说明亚麻酸和棕榈酸与冬小麦抗寒性关系密切。外源ABA处理后,两种小麦叶片和分蘖节中的不饱和脂肪酸含量均较未处理高,且东农冬麦1号叶片不饱和指数在零上温度时均大于济麦22,叶片和分蘖节分别于4℃、-25℃达到最大值,其中东农冬麦1号分蘖节不饱和脂肪酸呈逐渐上升趋势、且不饱和指数均高于济麦22,达到差异极显著。外源ABA使两品种小麦电导率、均有不同程度降低,东农冬麦1号MDA降幅大于济麦22,且达到差异显著,表明ABA对强抗寒品种膜脂抗寒性的促进作用大于冷敏感品种。     

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。