藻华聚集的环境效应:对漂浮植物水葫芦光合作用的影响

利用适应性强、生物量大的水生植物来净化污染水体,已成为目前水体生态修复的一种快捷有效的方法.然而,在夏季蓝藻水华严重聚集的水体,藻华聚集后对水生植物的生理生态影响及其环境效应,尚缺乏系统研究.本研究以水葫芦为代表,模拟在高温阶段(水温WT25℃)、水华严重聚集时,对水葫芦的光合作用的影响进行研究,以揭示蓝藻水华聚集后造成的浅水生态系统中水生植物消亡的深层机制,并为减轻藻华聚集对水生植物的不良影响、充分发挥水生植物的水体净化功能提供理论依据.结果表明,藻华聚集会很快消耗掉水生植物根区内的溶氧,呈现缺氧状态(DO0.2 mg·L-1);植物根区内ORP出现明显下降现象,实验进行1 d后低于-100 m V,实验结束时达-200 m V,水体呈现强还原环境.与对照相比,根区内p H值低0.7个单位.藻华细胞在死亡、分解后释放大量的无机营养盐于水体中,植物根区内的NH+4-N含量比对照实验中高102倍;较高的NH+4-N含量(平均为45.6 mg·L-1)加之缺氧的协迫作用,导致植物机体受到破坏,植物的光合作用能力严重下降.叶片的平均净光合速率仅为对照的0.6倍,实验结束时其光合速率Pn为3.96μmol·(m2·s)-1,而同期对照实验的叶片净光合速率Pn为22.0μmol·(m2·s)-1;叶片蒸腾速率仅为对照的0.55倍,至实验结束时其蒸腾速率为1.38 mmol·(m2·s)-1,同期对照实验的叶片蒸腾速率为7.61 mmol·(m2·s)-1,表明藻华长期的聚集对植物产生了不可逆的伤害作用.在实际生产中,要避免蓝藻的严重堆积和快速消亡,以减轻藻华暴发对植物的伤害,充分发挥植物的水体净化功能.     

水葫芦对萘的降解作用研究

分别在静态和动态两种条件下，以水葫芦为对象，对水生植物净化塘处理萘污水进行研究。结果表明，在静态试验中，水葫芦净化塘对浓度为2．5、6．5和16．1mg／L萘污水的7d净化率分别为97．1％、93．7％和90．4％。动态试验中，相同浓度萘污水7d后的出水净化效率分别为99．2％—99．9％、97．3％—98．6％和94．6％—96．7％。进水浓度分别为1．2mg／L和6．5mg／L萘污水在水葫芦净化塘中的最佳停留时间分别为5d和7d，水葫芦净化塘动态过程的净化效率高于静态过程。     

滇池外海北岸封闭水域控养水葫芦对水质的影响

在滇池外海北岸污染严重的0.25 km2封闭性蓝藻治理试验示范区内控养水葫芦,以削减富营养化水体内源氮(N)、磷(P)等污染物,探讨有效改善湖泊水质的生物治理措施.6月底按9.30 kg m-2投放水葫芦种苗,控养面积2.51hm2,示范区水面覆盖度为10%.结果显示:水葫芦放养后生长迅速,特别是在7-9月份,最大生长速率达37 2.7 g m-2 d-1;整个植株干物质平均N、P含量分别为23.22 g kg-1和5.03 g kg-1,每t鲜重水葫芦吸收1.63 kg N、0.35 kg P,通过水葫芦种养示范工程,直接由示范工程水域吸收带走N 1.15 t、P 0.25 t;水葫芦生长期间(7-12月),种养区较对照区水体DO、SD和p H均有下降;水葫芦根系具有较好的吸附拦截浮游藻类效果,致使种养区水体TN、TP和CODMn浓度显著高于对照区(P<0.05),并与水体Chl-a浓度显著正相关(P<0.05);水葫芦采收后并未引起二次污染,水质无恶化趋势.综上认为,规模化控养水葫芦可显著削减水体N、P等内源污染负荷,同时对浮游藻类吸附拦截效果明显,可将其滞留于特定水域,又能吸收利用藻类衰亡释放到水体的污染物,减轻外部空白水域水质恶化的压力.     

水葫芦-水草人工湿地系统在再生浆造纸废水处理中的应用研究

通过对水葫芦 -水草人工湿地处理再生浆造纸废水的试验研究表明 ,在进水pH 7 12～ 7 49,BOD5、CODCr、SS浓、度分别为 44 0 5mg/L、35 4 2mg/L、2 90 7mg/L ,水力负荷 0 0 5m/d的条件下 ,BOD5、CODCr、SS的去除率分别为98%、93%、和 89%。系统性能稳定 ,出水水质达到排放标准且可用于农灌     

水葫芦—水草人工湿地系统在再生浆造纸废水处理中的应用研究

通过对水葫芦—水草人工湿地处理再生浆造纸废水的试验研究表明 ,在进水pH :7 12 - 7 4 9,BOD5 、CODcr、SS浓度分别为 4 4 0 . 5mg/L、 354 . 2mg/L、 2 90 . 7mg/L ,水力负荷 0 .0 5m/d的条件下 ,BOD5 、CODcr、SS的去除率分别为 98%、 93 %和 89%。系统性能稳定 ,出水水质达到排放标准且可用于农灌 ,具有一定的经济效益和较好的环境效益     

利用天敌控制水葫芦疯长研究

从产地引入象甲,研究它在高海拔低纬度———昆明的生活习性,经安全性、适应性、控制效果的试验研究,证实水葫芦象甲对23个科、46种植物不产生危害,只取食水葫芦,是单食性昆虫。象甲对水葫芦重量控制率平均为54.3％,株高控制率为42.4％,根长控制率为19.2％,叶片控制率为10.6％,植株分蘖控制率达32％。象甲在昆明具有良好的生物学适应性。对控制滇池水葫芦疯长,恢复生物多样性、保持生态平衡具有重要价值。     

水葫芦对滇池底泥氮磷营养盐释放的影响

为了探讨水葫芦对富营养湖泊底泥氮磷营养盐释放的影响,通过原位采集滇池柱状底泥,以蒸馏水为上覆水,进行了25d的室内静态模拟实验。实验比较了水葫芦处理组和空白对照组底泥氨氮（NH4-N）、硝态氮（NO3^-N）、溶解性总氮（DTN）、正磷酸盐（PO4^3--P）等的释放特征。结果表明,与对照组相比,水葫芦处理组上覆水溶解氧、pH显著性降低,而PO4^3-P浓度显著性升高;在实验前2d,水葫芦处理组上覆水NH4^＋N和DTN浓度显著性高于对照组,而在5～25d时,其显著性低于对照组。根据上覆水营养盐浓度、水葫芦植株吸收营养盐总量,推算底泥氮磷营养盐释放的平均速率,表明水葫芦加速了滇池底泥氮、磷营养盐的释放速率,处理组氮、磷释放速率分别为对照组的5．3～170．2和1．5～21．6倍。     

水葫芦在水生态修复中的研究进展

水葫芦是水生态修复中研究最早和最深入的水生植物之一.在此,归纳了国内外近年来水葫芦在水生态修复中的3个主要研究方向:净化水体能力与净化机理、控制水葫芦疯长和资源化利用本葫芦.探讨了水葫芦净化系统在水体修复中的合理位置:天然水体的生态修复、水葫芦与污水处理工艺的组合、低浓度生活污水和雨水处理等.最后展望了水葫芦在水体生态修复中未来的研究方向.     

水葫芦根系对苯的吸附过程研究

对苯在水葫芦根系的吸附过程进行模拟研究结果表明：新鲜水葫芦根系对苯不仅具有吸附作用，而且还具有吸收或根际微生物降解等作用；水葫芦根系吸附苯的初始速率与浓度符合一级反应动力学；平衡吸附量与苯溶液浓度成正比；吸附过程可用Langmuir公式表示的单分子层吸附模型描述。