巨大芽孢杆菌对富营养化景观水体的净化效果

利用巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),在室内采用投菌法对富营养化景观水体进行预处理试验研究.通过不同的菌液投放量ψ=0.05×10-3、0.1×10-3、0.2×10-3,对水体进行处理,结果表明,巨大芽孢杆菌对富营养化水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、CODcr均有一定的去除效果,其中在投菌量为0.1×10-3时处理效果最好.通过进一步的连续投菌净化试验,水体中的TN、TP、CODcr显著降低,处理后,藻类基本得到控制.由此可见,巨大芽孢杆菌能够有效地去除水体中的有机物、氮、磷,因此,具有净化富营养化水体的作用.     

人工湿地处理富营养化水体的效果研究

通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的复合人工湿地处理富营养化水体,研究该复合人工湿地对总氮（TN）、总磷（TP）及水体浊度的去除效果。结果表明：人工湿地对TP的去除效果好于对TN的去除效果,经过人工湿地处理的富营养化水体,表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地对TP的平均去除率可分别达42%、55%、60%,对TN的平均去除率分别为27%、30%、34%,对水体浊度的平均去除率分别达43%、55%、75%。复合人工湿地对TP、TN以及浊度的去除效果受水体温度和溶解氧（DO）的影响,通过相关性分析发现,TP、TN和浊度的去除量与水体中的DO水平之间存在显著的负相关性,而与水体温度有正相关性,在显著性水平为0.05的条件下,相关系数分别为-0.829、-0.767、-0.765和0.674、0.757、0.774。复合人工湿地对TP、TN及浊度的去除率高于表流湿地和潜流湿地,表明复合人工湿地具有优于表流湿地和潜流湿地的整体性功能,能有效提高人工湿地对TN、TP以及浊度的去除率。     

表面流人工湿地处理生活污水的研究

通过小试装置研究了表面流人工湿地对人工模拟生活污水的处理效果及相关运行参数。实验结果表明，表面流人工湿地系统对污水中的CODcr、TN、TP均有较好的综合净化能力，对各种污染物指标的去除率可分别达到CODcr 75％、TN75％、TP73％，其中CODcr和TN达到一级排放标准分别需3d和4d的表观停留时间，TP要达到二级排放标准则需6d的表观停留时间。而且，湿地植物对TN和TP的去除有比较明显的促进作用。     

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。     

微生物制剂净化富营养化湖泊的应用研究

采用经筛选、驯化的"土著"硝化细菌与腐植酸配制而成的复合型微生物制剂对富营养化湖泊水体进行生态修复净化试验,试验现场是在辽宁省鞍山市英泽湖拱桥北部圈定面积为40 m2、平均水深为1.5 m、体积为60 m3的水域内进行的。试验主要集中在湖泊藻类高发、富营养化严重的6、7、8三个月,每月投菌一次,并设未经处理的湖水为对照组。结果表明,该方法能够有效地降低富营养化湖泊水体中的浊度,提高水体溶解氧,消除恶臭,改善水质,英泽湖水体中的TN、TP、氨氮、COD及浊度等水质指标均有明显降低,下降率分别为77.8%、72.2%、94.2%、60.0%和85.6%,并且水生生物具有多样性,水体自净能力大大增强。该生态修复技术具有效果显著、投资省、操作简便、不造成二次污染等特点,对解决天然水体富营养化污染问题具有非常重要的意义和推广应用价值。     

污染水体沉积物营养盐释放过程

通过实验室模拟试验,以富营养化湖泊-乌梁素海沉积物为试验材料,模拟了在零外源污染状态下沉积物中营养盐的释放特征,揭示了沉积物中TN、TP的释放规律和过程,量化了营养盐的释放速率.试验结果显示,在无扰动的静态水力条件下,沉积物中营养盐在向上覆水体的释放过程中,伴随着解吸-平衡的动态过程,其中TP的释放量是调控水体富营养化...     

茭鸭共作人工湿地消纳养殖池塘富营养化水的初步研究

依托江苏省扬州市小纪镇水生蔬菜基地,设置4个处理:茭白(Zizania latifolia)单作人工湿地,不施肥(DF0);茭白单作人工湿地,当地农民习惯施肥量(DFC);茭鸭共作人工湿地,当地农民习惯施肥量(GFC);茭鸭共作人工湿地,50%当地农民习惯施肥量(GF50%C)。试验用水为试验地附近养鱼池塘水,分析各处理茭白田面水TN和TP以及土壤有机质和速效养分动态变化。结果表明:灌溉养殖池塘富营养化水7 d后DF0处理田面水TN和TP浓度平均降至峰值的21.27%和15.58%;施肥7 d后各施肥处理田面水TN和TP浓度平均降至峰值的8.21%和6.51%;减量施肥后,GF50%C处理田面水TN和TP去除率分别为82.81%和84.25%,与DF0处理之间无显著差异;减量施肥后,与DFC处理相比,GF50%C处理在维持茭白产量和经济效益的同时,可提高土壤有机质和土壤速效养分含量。就各茭鸭共作人工湿地处理而言,茭白整个生长期用养殖池塘富营养化水按约4 500 m~3·hm~(-2)进行灌溉,其输入的氮、磷量相当于83.55 kg尿素和46.50 kg过磷酸钙。可见,茭鸭共作人工湿地在消纳养殖池塘富营养化水体方面有较大潜力,在适当降低施肥量的前提下,可有效去除富营养化水体中氮、磷含量,提高土壤质量和经济效益。     

人工介质富集附着生物对富营养化水体的净化作用

研究了人工介质富集附着生物对富营养化水体中藻类及氮、磷营养物质的去除特性,以及不同水深、水体流速和溶解氧、温度、pH等理化性质对去除效果的影响.结果表明,在静态水体条件下,组合人工介质富集附着生物对于NH4+ -N、TN、TDN、NO3- -N、TP、TDP和PO43- -P平均去除率分别为98.90%、45.15%、42.78%、38.13%、76.18%、80.11%和87.02%,藻类叶绿素a(Chl-a)含量则降低了63.53%.随着水深的增加,藻类Chl-a含量下降速度减缓,但对氮、磷营养物质的去除影响不大.随着水体流速的增加,即由静态水体转变为流速为200 L·h-1的动态水体,藻类Chl-a含量降低程度有所增加,TP和TDP去除率也有所增加,其中,静态和动态水体中Chl-a含量分别降低了63.53%和72.17%,TP去除率由76.18%增至85.13%,TDP由80.11%增至83.76%;TN去除率由45.15%降至32.02%,TDN由42.78%降至28.73%;对于NO3- -N,静态对照去除率为38.13%,而动态处理去除效果不佳;而NH4+-N和PO43--P去除率变化不大,NH4+-N由98.90%变为98.59%,PO43--P由87.02%变为86.13%.水体DO、温度、pH等理化性质特别是p(DO)对净化效果亦有一定影响.     

碱蓬(Suaeda glauca)对不同程度富营养化养殖海水的净化效果

针对目前沿海滩涂规模化水产养殖引起的水体富营养化问题,根据江苏滩涂水产养殖的尾水特征,利用室内模拟方法和水培实验,研究碱蓬(Suaeda glauca)在不同程度富营养化养殖海水中的生长特性及其对水体氮、磷的去除效果。结果表明,实验期间,碱蓬在高富营养化水体(TN和TP浓度分别为2.4和0.05 mmol·L-1)中的干、鲜重增量最大,与生长在中富营养化(TN和TP浓度分别为1.6和0.03 mmol·L-1)、低富营养化(TN和TP浓度分别为0.8和0.01 mmol·L-1)水体中的碱蓬生物量差异显著(P0.05)。碱蓬对滩涂水产养殖尾水的氮、磷去除率随水体氮、磷浓度的增加而降低,氮、磷去除率分别达73.2%和74.4%以上。对不同程度富营养化养殖海水中碱蓬各器官的生物量,氮、磷含量与积累量进行分析,结果表明,碱蓬作为在滨海盐渍化土壤中生长的一年生优势物种,具有对滩涂养殖尾水进行生物改良的潜力。     

天然蛭石组合工艺处理生活污水的效果

针对天然蛭石的吸附能力,开发了天然蛭石组合工艺,用于生活污水处理,并分析其处理效果.通过对生活污水的浊度、CODcr、TN和TP的质量浓度进行测定,结果显示:组合工艺对于初始ρ(CODcr)低于500.0 mg·L-1的污水,处理后其浊度、ρ(CODcr)和ρ(TN)分别下降了86.6%、80.3%和70.7%,出水可达到污水二级排放标准(GB 8978-1996);同时,组合工艺也能有效降低生活污水的ρ(TP),获得了49.0%的下降效果.另外,在曝气强度为10.0 m3·m-3·h-1和投加有效微生物菌群时,均能提高组合工艺的处理效果.     

滇池湖泊生态系统水动力学模拟

针对滇池富营养化状况,依据滇池生态环境建设规划,在以前研究工作的基础上,综合考虑湿地植物、底泥、水域条件变化,根据水动力学原理建立了垂向平均的二维生态系统水动力学模型,模拟了滇池现有水体、拆除防浪堤水域扩展后水体和滇池湿地建成后总水体3种情况的流场和浓度场,以及入滇河道达标排放后的水质浓度场,分析了湿地植物和水域扩展对滇池流场的影响,以及水域扩展、湿地植物、入湖河流达标排放对滇池水质的影响。结果表明,水域拓展对滇池流场的影响是局部的,湿地植物对滇池流场的影响主要发生在湿地区域。水域拓展对滇池水质具有一定影响,TN、TP平均质量浓度由2.08和0.19 mg.L-1(现有水体)降至1.69和0.16 mg.L-1;人工湿地建设对滇池水体TN、TP浓度影响较大,湿地建成后平均质量浓度降至0.76和0.05 mg.L-1,基本达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准;人工湿地建设完成并且入滇池河流达标排放后,TN、TP平均质量浓度分别降至0.17和0.01 mg.L-1,水质明显改善。因此,人工湿地建设及入滇池河流的达标排放对滇池生态环境的改善具有重要作用。     

网围养殖对骆马湖水体富营养化的影响

对骆马湖 1 998年度湖体内网围养殖入湖营养盐的研究结果表明 ,入湖氮、磷量分别为 3 3 9和 5 7t,分别占湖体滞留氮、磷总量的 2 7%和 3 3 % ,说明网围养殖对湖体水质有一定影响。另外 ,从近 1 0a湖区网围养殖面积和产量变化状况分析 ,1 995年以来网围养殖面积趋于稳定 ,因此网围养殖对湖体水质富营养化的影响也趋于稳定。     

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。     

密云县密云水库流域坡耕地养分流失特征

于2005年和2006年连续2 a对密云水库流域坡耕地进行水土流失小区试验,并完全按照当地农民习惯进行农事管理.试验结果表明:(1)降雨后坡耕地产生的地表径流量、泥沙量随坡度增大而增加,并与坡度正弦值呈一定的线性关系;(2)坡度对雨后地表径流和泥沙中养分含量影响不明显,但对泥沙养分流失量有明显影响;(3)养分流失以泥沙携带为主要途径,且通过泥沙携带途径流失的养分量占流失养分总量的比例随坡度增加而增加;(4)水库周边区域内坡耕地流失养分的主要来源为施用于坡耕地的化学肥料.(5)调整水库流域内坡耕地的种植结构、对坡耕地实施改造以截留或减少泥沙流失和控制化学肥料投入等措施对于治理流域内农业非点源污染、保护水源地水质显得尤为迫切.     

Analysis of spatial and temporal patterns in a large reservoir using water quality and hydrodynamic modeling

Effective management of reservoir water resources demands a good command of ecological processes in the waterbody. In this work the three-dimensional finite element hydrodynamic model RMA10 was coupled to an eutrophication model. The models were used together with a methodology for loads estimation to foster the understanding of such processes in the largest reservoir in Western Europe—the Alqueva. Nutrient enrichment and eutrophication are water quality concerns in this man-made impoundment. A total phosphorus and nitrogen loads quantification methodology was developed to estimate the inputs in the reservoir, using point and non-point source data.Field data (including water temperature, wind, water elevation, chlorophyll-a, nutrient concentration and dissolved oxygen) and estimated loads were used as forcing for simulations.The analysis of the modeling results shows that spatial and temporal distributions for water temperature, chlorophyll-a, dissolved oxygen and nutrients are consistent with measured in situ data.Modeling results allowed the identification of likely key impact factors on the water quality of the Alqueva reservoir. It is shown that the particular geomorphological and hydrological characteristics of the reservoir together with local climate features are responsible for the existence of distinct ecological regions within the reservoir.     

几何法测定生物栅中美人蕉根系面积

设计了1种测定生物栅中水生植物根系面积的方法.通过分别测定美人蕉(Canna indica)3级根平均直径和2级根平均直径计算得到植物根系总面积.这种方法比常用的不分级测定植物根系直径及表面积的方法准确度高1个数量级,可以应用于大根系植物的根系测定.研究结果表明,生物栅装置中美人蕉根系总面积39.4 m2,3级根系面积是2级根系的22.2倍,而体积比接近2:1,3级根和2级根平均直径比小于1:10.应用生物栅技术处理富营养化水体时,表面积占绝对优势的3级根系在对氮、磷等元素的吸收,作为微生物附着的重要载体及加强植物与填料的固着能力,改善根系与填料的空间结构等方面起重要作用.     

Dynamics of nitrogen,phosphorus, algal biomass,and suspended solids in an artificial lentic ecosystem and significant implications of regional hydrology on trophic status

Chemical and biological parameters were analyzed to examine how regional hydrological fluctuations influence water quality of a artificial lentic ecosystem over a two-year period The intensity of seasonal monsoon rain accounted for most of annual inflow and discharge and influenced flow pathway (interflow vs. overflow), resulting in a modification of chemical and biological conditions. Sharp contrasting interannual hydrology of intense vs. weak monsoon occurred during the study. The intense monsoon disrupted thermal stratification and resulted in ionic dilution, high TP and high inorganic solids (NVSS) in the headwater reach. The variation of NVSS accounted 75% of TP variation (slope = 4.14, p < 0.01, n = 48). Regression analysis of residual chlorophyll-a (Chl) versus flushing rate indicated that short hydraulic retention time and high mineral turbidity affected algal growth in the headwater reach during summer monsoon. In contrast, severe drought during weak monsoon produced strong thermal stratification, low inorganic solids, high total dissolved solids (TDS), and low TP in the entire system. In addition, Chl concentrations were controlled by phosphorus. Based on the physical, chemical and biological parameters, riverine conditions, dominated during the intense monsoon, but lacustrine conditions were evident during the weak monsoon. The interannual dynamics suggest that monsoon seasonality is considered the main forcing factor regulating overall functions and processes of the waterbody and this characteristic has an important implication to eutrophication of the system.     

海河水生生态系统的研究

本文以调查,分析海河浮游植物,浮游动物,水生维管束植物和大型底栖重托 要生物群落现实结构为主系,系统分析了海河水生生态系统状况,结果表明,水体污染已经对海河水生生态系统产生了明显的有害影响。     

水上公园水体的水供现状及营养功能状态评价

本文论述了天津市水上公园水体的水质现状,并依据有关标准对水体的营养状态,水体的游览景 产养殖,饮水备用水源等功能进行了评价。     

汾河流域水系和表层沉积物中多环芳烃的空间变化规律及其生态风险研究

本研究在汾河流域上、中、下游及其部分支流布设29个采样点,对其水体和表层沉积物多环芳烃(PAHs)的空间分布规律及生态风险进行了分析和讨论。结果表明,汾河流域水相中丰水期PAHs总量浓度范围是0.530~16.002μg·L~(-1),平均浓度为(2.738±3.078)μg·L~(-1),枯水期PAHs总量浓度范围是0.588~12.916μg·L~(-1),均值为(2.762±3.132)μg·L~(-1)。就空间分布而言,汾河流域整体呈现上游污染较轻,中下游污染严重的特点。PAHs的组成规律显示,丰水期和枯水期PAHs含量均以低环(2~3环)为主,不同采样期低环PAHs所占比例分别为96.5%和90.4%。与其他15个研究地区水体PAHs含量比较,汾河流域水体中PAHs污染程度的国内外对比处于中等到较高程度的污染。丰水期和枯水期水体中PAHs来源于石油源和植物、木材、煤的燃烧,主要受到流域煤化工、燃煤电厂排放污染物的影响。地表水健康风险评价结果显示,汾河流域丰水期和枯水期分别有13.8%和20.7%的点位存在一定的健康风险。汾河流域沉积相中16种PAHs平均浓度为(3.774±1.987)μg·g-1,其污染主要集中在流域中下游地区。PAHs的组成规律显示,PAHs含量集中在低环(2~3环),约占总量的75%左右。与本研究提到的河流、湖泊及港口沉积物中PAHs含量比较,汾河流域沉积物中PAHs污染程度仍处于中等偏高的污染水平。丰水期沉积相中PAHs以燃烧源和石油源为主,部分来自典型石油类产品的输入。表层沉积物生态风险评价结果显示,对于提出的12种PAHs的生态风险的效应区间低值(ERL值)或效应区间中值(ERM值)以及苯并(b)荧蒽(Bb F)和苯并(k)荧蒽(Bk F)这2类没有最低安全值的PAHs化合物来说,汾河上、中、下游流域均有采样点的PAHs可能存在着对生物的潜在生态风险。通过本研究可全面地了解该流域多环芳烃的空间分布规律及其可能的来源,并且为汾河流域多环芳烃污染的控制和生态风险评价提供科学依据。