水浮莲(Pistia stratiotes L．)对NH_4~+-N和NO_3~--N吸收动力学研究

水体中的营养元素过多（特别是氮、磷）所导致的富营养化现象已是全球性的环境问题。近来利用大型维管束植物对富营养化水体的修复已备受关注。然而,水体中氮的去除受到包括氮的离子形态及其在水体中浓度等各种因素的影响。研究通过Michaelis—Menten动力学方程来研究植物根系表面氮的浓度与植物吸收氮的相互关系。该方程包括2个参数：吸收最大速率（Vmox）和米氏常数（Km）,其分别表示植物吸收不同氮形态的最大速率和对不同氮形态亲和力的高低。利用加权回归分析结果表明,生长在不同浓度营养液水浮莲（Pistia stratiotes L．）吸收速率拟和Michaelis—Menten方程。水浮莲对NH4^＋LN的Km很高。表明其对NH4^＋-LN亲和力高;在NO3^--N单一氮源提供下,水浮莲对NO3^--N的吸收动力学与NH4^＋-N相似。然而,在营养液中同时存在NH4^＋-N和N03^--N时,NO3^--N吸收的最大速率明显降低,但对其Km的影响不大,这种抑制作用看来属于非竞争性的。在NH4^＋-LNN和NO3^--N的同时存在下,由于植物吸收NO3^--N能力的降低可能导致植物对氮的利用率下降。     

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthejavanica(B1.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalc R.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础.结果表明,水芹对NH 4吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO-3吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH 4吸收的Vmax大于对NO-3吸收的Vmax但吸收的Km值却明显小于对NO-3吸收的Km值.而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强.富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的Gs活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的Gs活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性.单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性.单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性.     

水葫芦和金鱼藻对黄颡鱼养殖水体净化效果研究

以黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)养殖水体为试验用养殖污水,以浮水性水生植物水葫芦和沉水性水生植物金鱼藻作为净化水质的材料,研究水葫芦、金鱼藻及上述2种植物组合立体式栽培对黄颡鱼养殖水体的净化效果。结果表明:当水葫芦生物量达到1 080g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为53%、78%、76%,且保持一定的稳定性,鱼苗增重率及成活率分别为242%和94%;金鱼藻生物量为720g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为46%、62%、72%,鱼苗增重率及成活率分别为260%和96%;水葫芦+金鱼藻组生物量在各360g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为74%、71%、82%,鱼苗增重率及成活率分别为289%和96%。这说明,投放有效水质改良植物并配置合理生物量和栽培方式,不仅对养殖水体的修复有良好效果,而且对黄颡鱼苗种生长及成活有明显的促进作用。     

金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对水中氮、磷去除效率初探

随着养殖水体富营养化的加剧,利用生物净化水质受到人们的重视。水生维管束植物以其特有的组织、生态功能及易于人工操纵等特点,在净化水质、防治水体富营养化方面发挥了重要作用。本试验的目的在于研究和探讨水生维管束植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对水体中氮、磷的去除效率,为水生维管束植物金鱼藻用于净化水质提供科学依据。在试验过程中,通过调控温度、光照等环境条件满足金鱼藻的生长所需。试验结果表明,金鱼藻对水体中NO3-N、NO2-N、NH3-N、PO4-P的去除效果较好;对水生维管束植物进行长效管理,是决定水质净化效果的重要因素。     

湿地植物对模拟污水的净化能力研究

选择了千屈菜、水芹、水葱、黄菖蒲、石菖蒲、香菇草为待试湿地植物,通过静态水培试验,考察了各植物在以氨氮(NH4+-N)为主要氮组分的模拟污水中的生长情况、生理生态学特性,及在不同停留时间下对污水中有机物、N、P的去除率,以期找出不同条件下净化污水的优势植物.结果表明,植物在污水中均能正常生长,对营养物都有一定的吸收能力,对水体有明显的净化效果.其中石菖蒲植株内N、P浓度最高,净化效果较好,当停留时间为8 d时.对NH4+-N和TP的去除率分别为90.52%和92.89%;水芹生长稳定,在较短时间内对N、P均有较好的去除效果;香菇草在停留时间较长的条件下对污染物的去除率较高,当停留时间为8 d时,对NH4+-N和TP的去除率分别为94.90%和93.35%.可见,石菖蒲、水芹和香菇草对营养物质具有较好净化效果,是较理想的湿地植物.     

缓/控释复合肥料不同形态氮素释放特性研究

【目的】探讨缓/控释复合肥料不同形态氮素养分（NH4+-N、NO3－-N、Urea-N、DON和Total N）在不同介质中释放的动力学特性及生物效应。【方法】采用水中溶出法、土壤恒温培养法和盆栽生物试验。【结果】不同培养介质中，缓/控释复合肥5种形态氮素养分的累积释放量随时间的动态变化可用一级动力学方程Nt=N0(1-e-kt）、Elvoich方程qt=a+blnt、抛物线扩散方程qt=a+bt0.5表征，并以一级动力学方程拟合效果最好（r＝0.9569**～0.9999**），E1ovich方程次之（r＝0.7705**～0.9933**）。缓释复合肥料不同形态氮素最大释放量（N0值）与其氮素累积释放量的变化规律一致，在水中以Total N＞DON＞Urea-N＞NH4+-N＞NO3--N，在土壤中则以Total N＞NH4+-N＞DON＞Urea-N＞NO3--N。以水为介质时，缓释复合肥料不同形态氮素释放速率常数（k值和b值）的变化序列均以Total N＞DON＞NH4+-N＞NO3--N；以土壤为介质时，k值大小为Urea-N＞DON＞NH4+-N＞Total N＞NO3--N，b值则为Total N＞NH4+-N＞DON＞NO3--N＞Urea-N。与普通复合肥料相比，缓/控释复合肥的氮素利用效率（NUE）、氮素农学效率（NAE）及氮素生理效率（NPE）分别提高了11.4%、8.32 kg·kg-1和5.17 kg·kg-1。相关分析发现，5种形态氮素养分占总氮量的比值（Nx/NT）与水稻不同生育期吸收氮素养分之间呈显著或极显著正相关。【结论】定量描述氮素养分释放的动力学方程中以一级动力学方程评价更具有实效性。与普通复合肥料以单一尿素态氮养分为主相比较，缓/控释复合肥料的不同形态氮养分更有利于水稻对氮素的吸收利用。     

不同氮素形态对番茄幼苗碳、氮积累的影响

【目的】探讨番茄幼苗生长及其根系、叶片碳氮积累动态对无机氮（NH4+-N、NO3--N）,氨基态氮（Glycine）的不同响应。【方法】 采用2个番茄品种（‘申粉918’、‘沪樱932’）,水培条件下设置相同氮浓度（3.0 mmol•L-1 N）的NH4+-N、NO3--N、Glycine（甘氨酸）3个处理,测定番茄幼苗株高、干物质重、叶绿素含量、根系活力、根系叶片碳氮含量和植株总氮量。【结果】 在无机氮（NH4+-N、NO3--N）和氨基态氮（Gly-N）存在的营养介质中,番茄幼苗在处理前期（如处理后8 d或16 d）的株高、生物量、植株总氮量等各处理间差异不显著,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N > NH4+-N,处理间差异显著,且品种间差异显著（P＜0.05）。Gly-N处理显著提高了番茄幼苗叶片的叶绿素含量,NH4+-N培养导致番茄根系活力显著下降。不同氮素形态对番茄叶片的全碳含量影响不大,而NH4+-N、Gly-N处理则显著提高了番茄根系全碳、叶片及根系全氮含量,且NH+4-N处理的增加效应大于Gly-N处理。在处理前期（如处理后8 d或16 d）,植株全碳积累量表现为NO3--N＞NH4+-N＞Gly-N,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N;植株氮吸收量均表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N。【结论】氮素形态不同,对植物产生的生理效应不同。氨基态氮（Gly-N）也可以成为番茄生长的氮源。不同品种对氨基态氮的吸收利用能力不同。     

3种植物对人工模拟三峡库区富营养化水体的净化研究

根据三峡库区水体氮、磷的富营养化情况,人工模拟三峡库区水生生态系统,栽植鸢尾、菖蒲和石菖蒲3种水生植物,开展利用水生植物净化三峡库区水质的研究.结果表明:(1)水生植物的存在对调节水体的pH值有一定作用;(2)人工种植适合于库区湿地生态系统生长的植物,对库区污染水体中的氯、磷有很好的去除效果,但不同植物的去除率有所不同;(3)3种水生植物对氮、磷的去除能力不同.对TN和NO-3-N的去除率高低排序为菖蒲,鸢尾,石菖蒲;对NH+4-N和TP的去除率高低排序为菖蒲,石菖蒲,鸢尾.初步认为三峡库区以种植菖蒲较好.     

9种生态浮岛植物对乡村河道污水的净化效果

为乡村河道污染水体的生态修复提供参考,采用静态模拟试验研究美人蕉(Canna indica)、再力花(Thalia dealbata)、菖蒲(Acorus calamus)、水芹(Oenanthe javanica)、水葫芦(Eichhornia crassipes)、芦苇(Phragmites australis)、慈姑(Sagittaria trifolia)、千屈菜(Lythrum salicaria)和风车草(Cyperus involucratus)等植物对乡村河道污水的净化效果。结果表明:9种植物对河道污染水体的总磷(TP)、化学需氧量(COD)及氨氮(NH4+-N)等有较好的去除效果,其中,水葫芦、菖蒲和风车草对COD去除率较高,分别为32.3%、31.5%和31.2%;美人蕉、风车草和水葫芦对TP去除率较高,分别为85.2%、84.7%和84.4%;芦苇、水葫芦及慈姑对NH4+-N去除率较高,分别为50.6%、43.3%及42.2%。9种植物对污水中各种污染物的去除率有一定差异,水葫芦对各种污染物的平均去除效率最高。     

多孔混凝土与水生植物不同组配对污水中TN和TP的净化效果研究

为研究水生生物与多孔混凝土复合生态系统对水体中TN、TP的去除和吸收效果,选取适宜辽宁地区生长的本土水生植物香蒲、菖蒲、睡莲和金鱼藻为试验对象,水生动物螺蛳为试验材料,将4种水生植物进行单一植物组配、2种水生植物组配、3种及4种水生植物组配,分别植入多孔混凝土中,分析不同试验组合对人工污水中TN、TP的去除效果以及4种水生植物不同部位对TN、TP的吸收效果。试验结果表明：在所有试验组合中,3种植物组合中的香蒲+菖蒲+金鱼藻与多孔混凝土组合后对污水中TN净化效果最好,去除率为93.75%,香蒲+菖蒲+睡莲+金鱼藻的组合对水体中TP的净化效果最好,去除率为90.57%。4种水生植物对TN的吸收作用以茎叶部为主,香蒲茎叶部和根系部TN含量增长率均为最大,分别为48.92%和43.27%;TP的吸收作用主要以根系部为主,菖蒲的茎叶部和根系部TP含量增长率最大,分别为21.08%和25.51%。4种水生植物通过搭配组合,优势互补,相比单一水生植物种类能够产生更好的水质净化效果。根据受污染水体的主要污染源,可以针对性选择适宜的水生植物种类及其组合,以达到最佳的净化效果。4种水生植物不同部位对氮磷元...     

四种沉水植物对富营养化水体的净化效果研究

[目的]研究沉水植物对富营养化水体的净化效果。[方法]采用室外盆栽方法,研究伊乐藻(Elodea canadensis)、金鱼藻(Cerato-phyllum demersum)、苦草(Vallasneria asiatica)、狐尾藻(Myriophyllum spicatum)四种沉水植物对富营养化水体中氮磷的去除能力。[结果]①四种沉水植物均能在富营养化水体中生长良好,并且具有良好的氮磷去除能力。②与对照相比,四种沉水植物对磷的平均去除率依次提高了7.65、8.85、6.97、1.86个百分点,其中以金鱼藻对磷的去除效果最佳。③与对照相比,四种沉水植物对氮的去除率依次提高了7.93、19.38、16.13、16.19个百分点,其中以金鱼藻对氮的去除效果最佳。[结论]可考虑以金鱼藻为先锋种治理东北地区的富营养化水体。     

羊栖菜对氮、磷的吸收速率研究

在实验室条件下,研究了羊栖菜对不同浓度N、P及其不同形态的N的吸收速率.结果表明:不同N、P浓度下,羊栖菜吸收N、P的速率存在显著差异(P＜0.05),羊栖菜对N、P的吸收速率随各处理组N、P浓度的升高而增加,并在N、P分别为50/μmol/L和5μmol/L时达到饱和吸收速率,其分别为1.369/μmol/(g·h)...     

3种典型水生植物对富营养化水体氮磷的去除效果分析

[目的]分析3种典型水生植物对富营养化水体N、P的去除效果。[方法]以挺水植物菖蒲、浮叶植物大聚草和沉水植物金鱼藻为研究对象,通过室内静态培养,探讨3种典型水生植物对富营养化水体中N、P的去除效果。[结果]3种水生植物DHN的去除率均超过95.00%;对TN的去除率在70.00%左右;金鱼藻对PO43--P的去除率较高,为85.71%;而菖蒲对TP的去除率最大,高达90.45%。3种水生植物TN浓度均呈现先升高后降低的规律,且在降低过程中又呈现先快后缓的趋势;金鱼藻和大聚草DHN浓度表现为初期迅速降低,呈短暂稳定的状态后又降低,而菖蒲DHN呈持续降低的趋势;菖蒲的PO43--P在试验初期呈短暂升高趋势后持续降低,而大聚草和金鱼藻的PO43--P在逐渐降低的过程中呈升高或稳定的状态;菖蒲的TP在试验初期升高到1.78 mg/L后持续降低,金鱼藻和大聚草的TP在整个试验过程中则呈缓慢降低的趋势。[结论]3种水生植物TN和TP浓度随时间推移呈y=ae-bx(a0,b0)的变化,其中,挺水植物菖蒲的N、P去除能力较强。     

3种水生植物对不同形态氮·磷吸收的研究

[目的]探讨水蓼、浮萍和黑藻在水体氮、磷去除中的应用价值。[方法]在室内培养条件下,比较这3种水生植物对不同形态和浓度氮、磷的吸收效果。[结果]3种植物发挥最大N、P吸收效果的水体N、P浓度分别为1和5 mg/L。经10 d的培养,3种水生植物对铵态氮和硝态氮的去除率均达50%以上,其中浮萍对铵态氮的去除率高达63.6%;3种水生植物对磷的去除以正磷酸盐最佳,焦磷酸盐次之,偏磷酸盐最差。浮萍对这3种形态磷的去除效果均最好,去除率分别为94.7%、85.6%和70.9%。[结论]浮萍可以作为一种净化植物,可以有效地降低水中铵态氮和不同形态磷浓度。     

南麂列岛铜藻氮磷吸收特征研究

实验室条件下测定了:(1)不同温度下,铜藻的磷吸收动力学;(2)氮磷比对铜藻氮磷吸收速率的影响;(3)不同化合态氮对铜藻氮磷吸收速率的影响;(4)成熟铜藻体内总氮总磷含量。结果显示:(1)20℃时,铜藻对磷的半饱和吸收常数最低,最大吸收速率最大;(2)氮浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮磷的吸收速率皆下降;磷浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮的吸收速率增加,对磷的吸收速率下降;(3)磷充足时,铜藻对硝氮的吸收速率随着氨氮硝氮比升高而下降,对氨氮和磷的吸收速率随着氨氮硝氮比升高先上升后下降;(4)干燥铜藻体内总氮总磷含量分别为5.70%和0.18%。     

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。     

间种式植物人工湿地对校园生活污水净化的效果研究

[目的]研究人工湿地景观设计效果及不同人工湿地植物对生活污水的处理效果.[方法]选择美人蕉＋菖蒲＋野菱＋轮叶黑藻构成人工湿地植物组合,测定该组合对试验水样NH3-N、CODCr、TP的去除率.[结果]组合植物对NH3-N的削弱作用最为显著,其次是CODCr、TP.水力停留时间3d对NH3-N、CODCr、TP的去除率分别为：50.25％～ 99.40％、37.10％～72.83％、-28.48％ ～91.81％;最高去除率分别为99.40％、72.83％、91.81％.第一周期到第四周期NH3-N、CODCr、TP的去除效率曲线表明：曲线的斜率呈现出增加趋势.[结论]该研究可为复合人工湿地植物群落对生活污水的去除效果提供重要的运行参数和技术支持.     

石菖蒲对不同浓度模拟生活污水净化效果研究

为研究湿地植物在不同浓度污水条件下的净化效果,通过模拟生活污水实验分析了石菖蒲(Acorus ta-tarinowii)的污水净化能力.实验设置自来水对照组(CK)以及4个污水梯度(分别为模拟生活污水试剂用量的25％、50％、100％和150％,标记为T1、T2、T3和T4),通过分析石菖蒲生物量变化以及对污水中TP、TN和NH4+-N的去除率,研究石菖蒲对不同浓度模拟生活污水的净化效果.结果 表明:(1)石菖蒲在5组处理条件下都能正常生长,生物量差异显著(P＜0.05),其中T4下效果最佳.石菖蒲的根长增加CK (9.87±0.16) cm＞T3 (8.74±0.27) cm＞T1(7.91±0.45) cm＞T4 (7.26±0.11) cm＞T2 (7.11±0.07) cm,(2)石菖蒲在模拟生活污水TP的去除率,随着种植时间的增长而增加,为T1 (99.20％) ＞T2 (98.39％) ＞T3 (91.36％) ＞T4 (87.26％);TN和NH4+-N具有较高一致性,TN去除率为T1 (99.13％) ＞T2 (98.76％) ＞T3 (95.97％) ＞T4 (95.67％);(3)实验期间有少量NO3-N和NO2-N的产生,总体是随时间呈先增加后减少的趋势.研究结果可为利用石菖蒲治理生活污水提供重要依据.