模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响

研究了模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响.在水体、底泥和沉水植物所组成的模拟生态系统中,沉水植物的生长对于水体中的营养盐浓度具有显著影响.沉水植物对水体营养盐浓度的影响通过多种途径实现,比如直接吸收、促进沉降吸附和促进硝化反硝化作用等.沉水植物的存在降低了模拟水生生态系统中水体营养盐的平衡浓度,同时温度对营养盐的归趋也有重要影响,温度的降低会减缓营养盐从水体中的去除,而温度升高,则会加速这一过程.     

不同水层光照强度对4种沉水植物生长的影响

选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、水盾草(Cabombacaroliniana)、苦草(Vallisneria gigantean)为试验材料,研究不同水层的光照强度对其存活率、株高、生物量等的影响,旨在找出这4种沉水植物在自然条件下的最...     

5种湿地沉水植物对模拟污水厂尾水的深度处理

选取四季常青苦草、普通苦草、黑藻、狐尾藻和马来眼子菜等5种沉水植物构建表面流人工湿地系统,观察不同沉水植物品种对模拟污水厂尾水中主要污染物的去除效果,筛选出具有最佳去污效果的沉水植物,为优化沉水植物表面流人工湿地系统的处理效果提供理论依据。结果表明：沉水植物表面流湿地系统和无植物表面流湿地系统对各污染物的去除效果均呈现出随着实验时间的延长先波动变化后逐渐趋于稳定的规律。四季常青苦草、黑藻和狐尾藻湿地系统出水COD、TP浓度均低于10 mg·L-1、0.1 mg·L-1,分别达到了《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅰ和Ⅱ类水标准。除马来眼子菜外,其余4种沉水植物对主要污染物的净化效果存在较大差异,以四季常青苦草的综合净化效果最好,出水COD、TP、NH4+-N、NO3--N和TN的平均浓度分别为36.83、0.269、1.17、0.563和3.31 mg·L-1,平均去除率分别达到41.32%、72.77%、84.29%、79.28%和76.72%。黑藻次之,接着是狐尾藻,而普通苦草的去污效果较差。综合考虑其对模拟城市污水处理厂尾水的深度处理效率,宜选择四季常青苦草作为表面流人工湿地的优选沉水植物。     

磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光及生长的影响

海水富营养化影响微藻生长,引起海洋初级生产力变化.以海洋小球藻(Chlorella sp.)为研究对象,研究不同磷浓度对其叶绿素荧光、细胞密度和色素含量变化的影响,以期找到海洋小球藻最适生长的磷浓度,为富营养条件下微藻生长的研究提供基础资料.结果表明,在培养温度为(22±1) ℃、光照强度为4 000 lx、光暗比为12 h:12 h条件下,不同磷浓度对海洋小球藻叶绿素荧光、细胞密度及色素含量影响显著,最大光能转化效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)、实际光能转化效率(ΦPSⅡ)和电子传递速率(ETR)均呈先升后降的趋势,3.62 μmol/L处理组显著低于其他各组,434.52 μmol/L处理组一直处在较高水平.说明海洋小球藻的光合作用对高磷的适应范围较广,但对低磷浓度培养反应敏感.非光化学淬灭(qN)的值,3.62 μmol/L处理组高于其他各组.从细胞密度和色素含量的变化可以看出,36.21 μmol/L处理组最高,434.52、3.62 μmol/L处理组均低于36.21 μmol/L处理组.海洋小球藻生长的最适磷摩尔浓度为36.21 μmol/L.     

盐胁迫对3种沉水植物生物学指标及叶片中丙二醛含量的影响

以沉水植物苦草、轮叶黑藻、狐尾藻为研究对象,分别研究了在不同盐度下3种沉水植物的生物学指标和生理状况,以期为沿海地区水系沉水植物构建提供依据。结果表明,在0.05mol/L盐度下轮叶黑藻、苦草出现生长抑制,株高、鲜质量下降,叶片中丙二醛含量增加,单株叶片面积减小,而狐尾藻在0.05mol/L盐度下生长良好,0.08mol/L盐度下出现株高、鲜质量下降,叶片中丙二醛含量增高的现象。因此,推荐盐度在0.05mol/L以下的水体,可以建植苦草和轮叶黑藻,盐度不高于0.08mol/L的水体可以建植狐尾藻。盐胁迫下沉水植物会表现为一定的抗逆性,会通过单株叶片面积减小、增加根冠比、叶片肉质化等措施来减少水分流失和保证机体的正常生理功能,但超过一定的阀值,抗逆性会减弱,导致沉水植物出现生长抑制或者死亡现象。在有一定盐度的水体进行沉水植物建植恢复,该沉水植物能够耐受的盐度高于水体的盐度,是保证沉水植物成活的基本前提。     

氮和磷对铜山源水库优势藻生长影响实验研究

分别研究了N、P等对铜山源水库优势藻类（绿球藻和舟形硅藻）生长的影响。结果表明，当N／P比为25时，绿球藻生长量最高，其限制因子是磷。绿球藻生长最适pH范围为6－8，生长过程中培养基pH没有显著变化。绿球藻和舟形硅藻混合培养时，绿球藻占优，而硅盐浓度对硅藻生长有明显促进作用。     

土壤电场和机械组成对土壤磷迁移的影响

土壤磷随水迁移是土壤侵蚀和农田面源污染发生的重要因素之一。本研究通过电解质浓度和类型(Na⁺和K⁺)调节土壤电场,通过加入直径为2～3 mm的石英砂颗粒来调节土壤的机械组成,探究土壤电场和机械组成对土壤磷迁移的影响。结果表明：1)土壤磷迁移主要以颗粒态磷为主,例如,在浓度为0.01 mol·L^-1的Na⁺体系中,颗粒态磷迁移量是溶解态磷迁移量的31倍;2)与Na⁺相比,K⁺能显著降低土壤电场,减少土壤颗粒态磷而增加溶解态磷的迁移;3)土壤颗粒态磷和溶解态磷的迁移量均随电解质浓度增加而降低,电解质浓度增加降低土壤电场强度和作用力程,土壤团聚体稳定性增强,从而有利于土壤磷的保持;4)添加石英砂后改变了土壤机械组成,能够显著改变土壤磷的迁移规律,且与离子类型有关;5)土壤电场和机械组成共同作用控制着土壤磷的迁移。本研究可为土壤磷迁移以及农田面源污染防控提供一定理论参考。     

不同种植方式下伊乐藻生长对沉积物磷的影响

将伊乐藻以直接抛掷、直接扦插和断枝抛掷3种方式种植,测定其上覆水TP、DO、pH和沉积物中各形态磷。结果表明:(1)实验结束(120d)时,直接抛掷、直接扦插和断枝抛掷处理组的的生物量分别增加69.14、50.32、46.15g,从长期来看,直接抛掷最有利于伊乐藻生物量的增长。(2)实验结束时,直接抛掷、直接扦插和断枝抛掷处理组的沉积物中TP分别下降了8.90%、7.30%、5.40%;无机磷分别下降了11.80%、8.20%、6.60%;有机磷分别下降了7.47%、6.46%、2.65%;NaOH提取态磷分别下降了19.90%、17.20%、11.70%;HCl提取态磷分别下降了4.12%、3.47%、2.83%。直接抛掷种植伊乐藻对沉积物中各形态磷的去除效果最好。(3)上覆水TP与沉积物中各形态磷呈正相关,说明沉积物中的磷是上覆水中磷的重要来源;上覆水TP和沉积物各形态磷均与伊乐藻生物量呈负相关,说明伊乐藻可以有效去除上覆水和沉积物中的磷;DO和pH与生物量呈正相关,而与上覆水TP和沉积物各形态磷呈负相关,说明上覆水DO和pH主要受伊乐藻的影响。     

不同调理剂对2种沉水植物好氧堆肥腐熟效果的影响

为探讨大型沉水植物资源化利用的新途径,防止二次污染,以白洋淀较为丰富的沉水植物为原料,选择湿地底泥、生物炭和微生物菌剂为调理剂进行堆肥实验,共设置6个处理组及2个对照组,以研究不同调理剂对沉水植物好氧堆肥腐熟效果的影响.结果 表明,同时添加湿地底泥和生物炭的2个处理组能明显加快堆肥进程,温度可迅速升高到54.8和54....     

投加介体对污水低温生物反硝化除磷的影响及磷形态变化

污水生物反硝化除磷可以克服传统生物脱氮除磷工艺碳源不足的缺点,利用硝酸盐代替氧气作为电子受体,同时进行脱氮除磷和有机物去除,实现“一碳两用”,但是低温会降低反硝化除磷效率。在低温(10±1) ℃条件下,利用序批式反应器(SBR)(90 min厌氧,330 min缺氧,1^#(空白对照)和2^#(投加介体)),投加氧化还原介体1,2-萘醌-4-磺酸盐(NQS),研究了反硝化除磷效率的变化。结果表明：相较于空白对照实验,投加介体NQS强化了污水低温生物反硝化除磷效果,总氮去除率从37.67%提高至51.47%,提高了1.37倍;总磷去除率从53.45%提高至96.50%,提高了1.81倍。此外,研究还发现介体NQS的投加促进了水中磷酸盐形成有机磷(Org-P)的过程,污泥中磷的主要形态是可溶性磷(SRP)和Org-P,最大含量分别为35.78 mg∙L⁻¹和51.09 mg∙L⁻¹;空白对照反应器污泥中磷的主要形态是SRP和Fe-P,最大含量分别为45.61 mg∙L⁻¹和40.67 mg∙L⁻¹。以上研究结果可为低温条件下提高污水生物反硝化除磷效果提供参考。     

牡蛎壳填料浸没式生物滤池的除磷特性

探讨如何提高普通浸没式生物滤池除磷效果为目的，采用牡蛎壳为填料，通过改变水力停留时间来考察牡蛎壳和陶粒两种填料的浸没式生物滤柱对CODMn、NH4^ -N以及PO^3--P的去除特性。结果表明，与陶粒填料相比牡蛎壳填料在对PO4^3--P的去除方面具有明显的优势，牡蛎壳良好的除磷性能主要是通过生物诱导的化学沉淀来实现的。     

建筑弃土与污泥堆肥混合配制营养土对园林植物的影响

使用建筑弃土与污泥堆肥配制营养土并应用于园林绿化。以凤仙花为研究对象,通过盆栽实验观察和对比分析了凤仙花从播种到开花整个生命过程的生长指标,并对其结果进行模糊评价。结果表明,凤仙花播种期和生长期各生长指标随着营养土中堆肥含量的增加而增加,并在堆肥施用量30%时达到最佳;营养土中的重金属对凤仙花的生长速度有抑制效应,主要集中在播种期和生长期初期,随着凤仙花的生长成熟,重金属的胁迫效应持续减少,并在成熟期显著降低,重金属对凤仙花地表部分的抑制更为明显;建筑弃土与污泥堆肥配制的营养土对园林植物营养效果良好,成熟期的凤仙花生物量大幅度增加,最大增幅550%;通过模糊评价并综合考虑配置方案,最佳堆肥施用量为30%。     

沉水植物与2种不同辅料混合好氧堆肥

沉水植物富含氮、磷和钾等营养元素,通过堆肥实现营养物质的回收和利用是沉水植物资源化的有效途径。但是沉水植物含水率高、碳氮比低,需要对其进行一定的优化才能实现更好的堆肥效果。本研究采用麦秸、树叶分别作为辅料和沉水植物进行混合好氧堆肥实验,沉水植物好氧堆肥作为控制组。通过测定温度、挥发分、耗氧速率、电导率、种子发芽率（GI）、总氮、总磷和总钾等以评价堆肥产品的腐熟度和养分。结果表明,沉水植物好氧堆肥具有一定可行性,堆肥产品总养分含量为6.01%,符合有机肥使用标准（NY525-2012）中对总养分的要求,具有较好腐熟度,但堆肥产品pH值为8.90,大于标准值8.50,氮素损失率为35.11%;通过分别添加麦秸、树叶与沉水植物混合堆肥,堆肥产品pH值分别为8.33和8.24,氮素损失率分别为20.25%和11.21%;由电导率、GI、碳氮比综合分析3组堆肥产品腐熟度从高到低顺序为沉水植物与树叶 > 沉水植物与麦秸 > 沉水植物。通过添加富碳辅料如麦秸、树叶与沉水植物混合堆肥可以提高堆肥产品腐熟度,减少氮素损失提高肥效。     

不同水生植物去除水体氮磷的效果

为研究水生植物对污染河流的脱氮除磷效果,实验采用人工配置污水,对大薸、凤眼莲、慈菇、菖蒲、香蒲和水葱这6种水生植物去除氮磷的效果进行了实验研究。结果表明,所选植物都能较好地吸收水中的营养物质,对氨氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的去除率分别为93.71%～97.32%和76.69%～92.47%,对总磷(TP)的去除率为76.69%～92.47%,其中菖蒲对NH4-N的去除效果最好,慈菇对NO3-N的去除率最高,香蒲对TP的去除率最高。6种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水质氮、磷去除率的11.71%～54.57%和17.61%～64.56%。不同种类水生植物对不同污染物的去除能力存在较大差异,因此,在实际应用时可针对污染物的种类来选择水生植物,也可考虑对水生植物之间进行搭配组合用以修复污染水体。     

Effect of fertilizer on the growth of radish plants exposed to simulated acidic rain containing different sulfate to nitrate ratios

Two successive experiments were performed in the greenhouse to test the hypothesis that plant response to the amounts and ratios of sulfuric and nitric acids in rain is affected by the amount of fertilizer added to the growing medium. Radish plants, grown with different levels of N?P?K fertilizer, were given ten 1-h exposures over a 3-week period to simulate acidic rain at pH values from 2.6 to 5.0 and sulfate to nitrate mass ratios from 0.3 to 7.5. Increased acidity of simulated rain reduced plant growth, with a greater depression of hypocotyl mass than shoot mass. The reverse growth response occurred with increased supply of fertilizer: plant biomass rose with a larger increase in shoot mass than hypocotyl mass. In one experiment, plants that received a greater supply of fertilizer exhibited more obvious reductions in growth of hoots at the higher levels of acidity of simulated rain. There were no significant effects of sulfate to nitrate ratios in simulated rain on plant growth, nor any effect of this ratio on the response of shoots and hypocotyls to acidity of simulated rain. Addition of fertilizer had no effect on plant response to sulfate to nitrate ratios. These results do not support the hypothesis that nutrient-deficient plants are either more or less responsive to sulfate and nitrate in rain than plants grown with optimal supplies of nutrients. They support previous results indicating no effects of sulfate to nitrate ratio in simulated acidic rain on plant growth. The results also suggest that the greatest risk of harmful effects on vegetation may come from the combination of high sulfate and high acidity in rainfall.     

螺蚌和沉水植物搭配对微污染水体的净化作用

通过开展单植不同种类沉水植物及"不同种类的沉水植物+螺蚌"组合搭配对微污染水体的净化能力对比研究,寻求系统稳定性最好、水质净化最佳的组合。2013年8月至2014年3月间的水箱小试研究结果表明,"铜锈环棱螺+椭圆背角无齿蚌+轮叶黑藻+篦齿眼子菜"组合的水质净化作用最佳,对CO D、TN、TP去除率分别为58.79%、64.30%和88.57%,对浮游生物的抑制效果最明显,水箱里基本无水绵及浮萍生长,轮叶黑藻长势较篦齿眼子菜好、生长逐渐占优势。2014年5月-8月的中试研究进一步验证水箱小试的结论,COD、TN和TP的平均去除率分别为57.93%、60.12%和49.28%,轮叶黑藻长势更好。