水生维管束植物在水污染中的应用

随着水污染的加剧，高效低耗的水污染处理技术逐渐受到人们的重视，水生维管束植物以其特有的组织和生态功能及易于人工操纵等原因而在净化水体污染、防治富营养化方面发挥了重要的作用。文章对水生维管束植物在水质净化中的作用、影响因素、水生植物的综合利用及其在水污染监测中的作用等方面进行了系统分析，提出多种植物组合比单种植物能更好地实现对水体的净化，通过温度、水深的调控措施可以加强水生维管束植物对水质的净化效果，温度、水深、水质状况以及水生植物的经济价值等是水生植物选择的重要因素。指出了当前水生维管束植物研究中存在的一些问题，认为在人为操纵下，对于水生植物的长效管理是其在水污染应用中的一个重要内容。     

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。     

莱州湾南岸滨海湿地维管束植物的区系特征及保护

在2003～2005年多次实地调查并参照相关资料基础上,对莱州湾南岸滨海湿地进行了植被类型划分和湿地维管束植物生态类群划分,利用统计方法分析了研究区湿地维管束植物区系较大科、属的构成,蕨类植物种的地理分布区类型、种子植物属的地理分布区类型,维管束植物区系保护面临的问题及对策.研究表明,莱州湾南岸滨海湿地植被分4个植被型、25个植物群落,由48科129属197种维管束植物构成,这些维管束植物分盐生植物,水生植物,湿生植物和中生、旱生植物4大生态类群.维管束植物区系的主体为菊科、禾本科、莎草科等含5种及5种以上的13个较大科,从维管束植物属的分布区类型构成来看,种子植物中世界分布属最多,达40属,占种子植物总属数的32%,这反映了湿地植被的隐域性特征;温带和热带分布区成分作为区系成分的主体共80属,占种子植物总属数的64%.盐田、养殖池、道路建设,海岸侵蚀,地下咸、卤水入侵,气候干旱,河流断流等自然、人为原因导致莱州湾南岸滨海湿地退化,植被发生退化演替,区系中一些珍稀濒危植物受到日益严重的威胁.提出了对退化湿地进行生态恢复与重建,推广生态旅游、生态养殖等可持续的滨海湿地利用方式,建设湿地自然保护区和生态环境监测网络等莱州湾南岸滨海湿地维管束植物区系保护对策.     

浮水植物处理对猪场污水中可溶性有机物组成的影响

采集江西省余江县规模化猪场污水,选取青萍(Lemna minor)、紫背浮萍(Spriodela polyrrhiza)和大薸(Pistia stratiotes)等3种浮水植物分别进行处理.通过布置4个半月的温室试验,研究浮水植物处理对污水中可溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)组成及其荧光特性的影响.在试验过程中,定期采样监测污水中可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、总氮(Total nitrogen,TN)和总磷(Total phosphorus,TP)去除效率的变化.试验结束后,收获浮水植物并测定其生物量、TN和TP浓度,以及叶绿素含量.同时,基于三维同步荧光和平行因子分析方法,对污水中DOM组分进行识别和分析.结果表明,浮萍科植物的生物量倍增时间更短,而大薸生物量和养分日累积量更大.随着培养天数的增加,浮水植物处理污水中DOC、TN和TP去除率分别达到75%、90%和80%以上,且明显高于对照处理.在猪场污水中,DOM组分主要包括一个类蛋白质组分和两个类腐殖质组分;培养初期,猪场污水以类蛋白质组分为主.随着试验天数的增加,类蛋白质组分比例呈显著降低的趋势,而类腐殖质组分逐渐增加.与对照相比,种植浮水植物显著降低污水中类蛋白质组分比例,而提高类腐殖质组分比例.此外,浮水植物处理显著降低污水DOM的新鲜度指数,而增加微生物性来源类腐殖质组分的比例.综上,浮水植物在改善猪场污水中有机养分去除效率的同时,提高了DOM组分的腐殖化程度.     

人工景观生态湖滨净化带植物的遴选

对水生植物处理生活污水的效果等展开了一些初步的研究。利用盆栽试验,比较了香蒲、美人蕉等8种水生植物的净化效果,所选的8种植物对污水均有不同程度的去除效果。挺水植物对污水的净化效果和耐污能力均优于沉水植物。利用水生植物处理生活污水,5 d的停留时间可以使污水达到较好的去除效果。挺水植物中美人蕉和水竹对污水的净化效果比香蒲和灯心草更好;沉水植物中伊乐藻的净化效果最好。植物对污水的净化效率有明显的季节差异,冬季污水净化效率低于夏秋两季,沉水植物在不同季节脱氮除磷效果有显著的差异。     

黄河三角洲滨海湿地的维管束植物区系特征

在2007-2008年多次实地调查并参照相关资料基础上,对黄河三角洲滨海湿地进行了植被类型划分和湿地维管束植物生态类群、生活型划分,利用统计方法分析了研究区湿地维管束植物区系的科、属构成,地理分布区成分构成.研究表明,黄河三角洲滨海湿地有71科、199属、298种维管束植物,蓼科、藜科、苋科、豆科、菊科、禾本科、莎草科等7个大科为区系主体,上述7科共76属128种,占总属数的39.38%和总种数的43.99%;区系中单种属多,属的分化程度较高.区系中有59种盐生植物、46种水生植物、44种湿生植物、144种中生植物、7种旱生植物,水生植物、湿生植物的生活型以地面芽植物、地下芽植物为主,陆地中生植物、盐生植物的生活型以一年生植物为主.从分布区类型构成来看,区系中蕨类植物区域分布成分较多,种子植物中温带分布属最多,这反映出湿地植被具有一定的地带性特征,种子植物中热带分布属、世界分布属较多分别表明海洋性气候对湿地植被特征的影响及湿地植被的隐域性特征.     

莱州湾南岸滨海湿地的生物多样性特征分析

通过2005年、2006年的实地调查和整理相关文献资料分析了莱州湾南岸滨海湿地的生物多样性总体特征,湿地维管束植物和水禽的区系组成特点,并与黄河三角洲滨海湿地的生物多样性特征进行了对比。莱州湾南岸滨海湿地维管束植物区系科的分化程度较低,属的分化程度较高,湿生植物、水生植物在区系中占据重要地位;从生活型角度分析,区系中草本植物、地下芽植物和一年生植物占据优势;从维管束植物区系的地理分布成分看,以温带分布属和世界分布属为主;莱州湾南岸滨海湿地水禽区系的居留型构成以旅鸟和候鸟为主,地理分布成分构成以古北界种为主。莱州湾南岸滨海湿地的维管束植物和水禽种类都明显少于相邻的黄河三角洲滨海湿地。     

几种植物在生长过程中对人工湿地污水处理效果的影响

不同的植物及植物的不同生长阶段对人工湿地系统污水处理效果都有影响。对几种华南地区常见的湿地植物在其不同生长阶段处理污水的效果进行了研究,采用了不种植物的沙滤系统作对照。结果表明:(1)植物生长过程中,植物高度能反映污水处理效果总体上的变化;(2)在植物的生长过程中,各人工湿地系统污水处理能力总体上持续增强,各水质指标pH、DO、TN、NH3-N、NO3-N、TP和CODCr等均呈下降趋势,其中TP和CODCr呈逐步下降,pH、DO、TN、NH3-N、NO3-N则呈现锯齿形波动,但总体上仍是下降过程;(3)植物系统氮处理能力好于无植物沙滤系统,而对磷TP和CODCr的去除则恰好相反;(4)不同植物对人工湿地污水的处理效果影响不明显。研究结果对探讨人工湿地污水处理规律和植物在人工湿地中的作用提供了新的科学依据,并为指导人工湿地工程的运行提供了参考。     

华南地区11种高等水生维管植物净化城镇污水效益评价

采用定标、单项评分和综合评价的方法，从净化能力、抗逆性、管理、资源化程度和景观５方面，对华南地区筛选出的１１种高等维管植物净化城镇污水效益进行了评价。结果表明：黑藻、假马齿苋和水筛对污水的净化能力与风眼莲相当，而综合效能优于风眼莲。评价结果为城镇污水的处理提供了新的资料。     

不同水生植物配置对河涌污水的净化效果

研究不同配置的挺水植物组合对河涌污水污染物的净化效果,为在河涌污水治理上构建有效的人工湿地植物处理系统提供依据。选择10种净化能力较强的挺水植物,组成6种不同配置的挺水植物组合,采用无土栽培的方式模拟人工湿地的环境进行静态培养试验,测定出不同水生植物组合及在不同污水的停留时间(HRT)下对河涌污水污染物的去除率。6种不同配置的水生植物组合在HRT为5 d时对NH4+-N、TN、TP、CODCr、BOD5的去除率(平均去除率分别为98.2%、81.2%、91.3%、71.8%、79.4%)均较高;以组合1:香根草Vetiveria zizanioides+风车草Cyperus alternifolius+美人蕉Canna indica+菖蒲Acorus calamus+再力花Thalia dealbata的处理效果为最佳。不同水生植物系统对污水的净化效率取决于HRT,当HRT从1～5 d时,NH4+-N、TN、TP去除率每天的增幅均逐渐增加,当HRT从5～7 d时,NH4+-N、TN、TP去除率每天的增幅却均迅速下降;说明3种不同配置的水生植物系统对河涌污水NH4+-N、TN、TP的净化效率均以HRT为5 d时...     

Translocation and biotoxicity of metal (oxide) nanoparticles in the wetland-plant system

• Aquatic plants are more likely to absorb TiO₂ NPs that are beneficial to them. • Ag NPs inhibited the growth of aquatic plants under both 5- and 60-day exposure. • CeO₂ NPs had positive/negative impact on plant in 5/60-day exposure, respectively. • TiO₂ NPs presence could enhance the photosynthesis and increase the plant biomass. • The ENPs changed plant activity, which resulted in changes of wetland performance. Engineered nanoparticles (ENPs) threaten the environment through wastewater discharging. Generally, constructed wetlands (CWs) are efficient methods for ENPs removal. However, the biotoxicity of ENPs on plants in CWs is unclear. Here, we investigated the distribution and bio-impacts of different ENPs (Ag NPs, TiO₂ NPs, and CeO₂ NPs) in plants under 5- and 60-day exposure to 1 and 50 mg/L concentrations. Results showed that ENPs appeared in the vascular bundle and mesophyll cell space, which induced the variation in antioxidase activities (e.g., superoxide dismutase [SOD], peroxidase [POD], and catalase [CAT] activities) as well as overproduction of malondialdehyde (MDA). Additionally, Ag NPs inhibited photosynthesis rate and root activity during two exposure phases. CeO₂ NPs had positive and negative impacts on plants in 5- and 60-day exposure, respectively. Inversely, TiO₂ NPs enhanced photosynthesis and root activity under 60-day exposure. Finally, the contents of the C, N, and P elements in plants fluctuated in response to ENPs stress. All results have a positive correlation with the wetland performance under ENPs exposure except for TiO₂ NPs treatment. Overall, our study systematically reveals aquatic plants' responses to ENPs and provides a reference for building ecological treatment systems to purify wastewater containing ENPs.     

三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan, TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一。通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主要污染源,区域污染水平与人口密度和工业发展程度密切相关;水体中的浓度受降雨、河口区潮汐作用以及季节影响; TCS对水生生物存在显著毒性效应,其效应浓度因物种而异,与生物的发育阶段也有关系。     

光催化技术降解水中环境药物的研究进展

环境水体中检测到大量药物的存在,主要包括抗生素,抗惊厥抗抑郁药物,解热和非甾体消炎药,血脂调整剂,β-阻滞剂等。传统的水处理技术并不能有效地去除这些药物,存在于水体中的环境药物对公共健康的潜在危害引起了广泛的关注。文中简要地介绍了近年来光催化技术在降解环境药物动力学和机理方面的研究进展,试图找出水体中环境药物降解的一般规律,为环境水体中该类物质的迁移和转化提供理论依据。     

印染废水对3种水生生物的毒性作用

为合理评估印染废水对水环境造成的影响,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna)和太湖花(鱼骨)(Hemibarbus maculates)为受试生物,印染废水分别用标准稀释液7346-2按照几何级数稀释成为100.00％、50.00％、25.00％、12.50％和6.25％的系列试验液,研究印染废水对3种水生生物的毒性效应.结果表明,印染废水对水生态系统中不同营养层次的3种生物均有一定的毒性,对斜生栅藻24、48h的半数生长抑制浓度(EC50)分别为(51.55±4.12)％、(20.40±6.27)％,对大型溞24、48h的EC50分别为(78.20±4.31)％、(53.10±1.88)％,对花(鱼骨)卵裂期胚胎、囊胚期胚胎、原肠期胚胎、初孵仔鱼和25日龄仔鱼96h的半数致死浓度(LC50)分别为(19.89±1.68)％、(25.95±2.14)％、(27.24±0.88)％、(19.61±2.21)％和(49.27±3.27)％.研究得出印染废水对水生生物的安全浓度为1.96％,生产中应严格控制其排放.     

污水处理厂出水中抗雄激素样化合物控制的优先性研究

污水处理厂出水是环境中内分泌干扰物的重要来源之一。针对关注较少的抗雄激素样内分泌干扰物,在已有研究基础上,依据抗雄激素样化合物的抗雄激素样活性风险,建立了污水处理厂出水中抗雄激素样化合物控制的优先性排序方法。在污水处理厂出水中,共有147种疑似抗雄激素样化合物需要关注,主要为农药类,约占总数的60%。抗雄激素样活性风险排名前10%的化合物如下:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、双酚A、溴螨酯、对叔辛基酚、腐霉利、烯菌酮、氯苯嘧啶醇、烯酰吗啉、杀螟松、十二烷基酚、敌草隆、咯菌酯、2-羟基-4'-甲氧基二苯甲酮、以及邻苯基苯酚。     

活化过氧乙酸技术去除水体有机污染物研究进展

过氧乙酸(peracetic acid,PAA)是一种广谱、高效、环保型消毒剂.近年来,基于活化过氧乙酸的高级氧化技术由于适用pH范围广、产生毒副产物少及具备一定剩余消毒能力等优点在水体有机污染物去除方面受到了越来越多的关注.本文介绍了PAA的性质,综述了活化PAA技术去除水体有机污染物的基本原理及研究现状,分析了活化PAA技术去除有机污染物的主要影响因素(pH及水质组分).最后提出了该技术目前面临的问题及未来发展方向,以期为开发可实际应用于饮用水/污水深度处理的活化PAA技术提供借鉴.     

Ecotoxicological characterization of tannery wastewater in Dhaka, Bangladesh

Tanning industries are one of the main economic activities in Bangladesh. It has been well documented that wastewater discharged from tanneries without appropriate treatment results in detrimental effects on the ecosystem. No ecotoxicity evaluation of any aquatic environment in Bangladesh has been conducted so far. In this study a battery of toxicity bioassays and chemical analysis were carried out from water samples obtained from three sampling points: upstream from discharging site on River Buriganga (S1), raw wastewater effluent (S2), and downstream the discharging sluice gate (S3), in the Hazaribagh tannery area of Dhaka City, Bangladesh. While S1 and S3 water samples did not show significant toxicity in the bioassays tested, S2 exhibited high acute toxicity to the bacterium Vibrio fischeri (15-min Microtox test, EC50 = 9.8%), the higher plant Lactuca sativa (5-day root elongation inhibition test, EC50 = 14.2%), and the microcrustacean Daphnia magna (24-hour mobility test, EC50 = 31.5%). The results suggested that the raw wastewater effluent had detrimental effects on broad spectrum of organisms in the aquatic ecosystem and bacterium was the most sensitive. The chemical analysis revealed that sample S2 contained an extremely high concentration of chromium (47 g l(-1)). Additionally microbiological analysis indicated that the sampling area is impacted by fecal pollution, increasing the environmental health risk for its inhabitants.     

Microplastics in municipal wastewater treatment plants: a case study of Denizli/Turkey

● High amounts of microplastics are released to receiving media from WWTPs. ● The effect of classical treatment processes on MP removal is important. ● MP load in the effluent of WWTPs is important for developing treatment technology. ● Additional physical treatment could help further reduce MP discharge. Plastic particles smaller than 5 mm are microplastics. They are among the significant pollutants that recently attracted attention. Great quantities of microplastics enter the sewage system daily and reach wastewater treatment plants (WWTPs). As a result, WWTPs are potential microplastic sources. Hence, they create a pathway for microplastics to reach aquatic environments with treated wastewater discharge. Studies on microplastic characterization in WWTPs have gained momentum in academia. This study investigates the abundance, size, shape, color, polymer type, and removal efficiencies of microplastics in a municipal wastewater treatment plant (WWTP) in Denizli/Turkey. The results showed that the dominant microplastic shape in wastewater samples was fibers (41.78%–60.77%) in the 100–500 µm (58.57%–80.07%) size range. Most of the microplastics were transparent-white (32.86%–58.93%). The dominant polymer types were polyethylene (54.05%) and polyethylene vinyl acetate (37.84%) in raw wastewater. Furthermore, the microplastic removal efficiencies of the Denizli Central WWTP as a whole and for individual treatment units were evaluated. Although the microplastic pollution removal efficiency of the Denizli Central WWTP was over 95%, the microplastic concentration discharged daily into the receiving environment was considerably high (1.28 × 10¹⁰ MP/d). Thus, Denizli Central WWTP effluents result in a high volume of emissions in terms of microplastic pollution with a significant daily discharge to the Çürüksu Stream.     

不同微藻对典型行业废水急性毒性响应的敏感性研究

研究考察了不同行业废水对4种微藻24 h和72 h的急性毒性效应。以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、海水小球藻(Chlorella spp.)以及等鞭金藻(Isochrysis galbana)为指示生物,采用COD浓度较高的焦化厂实际生产废水和制药厂实际生产废水、COD浓度较低的印染厂生化处理后出水和城市污水处理厂进出水作为受试水体,以微藻的生长抑制率为测试指标,评价微藻对不同行业废水的急性毒性效应和敏感性。结果表明,不同行业废水对4种微藻的急性毒性效应有所不同:焦化废水对等鞭金藻的生长抑制作用最强,制药废水对斜生栅藻的毒性效应最为明显,印染废水及城市污水处理厂的进出水对海水小球藻的毒性较为显著,说明不同微藻对不同行业废水毒性的敏感性存在差异。上述研究结果为废水毒性评价中受试物种的选择提供了基础数据。     

Unintended nutrient imbalance induced by wastewater effluent inputs to receiving water and its ecological consequences

Eutrophication is the most widespread water quality issue globally. To date, most efforts to control eutrophication have focused on reductions of external nutrient inputs, yet importance of nutrient stoichiometry and subsequent shift in plankton composition in aquatic ecosystem has been largely neglected. To address eutrophication, improved sanitation is one of the United Nations Sustainable Development Goals, spurring the constructions of wastewater treatment facilities that have improved water quality in many lakes and rivers. However, control measures are often targeted at and effective in removing a single nutrient from sewage and thus are less effective in removing the others, resulting in the changes of nutrient stoichiometry. In general, more effective phosphorus removal relative to nitrogen has occurred in wastewater treatment leading to substantial increases in N/P ratios in effluent relative to the influent. Unfortunately, high N/P ratios in receiving waters can impose negative influences on ecosystems. Thus, long-term strategies for domestic wastewater management should not merely focus on the total reduction of nutrient discharge but also consider their stoichiometric balances in receiving waters.