6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究

富营养化状态的淀山湖,是上海市主要水源地之一,兼有航运、排灌、旅游等多种功能.采用室内透明玻璃桶装置,研究了淀山湖常见6种沉水植物与底泥组成的系统对水体氮磷等营养物质的去除效果及动态规律.结果表明:(1)6种沉水植物的除磷效果都很好,主要表现为沉降吸附;金鱼藻系统和马来眼子菜系统的除氮效果较好;马来眼子菜和穗状狐尾藻对氮磷的去除效率最高;这3种沉水植物可作为淀山湖沉水植被恢复的先锋植物;(2)沉水植物系统对淀山湖水体中磷的去除效果比氮好,速度也比氮快,对有机物(CODMn)的去除效果不显著;(3)沉水植物系统使水体中的叶绿素a大幅下降,对DO和pH的影响未表现出明显的规律性;(4)供试沉水植物系统对水体中氮磷的去除方式可分为3类:植物体吸收为主、吸附沉降为主和二者结合.     

7种常用绿化树种在修复镉污染土壤中的应用初探

为研究大生物量树种对Cd污染土壤的修复效果,以毛白杨、馒头柳、臭椿、构树、榆树、白蜡、国槐等7种天津市常用绿化树种为材料,开展大田试验,对比各树种在Cd轻度污染土壤和未受Cd污染土壤中的生长表现(株高和茎粗生长量,成活率),分析Cd污染土壤中各树种不同器官对Cd的吸收和富集能力(BCF),及对土壤Cd的去除能力。结果表明:7种树种在轻度Cd污染土壤上正常生长,其株高和茎粗生长量及成活率均与未受Cd污染土壤无显著差异(P0.05),说明各树种均对土壤重金属Cd有一定的耐性;地上部器官富集能力表现为毛白杨馒头柳榆树臭椿构树国槐白蜡,根部富集能力表现为毛白杨榆树馒头柳构树臭椿白蜡国槐,各树种根部富集能力均高于地上部;Cd去除能力表现为毛白杨榆树馒头柳臭椿构树白蜡国槐。综合而言,毛白杨、榆树、馒头柳、构树和臭椿每年可去除土壤中Cd大于3.71 mg·m-2,显著高于白蜡和国槐(P0.05),在原位修复土壤Cd污染中具有广阔的应用前景。     

微曝气生态浮床水芹吸收NP的特性及其对系统去除NP贡献的研究

针对污染河水黑臭缺氧、NH4^＋—N含量高等问题,研发了一种“漂浮载体悬挂弹性生物膜填料＋水生植物并辅以人工微曝气系统”的微曝气生态浮床系统,以漂浮植物水芹为例研究了系统中水芹对N、P的吸收特性和去除作用。结果表明,随着水芹的生长其生物量干重显著增加,生长80d左右时总生物干重在2497．2—3144．4g·m^-2之之间,上、下部生物量比平均为13．4。不同部位水芹N、P的含量不同,总的趋势为含N量叶〉根〉茎,含P量茎〉根〉叶。不同生长时间水芹N、P含量及其吸收速率不同：随着水芹的生长,组织内N、P含量逐渐降低,N的吸收速率总趋势为60-80d〉35-60d〉1-35d,P的吸收速率总趋势为35-60d〉1-35d〉60-80d。而随着水芹的生长吸收N、P的总量却在逐渐增加,吸收N的总量从17．69g·m^-2增加到61．66g·m^-2,吸收P的总量从4．99g·m^-2增加到13．55g·m^-2,这主要取决于自身的生物量和N、P的含量。水芹对N、P的积累主要集中在上部,分别占N、P吸收总量的92．2％-93．4％、92．5％～93．1％。水芹生长35、60、80d时,吸收N量占系统TN去除量的比率分别为4．50％、6．06％和6．87％,水芹对P的吸收量分别占系统去除P总量的18．53％、26．82％、22．00％。水芹对N、P的吸收仅是微曝气生态浮床净化系统去除N、P的一个途径,但水芹根际微生物的作用不可忽视。     

冻融期巴音布鲁克高寒湿地雪被去除对土壤有机碳库稳定性的影响

[目的] 分析冻融期降雪减少对巴音布鲁克高寒湿地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响,为高寒湿地应对未来气候变化及区域“碳中和”战略措施的制定提供科学数据。[方法] 于2022年9月布设野外试验,设置2种处理：雪被去除与自然降雪,分别在冻融期的初冻期(11月)、冻结期(3月)、融冻期(7月)进行取样,测定土壤含水量(SWC)、电导率(EC)、pH值,有机碳含量(SOC),极不稳定有机碳组分(F₁)、不稳定有机碳组分(F₂)、稳定有机碳组分(F₃)和惰性有机碳组分(F₄)。[结果] ①雪被去除后土壤有机碳含量(SOC)在初冻期、冻结期、融冻期均无显著差异,但出现了降低的趋势。雪被去除后有机碳含量在3时期分别降低了2.87%,6.65%和4.49%。 ②初冻期雪被去除后F₁和F₂组分有机碳含量出现了显著差异(p＜0.05)。相比于自然降雪两种组分有机碳含量分别降低了8.72%和12.26%。冻结期不同处理间F₃组分了出现显著差异(p＜0.05)。雪被去除后F₃组分有机碳含量降低了25.57%,融冻期F₁,F₂和F₃出现了显著差异(p＜0.05),其中除雪后F₁和F₃分别降低了22.10%和25.57%,而F₂组分上升了34.92%。其他组分无显著差异。 ③雪被去除后,相比于自然降雪处理,碳库活度在3个时期分别上升了5.99%,9.71%和20.39%。雪被去除后土壤有机碳有降低的趋势,但土壤碳库稳定性有上升的趋势。而随着冻融进行,土壤有机碳含量呈现出先降低后上升的趋势,而土壤碳库稳定性呈现出先上升后下降的趋势。[结论] 短期观测结果表明冻融循环和雪被去除对有机碳含量和碳库稳定性均无显著影响,但雪被去除对土壤的影响大于冻融变化,未来需进一步开展长期定位观测研究,以更好服务高寒湿地科学管理和助力区域碳中和战略实施。     

有机质对广西酸性富硒土中Se(Ⅳ)吸附解吸特性的影响

为探究有机质在酸性富硒土吸附Se(Ⅳ)过程中的作用,以广西典型富硒区的赤红壤为材料,研究了酸性富硒土去除有机质后,土壤硒的赋存形态、土壤对Se(Ⅳ)的吸附解吸特征及吸附前后土壤基团的变化。结果表明：(1)去除有机质后,土壤中有机结合态硒大幅度减少,铁锰结合态硒成为土壤硒的主要赋存形态。(2)吸附试验表明,土壤对Se(Ⅳ)吸附过程以多分子层的不均质表面吸附为主,吸附过程受控于化学反应与化学吸附;去除有机质后,土壤对Se(Ⅳ)吸附量和吸附强度均显著下降。(3)解吸试验表明,吸附以难解吸的专性吸附为主;去除有机质后,解吸量与解吸率下降,固液分配系数K_d值下降。(4)傅里叶变换红外光谱表明,土壤吸附Se(Ⅳ)与静电引力、络合反应和配位体交换有关;去除有机质减少了有机官能团的数量,导致吸附量减少。综上,有机质的存在,提升了酸性富硒土对Se(Ⅳ)的吸附容量和吸附强度,是造成酸性富硒土硒有效性较低的重要因素。     

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。     

CB处理和胞质去除对山羊孤雌胚体外发育的影响

为优化山羊核移植方案，实验研究了细胞松弛素B(cytochalasin-B，CB)处理和胞质去除对山羊孤雌胚体外发育的影响。将山羊MⅡ期卵母细胞用7.5 μg/mL CB分别处理5、10、15、20和30 min(实验Ⅰ)，处理后分别去除1/4～1/2的细胞质(实验Ⅱ)，并在每个实验中设对照组(不做任何处理)，孤雌激活后，用碘化丙啶和Hoechst 33258 对囊胚ICM细胞及TE细胞进行双染色，分别记录内细胞团(ICM)和滋养层(TE)细胞数。结果表明, 实验组Ⅰ及对照组均获得了较高的卵裂率(分别为76.83%～85.50%和86.50%)及较高的囊胚期发育率(分别为57.40%～62.20%和59.80%)，囊胚细胞数及ICM细胞数在各组间无统计学差异(P＞0.05)；实验Ⅱ，随着去除胞质比例的1增大孤雌胚的卵裂率(75.76%～16.07%)、囊胚率(38.67%～6.67%)、囊胚细胞总数(107.15～63.67)及ICM百分率(26.32%～19.37%)呈下降趋势，超过1/3时孤雌胚的发育力显著降低(P <0.05)。实验结果指出，(1)7.5 μg/mL CB在30 min以内对山羊孤雌胚体外发育力无不利影响；(2)胞质去除量控制在1/3以下对孤雌胚的发育影响不大。     

大薸对奶厅废水主要污染物的去除效果研究

为探索低成本高效率的奶厅废水处理新技术,本研究以大薸（Pistia stratiotes）为研究对象,选择某奶牛养殖场奶厅废水原水、厌氧处理后和好氧处理后的废水开展室内试验,重点研究大薸对奶厅废水中主要胁迫盐分的耐受浓度阈值,以及大薸对奶厅废水中基础养分（TN、TP、COD等）和阴离子盐（SO₄^2-、Cl^-等）的去除效果。结果表明：当奶厅废水的电导率未超过2 193~2 527 μS·cm^-1时,大薸对奶厅废水中的盐分具有耐受性。但当奶厅废水中两种主要阴离子盐SO₄^2-和Cl^-含量分别超过5 mmol·L^-1和15~25mmol·L^-1时,大薸抗氧化酶活性受到抑制。在净化三类奶厅废水的过程中,大薸对水体COD的削减作用最为明显,减少了65.51%~86.75%,TN、NH₄⁺-N和TP含量分别降低了69.46%~87.52%、64.00%~96.59%和30.73%~66.02%,而SO₄^2-和Cl^-分别被大薸吸收了16.37%~18.04%和22.02%~35.83%。此外,大薸处理时间为23 d时,对奶厅废水原水和厌氧处理后的废水中多种污染物的去除效果最好。奶厅废水经厌氧处理后,大薸对多种污染物的削减作用更为明显,对水体中TN、NH₄⁺-N、TOC、SO₄^2-和Cl^-的去除效果较原水分别提升了9.60%、42.83%、40.94%、2.00%和13.81%。研究表明,大薸对奶厅废水中盐分具有耐受性,且奶厅废水经厌氧处理后大薸可以更为有效地降低其中主要污染物含量。     

成型马尾松针对含铬废水中Cr（Ⅵ）的去除

以废弃的马尾松针为原材料,制备了易回收的成型马尾松针,并用于含铬（Cr）废水的吸附。通过磷酸与羧甲基纤维素钠反应将废弃马尾松针成型化,以重铬酸钾溶液作为模拟含铬废水,研究吸附剂投加量、pH、初始浓度等对成型马尾松针吸附Cr（Ⅵ）的影响。结果表明：成型马尾松针对水中Cr（Ⅵ）具有良好的去除效果,质量浓度为10 mg·L^-1的Cr（Ⅵ）溶液,吸附剂投加量为10.0 g·L^-1时,Cr（Ⅵ）去除率达到99%;成型马尾松针对Cr（Ⅵ）的吸附是一个先快速吸附、后缓慢达到平衡的过程,对于10 mg·L^-1的Cr（Ⅵ）溶液,最终吸附平衡时间为6 h。马尾松针对Cr（Ⅵ）的去除率随着pH的升高而降低,在pH 1~4时,去除率超过90%;成型马尾松针对Cr（Ⅵ）的吸附符合Freundlich模型,吸附过程可以由准一级动力学模型描述;成型马尾松针去除Cr（Ⅵ）的主要机制是静电吸附、氧化还原和络合作用。研究表明,成型马尾松针在去除Cr（Ⅵ）方面具有良好的潜力,可实现废弃生物质资源的循环利用和废水中有毒重金属去除的双重目标。     

酵母菌载纳米铁去除水中2, 4, 6–三氯酚的性能

以酵母菌为载体,废弃烟叶提取物为还原剂,制备酵母菌载纳米铁(TB–Fe/SCNPs),并探究其去除水中2, 4, 6–三氯酚(2, 4, 6–TCP)的性能。结果表明：负载在酵母菌上的纳米铁为粒径(77.6±16.1) nm的球形颗粒;TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP主要包括吸附和氧化降解2种途径,符合拟二级反应动力学模型;溶解氧和羟自由基在TB–Fe/SC NPs氧化降解2, 4, 6–TCP中起重要作用;TB–Fe/SC NPs对2, 4, 6–TCP的去除率随温度的升高而增大,随2, 4,6–TCP初始浓度的增大而减少,而反应体系的pH值对TB–Fe/SCNPs去除2,4,6–TCP的影响较小;TB–Fe/SCNPs用量为1.0～3.0g/L时,2,4,6–TCP的去除率随TB–Fe/SCNPs用量的增大而增大;Fe3+、Mg2+、Ca2+和SO42–能促进TB–Fe/SCNPs去除2,4,6–TCP的反应,HPO42–、HCO3–和腐殖酸则对反应有抑制作用,而K+、NO3–和Cl–对2, 4, 6–TCP的去除影响不明显;TB–Fe/SC NPs能在室温下稳定...