植物浮床-微生物对污染水体的修复作用

在唐山市南湖公园进行了植物浮床-微生物修复富营养化水体的研究.研究结果表明:凤眼莲Eichhomia crassipes、美人蕉Canna indica Linn、鸢尾Iris tectorum Maxim是较好的修复污染水体的植物,因为它们既有良好的修复效果又有良好的观赏价值.将人工填料悬挂于植物浮床下,形成植物和微生物相结合的修复系统,其修复效果明显好于单独植物修复技术,因此温度较高时用植物和微生物共同结合的生物修复技术修复水体污染;秋末冬初温度较低时,植物开始死亡,必须将植物收割,以免植物残体造成二次污染,此时用固定化氮循环细菌(INCB)和水体中原有微生物相结合的技术来修复水体的污染.应用这些技术经过为期3 a的修复试验,南湖公园的水体由地表水劣Ⅴ类恢复到了Ⅲ类标准,基本解决了南湖公园水体的污染问题.     

浮床栽培蕹菜根际微生物特征研究

以浮床栽培蕹菜根际微生物中的细菌为例,分别在水箱中栽培25%、50%面积的蕹菜以及不栽培蕹菜的空白对照组,采用PFU法定期观察培养期间细菌的动态特征,以及细菌总数与水中COD含量的变化,分析它们之间的关系,得出:(1)25%和50%栽培面积的细菌数比对照组高1个数量级;(2)蕹菜生长4周内,蕹菜的栽培面积与细菌总数呈正相关关系,生长4周后水中细菌总数与栽培面积无明显相关;(3)50%栽培面积的COD去除率为63.54%,25%栽培面积的去除率为47.92%,对照组为25%,故浮床栽培植物根际微生物的生长对水中有机物的降解有显著作用.研究从微生物角度定量地论证了浮床栽培植物的根际微生物对水中有机物的降解作用,从而完善了浮床栽培植物治理富营养化水体的理论基础,有利于该技术的推广应用.图2,表3,参8.     

复合立体生物浮床技术对微污染水体氮磷的去除效果

复合立体生物浮床技术是一种有效的水体污染控制技术。利用竹子制成网格状的立体框架,安放植物、螺蚌等,同时配以弹性材料,形成复合生物浮床。选用芋头、慈姑、荸荠、水芹、蕹菜和美人蕉作为浮床植物,研究其在夏季和秋季对微污染水体中氮磷的去除效果。结果表明,在夏季试验中,蕹菜浮床美人蕉浮床、荸荠浮床、芋头浮床慈姑浮床、水芹浮床;在秋季试验中,芋头浮床慈姑浮床、美人蕉浮床、蕹菜浮床荸荠浮床、水芹浮床。在夏季、秋季试验中,芋头浮床的除氮效果一直很好,对总氮的最大去除率分别达71%和62%;而蕹菜浮床的除磷效果一直很好,对总磷的最大去除率分别达30%和81%。比较了复合立体浮床与传统平面浮床对总氮、总磷处理效果的差异,指出复合立体浮床技术在微污染水体的生态修复方面具有较好的应用前景。     

浮床栽培蕹菜根际脱氮微生物研究

浮床栽培植物是一种利用植物根系的吸收和根际微生物作用来改善水质的生物修复技术.本研究以温棚内浮床栽培蕹菜试验为基础,采用PFU法定期监测脱氮细菌变化情况,并与水中总氮含量进行对比,分析在浮床栽培植物情况下脱氮细菌的特征及其与水中总氮含量变化的关系,结果表明:1)栽培蕹菜有利于脱氮细菌的稳定生长;2)脱氮细菌的生长与总氮的去除有良好的相关性.研究为浮床栽培植物净化水质提供了理论依据,对该技术的推广应用有一定的理论和现实意义.表5,参10.     

中国富营养化湖泊的生物修复

描述了中国湖泊富营养化污染现状，论述了湖泊富营养化形成的机理、生物修复富营养化湖泊（尤其是去除水体和底泥碳、氮、磷）的理论依据；提出了修复湖泊富营养化的技术途径，阐明了笔者对机械清淤和生物修复各自具有的优势的缺陷的看法。     

古廖涌黑臭水体生物修复及维护试验

利用生物氧化塘、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，对广州市古廖涌黑臭水体进行治理．结果表明，在进水流量5000～8000m^3／d的高负荷工业废水和生活污水冲量下，通过生物治理，消除了水体黑臭现象，从上游到下游，水色由暗黄逐步转为黄、黄绿；在上游不断流入污水情况下，CODcr除去率达50％以上，NH3-N除去率为70％，H2S除去率达80％以上．从2003年8月到2004年3月，河道生物多样性逐步增加，先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类．表明对于暂时无法截污的城郊河道，可以利用废弃的鱼塘、空地等对污水进行预处理，再通过上述措施和技术进行生物治理，可取得良好治理效果．本研究为城市黑臭河道，特别是暂时无法截污的城郊河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法．图3参18     

三峡库区高阳平湖水体富营养化主要驱动因子研究 ——基于主成分分析法

研究各种水质因子(水温、溶解氧、电导率、pH、营养盐等)对三峡库区支流水体富营养化的驱动效果,为库区支流水体富营养化的防控与治理提供科学依据.于2018年11月至2019年10月在三峡库区高阳平湖进行了12次样品采集,获取了水温、水体pH、营养盐、水体溶解氧等指标数据,利用主成分分析法研究三峡库区支流水体富营养化状况,...     

水体富营养化评价和防治的一些进展

本文综述了近年来水体富营养化评价的一些进展,其中包括模型制作、营养和生物指数的应用。同时,提出了一些防治水体富营养化的新措施。富营养化的综合评价和综合治理是当前的主要趋势。     

陆生蔬菜浮床对富营养化水体氮磷的去除以及水体、根系细菌群落分析

为了探究陆生蔬菜浮床对富营养化水体氮、磷去除效果以及对微生物群落和反硝化作用的影响,利用16S rDNA高通量测序和定量PCR(qPCR)技术,在分析水质理化指标的基础上,对富营养化水体中氮、磷营养元素以及微生物群落和功能基因的变化开展研究。结果表明,陆生蔬菜浮床对TP和NH₄⁺的去除效果较为突出,水芹、生菜和青菜处理组对TP的平均污染负荷去除率(分别为57.13%、46.91%和40.86%)优于对照组(25.46%);水芹和生菜处理组对NH₄⁺的平均负荷去除率(分别为51.30%和48.16%)高于对照组(27.23%)。对16S高通量测序属水平优势菌种的分析结果表明,蔬菜浮床系统根系表面均富集红杆菌属(Rhodobacter)来进行反硝化;水芹和生菜根系表面会富集大量噬氢菌属(Hydrogenophaga)来增强氢自养反硝化作用;芽单胞菌属(Gemmatimonas)在青菜周围水体和水芹、生菜根系表面较高,该菌属会将N₂O转化为N₂,实现完全反硝化。...     

中国富营养化湖泊的生物修复

描述了中国湖泊富营养化污染现状 ,论述了湖泊富营养化形成的机理、生物修复富营养化湖泊 (尤其是去除水体和底泥碳、氮、磷 )的理论依据 ;提出了修复湖泊富营养化的技术途径 ,阐明了笔者对机械清淤和生物修复各自具有的优势和缺陷的看法。     

沉水植物与生态浮床组合对水产养殖污染控制的研究

通过2009年9月—2010年2月测定陆基围隔中水生植物种植密度、浮床水面覆盖率、水质状况、浮游藻类群落特征及水生生物生长状况,研究了沉水植物与植物浮床相结合的新型养殖水体净化模式对养虾塘污染原位净化及水质调控效果。结果表明,养虾塘第Ⅴ组围隔(单个围隔面积为3 m×3 m)内栽种苦草(Vallisneria natans)4.0 kg和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)3.0 kg,与种植312株常绿鸢尾(Iris hexagonus)的植物浮床组合,对养殖污染的控制效果较好,TN、TP、CODMn分别从3.41、0.32、14.34 mg.L-1降至0.79、0.02和11.96 mg.L-1;第Ⅴ组围隔内浮游藻类Margalef指数为4.00,Shannon-Wiener多样性指数为3.32,Pielou均匀度指数为0.76,显示养殖水体环境较稳定,水质相对较好。     

鱼塘水面无土栽培美人蕉研究

１９９０年起，采用浮床无土栽培技术在鱼塘水面种植陆生植物美人蕉（Ｃａｎａ ｇｅｎｅｒａｌｉｓ Ｂａｉｌｅｙ）。结果表明，美人蕉对水栽表现出良好的生态适应性，水栽美人蕉单位面积生物产量比陆栽增加了５０％左右，开花量增加近１倍，水栽美人蕉花期比同期的陆栽美人蕉延长２１ｄ。水栽美人蕉的良好适应性还表现在它的分枝根多，根系活力强，白根所占比例较高。图１表４参５     

Duckweeds for water remediation and toxicity testing

The presence of toxic substances in wastewaters and outdoor bodies of water is an important ecotoxicological issue. The aim of this review is to illustrate how duckweeds, which are small, simply constructed, floating aquatic plants, are well suited to addressing this concern. The ability of duckweeds to grow rapidly on nutrient-rich water and to facilitate the removal of many substances from aqueous solution comprises the potential of these macrophytes for the remediation of wastewater and polluted aqueous reservoirs, while producing usable biomass containing the unwanted substances having been taken up. Their ease of cultivation under controlled and even sterile conditions makes duckweeds excellent test organisms for determining the toxicity of water contaminants, and duckweeds are important as model aquatic plants in the assessment of ecotoxicity. Duckweeds are also valuable for establishing biomarkers for the toxic effects of water contaminants on aquatic higher plants, but the current usefulness of duckweed biomarkers for identifying toxicants is limited. The recent sequencing of a duckweed genome holds the promise of combining the determination of water contaminant toxicity with toxicant diagnostics by means of gene expression profiling via DNA microarrays.     

浮叶植物重建对富营养化湖泊氮磷营养水平的影响

利用太湖五里湖污染底泥，在不破坏表层沉积物形态和结构的情况下，利用大口径的采样器采集沉积物柱状样，研究浮叶植物荇菜（Limnanthemun nymphoides）在此底泥上适应性生长情况及其对水体以及沉积物中氮磷的影响。结果表明，在培养实验过程中，荇菜生长使上覆水体中的氮、磷营养水平逐渐降低，藻类的生长明显受到克制，水体透明度增加，水质逐渐改善。通过植物根系对沉积物和问隙水中营养盐的直接吸收，使表层（0～5cm）沉积物与问隙水中氮磷营养盐的水平在实验结束后有明皿下降，对于控制沉积物内源营养盐释放有重要的作用。因此，恢复以水生植物为丰的水生生态系统足重建富营养湖泊生态系统和控制湖泊内源负荷的重要措施。     

紫球藻的载体培养研究

通过对紫球藻的载体培养进行的较详细研究，获得了适合于紫球藻培养的理想载体；采用载体培养条件的优化和流加营养物质、通气培养以及半连续培养等培养手段，显著提高了紫球藻细胞的质量浓度（ρｍａｘ ＝５．５２ ｇ Ｌ－ １） ． 实验结果表明，利用载体法培养紫球藻不仅能有效地实现高密度培养，易于实现该微藻的连续或半连续培养，而且为细胞的采收带来了很大的方便     

陆生植物化感作用的抑藻研究进展

有效控制水华,治理富营养化水体是目前环境领域的研究热点和前沿。所谓化感物质,就是由植物、细菌、病毒和真菌所产生的二次代谢产物。利用水生植物的化感作用或化感物质抑制水体中藻类的爆发被认为是一种高效、低毒、环境亲合性好的方法而备受关注。然而,对于陆生植物应用于抑制藻类生长的研究却较少。文章在对化感作用的概念的演化、各种生物对藻类化感抑制作用、化感物质抑藻机理等方面进行了较系统的论述,总结了近年来国内外学者对于陆生植物化感作用抑藻的研究进展。文章认为相对于水生植物在抑藻方面的局限性,陆生植物的优势体现在对水生生态系统影响明显(化感作用明显)、所含抑藻化感物质种类丰富、不易受水生生态环境影响等方面,并对今后陆生植物抑藻技术的研究方向进行了展望,陆生植物中尤其是菊科植物化感抑藻应用前景广阔。最后指出,陆生植物的化感抑藻作用研究还存在进一步探索和改进化感物质的提取和鉴定方法、抑藻作用机理的研究、应用实际水体时的生态安全性等方面的问题。     

六六六(HCHs)在小白洋淀水生植物中的分布与富集

利用GC-ECD测定了小白洋淀6个采样点的9种浮水、挺水和沉水植物中4种六六六(hexachlorocyclohexanes,HCHs)异构体的含量,分析了其分布、组成及富集特征。结果表明:1)小白洋淀水生植物中总HCHs含量范围在ND~7.47 ng·g-1(ww),浮水植物中HCHs含量最高,挺水植物各组织含量也有明显差异,根部HCHs含量明显高于茎叶2种组织。2)4种HCHs异构体中,γ-HCH的残留水平要显著高于其他3种异构体。在沉水植物和浮水植物中,均以γ-HCH占绝对比例,相对含量达60%~99%;而在挺水植物中,δ-HCHs占有较高比例,并且主要富集在挺水植物的根部,茎中次之,叶中最少。3)小白洋淀浮水植物和沉水植物HCHs含量与水体中HCHs含量呈显著的正相关关系,而挺水植物荷花、蒲草中HCHs各组分含量与水体中HCHs的相关关系不显著。4)水生植物对水中HCHs的富集系数BCF在8.7~661.2范围;浮水植物的BCF最高,沉水植物次之,挺水植物的茎对水体中HCHs的BCF最低。     

华南地区水库消涨带生态重建的植物筛选

水库消涨带水旱交替、坡度陡、土壤贫瘠,适生植物的选择一直是其生态重建的难题.在对华南地区多类型水体消涨区调查的基础上,通过在多个水库消涨带进行植物栽植试验,根据各水库水位的变化定期观测试验植物对淹水的反应和适应性,测定试验植物半淹水、全淹水与末淹水状态下叶片的光合能力、SOD活性、POD活性、可溶性蛋白质含量、MDA含量、脯氨酸含量等指标,观测试验植物出露期间的耐旱耐瘠性,同时利用松子坑水库蓄水验收的机会对设计常水位以下6 m内的野生陆生植物进行耐淹性调查评价.结果表明,铺地黍(Panicum repens)长期在陆生岸坡上生长良好,在浅淹、半淹至接近全淹时正常生长,在全淹10个月以上退水后仍能成活;榕(Ficus sp.)持续淹水11个月以上(水深0.5～2.89 m波动)仍生长正常;赤桉(Eucalyptus camaldulensis)持续淹水13个月以上(水深0.8～6.71 m波动)仍生长正常;白千层(Melaleucaleucadendron)持续淹水4个月(淹水最深2m)仍长势良好、整齐.铺地黍、榕、赤桉、白干层耐淹耐旱耐瘠,是水库消涨带生境的适生植物.     

陆生植物化感作用的抑藻研究进展

有效控制水华,治理富营养化水体是目前环境领域的研究热点和前沿。所谓化感物质,就是由植物、细菌、病毒和真菌所产生的二次代谢产物。利用水生植物的化感作用或化感物质抑制水体中藻类的爆发被认为是一种高效、低毒、环境亲合性好的方法而备受关注。然而,对于陆生植物应用于抑制藻类生长的研究却较少。文章在对化感作用的概念的演化、各种生物对藻类化感抑制作用、化感物质抑藻机理等方面进行了较系统的论述,总结了近年来国内外学者对于陆生植物化感作用抑藻的研究进展。文章认为相对于水生植物在抑藻方面的局限性,陆生植物的优势体现在对水生生态系统影响明显（化感作用明显）、所含抑藻化感物质种类丰富、不易受水生生态环境影响等方面,并对今后陆生植物抑藻技术的研究方向进行了展望,陆生植物中尤其是菊科植物化感抑藻应用前景广阔。最后指出,陆生植物的化感抑藻作用研究还存在进一步探索和改进化感物质的提取和鉴定方法、抑藻作用机理的研究、应用实际水体时的生态安全性等方面的问题。     

Environmental assessment of water, sediment and plants in the Mankyeong River, ROK

This study was carried out to evaluate water quality, sediment and plant vegetation in eight tributaries of the Mankyeong River for enhancement of natural purification. Among the tributaries, the Iksancheon water had the highest concentration of BOD, T-N and NH4-N due to inflow of swine wastes from the livestock district. The Yucheon water had the highest level of electrical conductivity and SO4(2-) due to inflow of mis-treated wastewater from industrial districts. The Tabcheon had generally similar concentrations of nitrogen and phosphate to that of the upstream of the Mankyeong River: agricultural activity along the Tabcheon appeared to have little negative influence to the water quality. Among various sediments, concentration of organic matter, nitrogen and phosphate were high in the Iksancheon and the Yucheon due to the livestock wastes and industrial wastes. There were 282 species of plants during summer with 43 aquatic plants, 57 hydrophytes, 178 waterside plants and 4 terrestrial plants. Some plant resources were recommended due to much absorption of nitrogen and phosphate for enhancement of natural purification. C. demersum and H. verticillata were recommended in the submerged aquatic plants, H. dubia, N. indica and N. subinteperrimum in the floating leaf aquatic plants, P. communis, Z. latifolia and T. orientalis in the emerged aquatic plants, C. scutata and P. distichum in the waterside plants.