刚毛藻对不同形态磷的去除

研究了刚毛藻对不同形态磷源去除效果,并采用3种实际水样考察其对磷的去除率和周期。结果表明,在不同磷源纯培养条件下,刚毛藻能够有效直接去除无机磷和聚合磷酸盐;磷源为有机磷时,刚毛藻优先利用通过微生物分解作用和藻类磷酸酶转化有机磷产生的无机磷。在微生物协同作用下4种形态磷的去除率分别有14.8%~36.29%的增幅。刚毛藻对实际水中磷去除实验结果表明,刚毛藻对大沽河水、砂过滤出水和某污水厂二级出水中磷去除效果明显,3 d总磷去除率分别达到95.70%、95.45%和95.36%。     

不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果

为了减少污水厂尾水直接排放后对地表自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害,选择了5种南方常见的水生植物构建不同的表面流人工湿地处理模拟污水厂尾水,研究在室外动态条件下其对污水厂尾水中污染物的去除效果,并探讨季节变化对人工湿地运行效果的影响。结果表明:5种水生植物类型的表面流人工湿地系统对模拟污水厂尾水具有较好的处理效果,并且表现出随运行时间的延长而呈上升的趋势;各组系统之间对COD的去除不存在明显的统计学差异(p0.05);风车草+再力花组合挺水植物湿地对TN和TP的去除率最高,其次是苦草和黑藻沉水植物湿地系统,紫叶美人蕉+粉花美人蕉组合生态浮岛和风车草+再力花组合生态浮岛效果较差;在不同季节条件下的污染物去除率由高到低的顺序为:夏季春季冬季;温度与COD的去除率无显著相关性,但与TN和TP的去除率呈显著的相关性。     

水生植物类型及生物量对污水处理厂尾水净化效果的影响

为阐明水生植物类型和生物量对污水处理厂尾水净化效果的影响,选取空心菜(Ipomoea aquatica Forsk)、苦草(Vallisneria natans L.)、粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)3种水生植物对宜兴市周铁镇污水处理厂尾水进行净化。实验对不同植物分别设置4个生物量梯度以及无植物的对照组,考察不同植物和生物量对尾水净化效果的影响。结果表明:不同植物对污水处理厂尾水净化效果存在差异,总氮净化效果(30 d)受植物类型影响显著(P0.05)。粉绿狐尾藻对总氮和硝氮净化效果(30 d)最好,分别为95.28%和98.50%;苦草对氨氮和总磷净化效果(30 d)最好,分别为95.30%和95.80%,且苦草生长有利于降低亚硝氮的产生量。不同生物量对尾水净化效果影响较小,空心菜、苦草和粉绿狐尾藻去除总氮的最佳生物量分别为157.50、460.80和1 120.00 g,去除总磷的最佳生物量分别为157.50,609.40和590.00 g。不同生物量对空心菜生长存在影响,高空心菜生物量到后期会衰败,而低生物量处理组在实验周期内持续生长,造成高生物量净化效果低于低生物量,建议使用空心菜净化污水时,使用低生物量处理,且在其达到最大生物量(610.00~880.00 g)之前进行收割。     

3种植物人工浮岛对生活污水水质动态净化特性的比较

在同等条件下开展了3种植物人工浮岛对生活污水水质处理比较研究,并对它们动态净化处理结果进行比较。结果表明,水体交换时间为7 d时,灯心草、菖蒲、美人蕉3种人工浮岛对总氮的平均去除率分别为48.4%、53.7%和59.3%;对总磷的平均去除率分别为59.3%、65%和69.3%;对COD的平均去除率分别为41.5%、40.5%和40.9%。显然美人蕉对总氮和总磷的去除效果最好,实验证明了美人蕉人工浮岛在对于生活污水处理中有广阔的应用前景。     

3种水生植物对富营养化水质的净化性能比较

选择芦苇、狐尾藻、菖蒲3种水生植物净化富营养化水体,考察了不同水生植物及组合对富营养化水体中硝酸盐氮、氨氮、TN、TP、COD、BOD5的去除效果。结果表明,菖蒲对氮、磷的去除效果明显优于芦苇和狐尾藻,狐尾藻在COD的去除上表现出一定的优势,而芦苇对BOD5的去除效果最加。在植物组合处理中,菖蒲+狐尾藻组合对氮、BOD5去除效果最佳,处理28d后,TN、BOD5去除率分别达80%、57%,芦苇+菖蒲组合对TP、COD去除效果优于其他组合,处理28d后,TP、COD去除率分别达87%、72%;处理过程中,狐尾藻生物量增长最多,且对芦苇、菖蒲具有明显的抑制作用,是3种植物中的优势物种。综合考虑水质净化效果及植物生长状况,菖蒲和芦苇可作为富营养化水体的净化植物,而狐尾藻则应该谨慎使用。     

纤维直接过滤去除原水藻类

以丙纶丝为滤料，以自制转鼓装置对高藻原水进行直接过滤除藻试验。结果表明，对Chl—a及藻总数的去除率分别为64％一95％(平均91％)和82％一96％(平均92％)，对主要藻种的平均去除率均在85％以上，除藻效果明显。原水中藻类特征、试验运行工况条件直接影响对藻类的去除效果。筛分截留与吸附—絮凝是试验装置过滤除藻的主要机理。     

改进的硫酸盐-聚乙烯醇法包埋藻菌脱氮除磷研究

采用改进的硫酸盐-PVA固定化法将藻与菌混合固定。在三种不同藻菌比的情况下，固定化系统对氮去除均可达100％，但是去除速度与固定的细菌量有关，细菌量越大，对氮的去除速度越快；对磷的去除随实验进行，最大去除率逐步下降，其下降速度与固定藻的量有关，藻量越大，下降速度越慢。由此说明脱氮的主要贡献者是细菌，而藻对除磷起了主要作用。为达到有效的脱氮除磷，应适当提高固定化藻的浓度，藻菌比应大于2：1。透射电镜照片显示，在聚乙烯醇载体上，藻类的生长没有受到限制。     

藻类打捞对水体营养循环的影响及其生态效果研究

富营养化水体中的藻华是氮磷的富集器,太湖打捞藻样中的总氮、总磷、游离磷及有机物含量分别为98.87g/kg、3.25 g/kg、0.21 g/kg和95.65%。在底泥中沉降藻类的矿质化周期随着温度的升高而缩短;且其向上覆水中释放氮、磷的强度具有随水温升高而增强的趋势。但在水层厚/底泥比不同的区域,这种营养物释放强度又存在显著的差异。实验证明,藻类的打捞是一种人工延长食物链去除氮磷等污染物的有效方法。     

4种固定化藻类对污水中氮的净化能力研究

取培养至对数末期的藻,采用海藻酸钙凝胶包埋固定,对人工污水进行静态模拟净化试验,研究了蛋白核小球藻、鱼腥藻、双对栅藻和突变衣藻4种藻在固定和悬浮状态下,对污水中的氨氮和硝酸氮的净化效率以及藻类的生长特性。结果表明：固定化藻细胞比悬浮态藻细胞具有生长更趋于稳定、藻类的活性保持时间更长的优势。4种藻类中,小球藻和鱼腥藻在污水中的生长状况更好,较适宜采用海藻酸钙凝胶包埋固定化技术。实验第5 d时,固定化小球藻、鱼腥藻、双对栅藻和衣藻对NH₃-N去除率分别为91.9%、84.8%、68.3%和51.2%;对NO^-₃-N的去除率分别为85.1%、100%、96.9%和65.9%。固定化小球藻对NH₃-N的去除效果最好,而固定化鱼腥藻对NO^-₃-N的去除效果最好。因此,小球藻和鱼腥藻更适用于去除污水中的氮,具有很好的应用前景。     

纤维直接过滤去除原水藻类

以丙纶丝为滤料 ,以自制转鼓装置对高藻原水进行直接过滤除藻试验。结果表明 ,对Chl a及藻总数的去除率分别为 64 %— 95 % (平均 91% )和 82 %— 96% (平均 92 % ) ,对主要藻种的平均去除率均在 85 %以上 ,除藻效果明显。原水中藻类特征、试验运行工况条件直接影响对藻类的去除效果。筛分截留与吸附 -絮凝是试验装置过滤除藻的主要机理     

有效微生物菌与水生植物联合净化珍珠蚌养殖废水

以无有效微生物(EM)菌与水生植物的珍珠蚌养殖水体(NSE)作为对照组,对EM菌(EM)、苦草+菹草(VP)、水芹菜+水葱(OS)、苦草+菹草+EM菌(VPE)以及水芹菜+水葱+EM菌(OSE)净化珍珠蚌养殖废水的效果进行了对比研究。实验结果表明,EM、VP、OS对珍珠蚌养殖水体N、P均有较好的净化效果,VPE与OSE去N、P效果更佳。净化28 d后5组合中VPE对NH4+-N的去除效果最好,去除率达98.79%;OSE对NO2-N与TN的去除效果最佳,去除率分别达88.09%和91.53%;TP的去除率VPE最高,达91.75%;而COD的去除率以VP最高,达94.97%,效果好于VPE与OSE;EM池水体DO质量浓度第8天达到峰值(9.88±0.61)mg/L,VP、OS、VPE与OSE均在第16天左右达到峰值。实验数据还表明,EM净化水体效果与VP、OS、VPE和OSE均存在显著性差异,对照组NSE对水体的净化效果不明显。     

添加氮损失抑制剂对蓝藻泥堆肥质量的影响

对脱水蓝藻进行大型生产性堆肥实验。研究堆肥过程中,氮损失抑制剂过磷酸钙的添加对堆肥物料各类理化性质的影响。研究结果表明,过磷酸钙加入的处理组与未加过磷酸钙的对照组堆制37 d后堆肥物料均可腐熟,且堆肥肥效均符合NY525-2002的相关要求。添加过磷酸钙处理组有机质含量为490 g/kg,全N、全P和全K含量分别为20.75、10.02和11.32 g/kg,总养分含量达到9.77%,堆肥品质明显优于对照处理。同时,在微生物的作用下,对照组中微囊藻毒素MC-RR与微囊藻毒素MC-LR去除率分别达到89.8%与78.3%。值得一提的是,添加过磷酸钙后,MC-RR和MC-LR的去除率得到进一步提高,分别达到了92.96%和100%,较好地保证了蓝藻堆肥农用的安全性,为脱水蓝藻好氧堆肥化提供了可行性依据。     

组合型生态浮床对水体修复及植物氮磷吸收能力研究

在天鹅湖水体中构建以水生植物和陆生喜水植物为实验植物,浮法控制器、水循环增氧系统和造浪-输送系统相集合的组合型生态浮床。在中试研究中,研究了其对天鹅湖上覆水和沉积物中营养物质的修复动态。结果表明,经过4个多月的组合型生态浮床生态修复,天鹅湖上覆水中TN、NH4+-N和TP的去除率分别达到61.92%、63.09%和80.0%,沉积物中TN和NH4+-N含量的去除率分别达到23.79%和37.04%,TP含量升高了43.71%;组合型生态浮床的5种浮床植物的氮磷累积量差异显著,再力花和美人蕉对氮磷的吸收速率显著高于菖蒲、薄荷和水稻,再力花和美人蕉对氮的吸收速率达到12.19 g/(m2.d)和7.90 g/(m2.d),对磷吸收分别达到0.81 g/(m2.d)和0.99 g/(m2.d)。美人蕉和再力花对氮磷的吸收量均是茎叶>根系,其中美人蕉茎叶氮、磷吸收量分别为根系的2.73倍和1.93倍,再力花分别为1.83倍和1.19倍,通过浮床系统植物水上部分的收割可以去除水体中的氮磷。     

浮床植物对雨水中氮磷等污染物的去除效果

在实验室条件下,研究以美人蕉、空心菜及两者混合这3种情况下浮床植物对雨水中N、P和COD等营养盐类的去除效果及植物生长状况。结果表明两者混合种植时对TN、TP和COD的去除效果更好,其中美人蕉对TP的去除效果相对较好,空心菜对TN、COD的去除效果较好。选用混合浮床在镇江市雨水利用示范区进行雨水处理,由实验结果得知,混合植物浮床对雨水中TP、TN、COD、SS和浊度的去除效果良好,最高去除率分别达到86%、67.4%、66.4%、93.5%和95.4%。出水水质完全符合城市绿化用水标准,从而在达到雨水回用的目的,对成熟的美人蕉和空心菜进行6种重金属含量检测,也均达到相关的食用及药用标准。     

植物对潜流人工湿地净化微污染水效果的影响研究

以4种湿地植物为实验对象,在野外构建中试潜流人工湿地,研究了不同植物及植物连根收割对湿地运行效果的影响。结果显示,植物明显提升了湿地的去污效果;其中美人蕉湿地的TP和NH4+-N去除率最高,达到55.6%和78%;空心菜湿地的TN去除率最高,达到80.5%;芦竹湿地的COD去除率最高,为26.6%;植物连根收割后,湿地运行效果下降;其中TN去除率降至空白水平之下,而其他污染指标下降至略高于空白的水平。     

Interactive effects of nitrogen and phosphorus loadings on nutrient removal from simulated wastewater using Schoenoplectus validus in wetland microcosms

The concentrations of nutrients (N and P) in the wastewater and loading rate to the constructed wetlands may influence the nutrient removal from the secondary-treated municipal wastewater using wetland plants. Three loading rates of N (low 5.7, medium 34.3 and high 103 mg N d(-1)) and two of P (low 3.4 and high 17.1 mg P d(-1)) were studied in simulated secondary-treated municipal wastewater using Schoenoplectus validus (Vahl) A. L?ve & D. L?ve in the vertical free surface-flow wetland microcosms. After 70-d growth, there were significant interactive effects of N and P on the total, above-ground and root biomass. The below-ground biomass (rhizome and root) was negatively affected by the high N treatment. The tissue concentrations of N increased with an increase in N additions and decreased with an increase in P applications, whereas the tissue concentrations of P increased with an increase in P additions and decreased with an increase in N applications at the low P treatment, but increased at the high P treatment. Significant interactive effects of N and P loadings were found for the removal efficiencies of NH(4) and P, but not that of NO(x). The plant uptake, substrate storage and other losses (e.g. denitrification and formation of organic film) had similar contribution to N removal when N loading was relatively low. The P storage by substrate was the main contribution to P removal when P loading was high, but plant uptake was the major factor responsible for P removal when P loading was low and N loading was high. The high nutrient availability and optimum ratio of N:P are required to stimulate growth of S. validus, resulting in preferential allocation of resources to the above-ground tissues and enhancing the nutrient removal efficiencies, but the high N concentration in wastewater may hamper the growth of S. validus in constructed wetlands.     

Isolation and Identification of Antialgal Compounds from the Leaves of Vallisneria spiralis L. by Activity-Guided Fractionation (5 pp)

Background, Aims and Scope

Vallisneria spiralis Linn., a common, submerged macrophyte, is widely available in quiet waters of lakes, ponds, marshes and streams in Southeast Asia. V. spiralis plays a significant role not only in decreasing eutrophication of water body for its productivity, but also in inhibiting the growth of blue-green algae? The aim of the paper involves the isolation and identification of allelochemicals from extracts of V. spiralis by activity-guided fractionation and column chromatography.

Methods

Leaves of V. spiralis was washed free of debris, air-dried and refluxed in 95% EtOH. The extract was isolated using column chromatography and fractionation with antialgal activity. Potential allelochemicals were analyzed by high-resolution gas chromatography-mass spectrometry (HRGC-MS).

Results

Two fractions with strong antialgal activity were isolated using column chromatography and activity-guided fractionation from the extract of V. spiralis. 2-Ethyl-3-methylmaleimide, dihydroactinidiolide and 4-oxo-β-Ionone were identified in the first fraction, and 3-hydroxy-5,6-epoxy-β-ionone, loliolide, 6-hydroxy-3-oxo-α-ionone and an unknown compound in the second fraction. They had strong inhibitory effects on Microcystis aeruginosa Kütz.

Discussion

2-Ethyl-3-methylmaleimide is a byproduct of photooxidation of chlorophyll, and five other compounds identified were derivatives of β-carotene. HRGC-MS and derivatization technology were used to identify and confirm their molecular structures. The formula of the unknown compound was C16H19NO4. Metabolites of plant pigments had strong inhibitory activities on growth of algae.

Conclusions

Six compounds had been identified in V. spiralis, among them, 2-ethyl-3-methylmaleimide was the main allelochemical, and derivatives of ionone were also potential allelochemicals.

Recommendations and Perspective

. The results of our research could help us to study further mechanisms of inhibitory effect on algae and develop new potential antialgal substances.     

受污染景观水体的生物修复

应用生物刺激剂BIOE1对受污染的人工景观池水进行生物修复试验。现场试验的结果表明,生物刺激剂BIOE1能有效地对受污染的景观池水进行生物修复,处理后的池水清澈,水体中的溶解氧浓度显著提高,CODCr、氨氮、总磷和浊度的去除率分别为68%、93%、75%和83%。所用生物刺激剂不含外来微生物,对人体和鱼类无毒性。     

潜流人工湿地对微污染河水的净化效果

为了探讨潜流人工湿地对微污染河水的净化效果,在野外条件下构建潜流人工湿地,分析了湿地中pH、氧化还原电位(ORP)和DO的进出水变化,考察了湿地中污染物的净化效果,探讨了温度对湿地净化效果的影响。各湿地进、出水DO浓度相差不大;除美人蕉湿地外,其余湿地出水pH较进水变化较小;植物湿地出水ORP较进水均有所增大。植物湿地对污染物的去除效果均优于空白湿地,且随着气温的升高,NH4+-N、TN和CODMn的去除率逐渐增加,去除率分别可达90%、50%和20%。TP去除率却未随温度发生明显变化,始终波动在30%～60%之间。相关性分析结果表明湿地中NH4+-N和TN的去除率与温度相关,较低的有机物浓度造成CODMn的去除率与温度相关性差,由于湿地对磷的去除主要以颗粒态磷(PP)为主,TP的去除与温度不相关。     

一株高效硝化菌的鉴定及其特性

本研究通过测定菌株ABT01在不同初始氮浓度、pH、C/N、温度和溶氧条件下对氨氮的去除效果,获得该菌株的最佳应用条件。实验结果表明,当初始氨氮浓度低于40 mg/L时,该菌株的氨氮去除率高达85%以上。该菌株最适脱氨氮条件均为：pH 5.0-7.0、C/N=5、35℃、摇床转速150 r/min（溶解氧5.1 mg/L）,氨氮去除率最高达96.8%。同时该菌株经16S rDNA测序、细胞壁脂肪酸组成等鉴定方法,确定ABT01为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。研究表明,枯草芽孢杆菌ABT01具有较好的氨氮去除能力,对水产养殖水质调控有潜在的应用价值。