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。     

复合前置库技术对水体净化效果

对位于山东中南部的云蒙湖前置库系统进行了全年跟踪监测,通过春夏秋冬四季的数据反映了具体研究概况,原位监测前置库系统沉淀区、浅水生态净化区和深水生态净化区对水体氮磷及藻类的去除率,反映了复合前置库技术对水体的净化效率,结果表明：前置库系统全年对水体具有良好的净化效果,水体中氮磷等营养物质及藻类密度在流经前置库各系统过程中均呈下降趋势,前置库系统对水体总磷（TP）,溶解性活性磷（SRP）,颗粒态磷（PP）,总氮（TN）,硝态氮（NO3--N）,氨氮（NH3+-N）,藻类的净化率平均分别为47.83%,56.92%,46.94%,34.73%,33.40%,55.71%,34.41%。各净化区对水体氮磷及藻类的去除效果存在差异,相对其他区域前置库浅水生态净化区对水体净化效率较高。PP 的含量在深水生态净化区由于水体的风浪扰动等作用呈上升趋势。植物生长将氮磷富集于体内是对水体净化的一个主要原因。     

滇池湖滨带沉积物氮形态的空间分布

2008年4月在滇池全湖湖滨带布设23个采样点并采样,通过测量该23个表层沉积物样和16个柱状沉积物样(0～15 cm)的总氮、氨氮、硝氮和有机氮质量分数,揭示滇池湖滨带沉积物氮的李间分布.研究表明:滇池湖滨带各点位表层沉积物总氮平均质量分数为1 667mg·kg-1,低于湖区沉积物,湖滨带对湖水中氮的吸收与净化是重要原因之一.草海的污染水平高于外海,滇池外海湖滨带沉积物污染状况由北向南衰减,但南部海口出湖区湖滨带属于滇池出水口区域,其沉积物氮质量分数高于中度富营养的外海,而低于重度富营养的草海.草海和外海湖滨带沉积物总氮质量分数在2008-1992、1992-1975、1975-1960年3个时间段平均值分别为2 889.07、3 343.68、4010.20和896.57、655.37、845.01 mg·kg-1.,草海湖滨带沉积物中有机氮是总氮的主要组成部分,总氮与氨氮、硝氮、有机氮之间的相关性良好,各种形态的氮与总氮在分布情况上密切相关.而外海湖滨带沉积物中总氮仅与有机氮的相关性很好,两者的分布趋于一致,但各种形态的氮间相关性较弱、分布差异较大.     

湖滨带生态系统恢复与重建的理论、技术及其应用

从湖滨带的基本概念入手，简述了湖滨带生态系统恢复与重建的基本内涵、恢复与重建的目标、原则及对健康生态系统的判定方法。介绍了湖滨带生态系统恢复与重建的理论。文中还对湖滨带生态恢复与重建的过程进行了论述，对主要应用的技术进行了详细的对比分析。文章最后对未来技术研究的方向和思路进行了展望。     

云南高原常见湖滨湿地植物群落对生活污水氮的净化研究

湿地植物具有净化水质的特殊功能,研究不同湿地植物群落对生活污水净化效果及机理,对退化湿地的恢复与人工湿地的构建具有重要的理论和现实意义。选取小黑三棱＋杉叶藻＋荇菜（Com.Sparganium simplex＋Hippuris vulgaris＋Nymphoidespeltatum）、水葱＋睡菜＋荇菜（Com.Scirpus validus＋Menyanthes trifoliate＋Nymphoides peltatum）、菰＋荸荠＋荇菜（Com.Zizaniacaduciflora＋Heleocharis yunnanensis＋Nymphoides peltatum）和香蒲＋睡菜＋眼子菜（Com.Typha przewalskii＋Menyanthestrifoliate＋Potamogeton distinctus）等4种云南高原常见湖滨湿地植物群落作为实验材料进行水质净化模拟研究。结果表明：供试植物都能较好的适应生活污水环境,各植物全株氮质量分数在12.37～19.55 mg.g-1之间,各群落植物氮累积量为229～269 mg.m-2,对生活污水脱氮贡献率为10.11%～11.21%;各群落对生活污水TN的去除率都在75%以上,均显著高于无植物对照组（P〈0.05）,其中水葱＋睡菜＋荇菜（Scirpus validus＋Menyanthes trifoliate＋Nymphoides peltatum）群落对生活污水TN去除效果显著优于其他3种群落（P〈0.05）,去除率高达（93.79±1.27）%;试验期间,各群落污水N03--N与TN浓度之间显著负相关（r=–0.597,P〈0.05）,能很好的揭示氮的去除过程;各群落植物净增生物量与群落TN累积量显著正相关（r=0.953,P〈0.05）,表明收割植物可充分发挥湿地植物的脱氮潜力;植物群落能有效增强和促进湿地系统对污水中氮的净化能力,各植物群落对污水TN去除贡献率在29.24%～43.57%之间,群落内植物生长特性及其种间关系是各植物群落水质净化效果存在显著差异的主要原因。     

富营养化水体降磷对浮游植物群落结构特征的影响

浮游植物是水生态系统中物质循环和能量流动的基础,作为初级生产者,浮游植物的群落结构直接影响着水生态系统的结构和功能。在水产养殖生产中,如何根据养殖生物对生活环境的需求开展精准培水、定向培水,培养养殖生物所需要的浮游植物,在维持养殖水域生态平衡的同时又能为养殖生物提供一定的饵料资源,这一直是摆在水产科技工作者面前的重要难题和研究热点。已有的资料大都是通过添加磷的方式研究磷改变对浮游植物生长的影响,而有关富营养化水体降磷对浮游植物群落结构影响的研究尚未见报道。为此,试验通过向取自富营养化湖泊的水体中加入磷去除剂,采用Pielou均匀度指数、Mcnaughton优势度指数和Shannon多样性指数,研究自然水体中的磷被降低后水体浮游植物群落结构的变化情况。结果表明,所取富营养化水体中共检出绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta）、裸藻（Euglenophyta）、隐藻（Cryptophyta）、甲藻（Pyrrophyta）6门29种（包括变种和变型）;其中绿藻、蓝藻、硅藻、隐藻、裸藻、甲藻分别有7、4、2、1、1种,分别占总种数的24.13%、13.79%、6.90%、3.45%、3.45%。富营养化水体降磷后,虽然试验组和对照组在浮游植物种类组成上没有差异,但浮游植物群落结构特征发生了很大变化,浮游植物数量明显降低,由13 238.8×104cells·L-1降低至3 997.5×104cells·L-1,下降了69.8%;浮游植物优势种从1门（蓝藻（Cyanophyta））6种增加到3门（绿藻（Chlorophyta）、硅藻（Bacillariophyta）、蓝藻（Cyanophyta））12种,优势度指数从97.29%降低至86.30%,优势种门数和优势种种数远远高于对照组,优势度明显低于对照组;同时,浮游植物多样性指数和均匀度分别从1.85和0.38升高至2.60和0.54,显示出试验组浮游植物多样性和均匀度优于对照组。研究表明富营养化水体降磷对浮游植物群落结构产生了明显影响,使群落结构处于更加复杂、完整和稳定的状态。     

巢湖湖滨带沉积物间隙水溶解性有机质的光谱特征与时空差异

利用三维荧光光谱(3DEEM)和平行因子分析法(PARAFAC)研究巢湖湖滨带沉积物间隙水中溶解性有机质(DOM)含量组成、剖面分布特征及主要来源。结果表明,间隙水中DOM含有3种荧光组分,包括类腐殖质组分C1(275 nm, 365 nm/467 nm)、类腐殖质组分C2(330 nm/407 nm)和类酪氨酸组分C3(275 nm/319 nm)。在空间分布上,远岸带DOM总荧光强度均值为(0.432±0.306) RU,低于近岸带DOM总荧光强度均值[(0.583±0.478) RU],同时近岸带荧光强度均值大于湖心点,各点位垂直剖面上荧光强度随沉积物深度呈现下降趋势;在时间分布上,沉积物间隙水夏季DOM总荧光强度均值为(0.390±0.301) RU,小于冬季[(0.584±0.453) RU];此外,近岸带DOC浓度高于远岸带,远岸带DOC浓度高于湖心点,冬季各断面DOC浓度高于夏季;随着沉积物深度的增加,DOC浓度首先呈现升高趋势后迅速随深度增加而降低,在底泥界面10 cm以下保持稳定状态;冬季腐殖化指数(HIX)高于夏季,荧光指数(FI)和生物源指数(BIX)表明沉积物间隙水DOM受到内源中生物源与外源污染中陆源的共同影响,受到内源中生物源影响更大。该研究可为巢湖湖滨带水环境管理与面源污染控制提供一定参考。     

表流湿地不同植物配置对富营养化循环水体的净化效果

通过构建不同植物配置的表流湿地,研究了表流湿地不同植物配置对富营养化循环水体的净化效果。结果表明,在水力负荷为1.46 m.d-1、平均水力停留时间为24 h条件下,表流湿地整体对TP、TN、CODCr及TSS的单位面积去除速率分别为13.26、57.766、2.44、70.72 mg.m-2.d-1;凤眼莲(Eichhornia crassipes)对TP、TN的单位面积去除速率最高,分别为12.82和62.95 mg.m-2.d-1,荇菜(Nymphoides peltatum)和水芹(Oenanthe javanica)最低,不同植物配置条件下水体进、出水中TP、TN浓度呈指数相关;供试植物对CODCr的单位面积去除速率随时间延长呈整体下降趋势,荇菜对CODCr的单位面积去除速率最高(P<0.05),为67.14 mg.m-2.d-1,菖蒲(Acoruscalamus)最低(45.43 mg.m-2.d-1);大薸(Pistia stratiotes)和黑三棱(Sparganium stoloniferum)对TSS的单位面积去除速率最低(P<0.05),且不同时间变化幅度较小(22.96～33.95 ...     

牧草轮作对奶牛场污水氮、磷的净化效果研究

以土壤为基质,选择象草（Pennisetum purpureum）和黑麦草（Lolium perenne）两种牧草作为植被模拟人工湿地净化系统,研究牧草全年轮作在间歇流人工湿地中对奶牛场高质量浓度污水的适应性及对污水氮、磷的净化效果。结果表明：象草、黑麦草在间歇性高质量浓度污水中生长良好,可作为畜牧场高质量浓度污水修复植物进行全年轮作,并适时的收割,去除污水中的氮、磷。在不同污水质量浓度处理的牧草净化系统中,水力停留时间为8 d的条件下,铵氮的去除率为75.9%~94.9%;硝态氮的去除率为65.4%~90.9%;总氮的去除率64.2%~90.1%;总磷的去除率在90%以上;象草和黑麦草对污水中氮、磷的吸收转化在系统对氮磷净化中的贡献率平均分别为氮25.12%和20.03%、磷31.20%和20.42%;各处理氮、磷的去除效果与污水的质量浓度呈负相关。     

植物净化床对双龙湖水体有机污染物的去除效果分析

通过对双龙湖A、B两座植物净化床2004年6月至2005年5月间的进出水监测数据进行分析,确定植物净化床对水体有机污染物去除效果的年际变化。结果表明,A、B两座植物净化床对CODMn、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)均有很好的去除效果,对CODMn的平均去除率为71.41%和72.58%,出水水质平均为2.47和2.36mg·L-1;TP的平均去除率为83.01%和84.70%,出水水质平均为0.033和0.037mg·L-1;NH3-N的平均去除率为89.28%和90.30%,出水水质平均为0.125和0.141mg·L-1;TN的平均去除率为60.90%和65.48%,出水水质平均为1.204和1.268mg·L-1。对硝态氮(NO3-N)的去除效果较差,平均去除率为6.91%和32.47%,出水水质平均为0.407和0.637mg·L-1。分析CODMn、TP、NH3-N、TN和NO3-N去除效果的季节变化发现,各指标的去除效果和季节变化有一定关系。最后,作者对植物净化床的运行控制提出了相关建议。     

磷水平对不同耐低磷水稻苗根系生长及氮、磷、钾吸收的影响

选取3个耐低磷水稻基因型99011、580和99112及1个磷敏感基因型99056为材料，采用营养液培养，比较了它们在不同磷水平下苗期根系的生长状况及对氮、磷、钾的吸收情况，结果表明，耐低磷基因型适应低磷的能力较强，它们具有较长的根系、较大的根体积和根干重，其中99011和580表现尤为突出，且它们的根系受磷水平变化的影响明显小于敏感基因型99056；0．081～0．161mmol／L的磷处理更有利于耐低磷基因型根系的发育，并且促进氮和钾的吸收，此时，植株能够吸收较正常磷处理更多的氮和钾；而磷敏感基因型99056吸收氮和钾的量随供磷水平的下降而减少，并且吸收磷的总量受磷水平变化的影响显著较3个耐低磷基因型大。     

Effects of previous drying of sediment on root functional traits and rhizoperformance of emerged macrophytes

• Sediment desiccation alters morphological characteristics of aquatic sediment. • Alternation in morphological properties of sediment limiting root characteristics. • Fibrous-rooted macrophytes root properties extra favor nutrients removal. • Thick-rooted macrophytes exhibit higher life-span in two sediment types. Purpose of the current study was to investigate the effects of constantly wet and dried-rewetted sediments on root functional traits of emerged macrophytes and their nutrients removal abilities. It is based on the hypothesis that root characteristics and nutrients removal abilities of plants will be altered in the course of sediment desiccation. Four emerged macrophytes including two fibrous-root plants (Canna indica and Acorus calamus) and two thick-root plants (Alocasia cucullata and Aglaonema commutatum) were investigated for their root functional traits and rhizoperformance in both wet and dried-rewetted sediments. Results showed that sediment desiccation followed by rewetting substantially altered the root functional traits (root surface area, radial oxygen loss, and root activity) of plants due to adverse changes in morphological characteristics (porosity, bulk density, particle density) of dried-rewetted sediments than by wet sediments. Consequently, limited plants growth and removal of nitrogen (N), phosphorus (P) and dissolved organic carbon (DOC) were recorded in dried-rewetted sediments and their pore water than in wet sediments. Radial oxygen loss from plant roots correlated positively with root functional traits, plants growth, and removal of N, P and DOC from pore water and sediment in both sediment types. Among the macrophyte species, the fibrous-root plants having advantages root functional traits, greatly influenced the rhizospheric conditions (pH, dissolved oxygen and redox potential), and demonstrated higher N, P and DOC reduction from both sediment types. While, the thick-rooted plants with thick diameter roots (D > 1 mm) and higher rhizome exhibited longer life-span in both sediment types.     

太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系

在无锡太湖湖滨带布设3条样带、36个样点进行了调查,分析了表层沉积物（0~15 cm）和芦苇（Phragmites australis（Cav.）Trin.）、茭白（Zizania latifolia（Griseb.）Turcz.）2种挺水植物w（N）、w（P）的变化,揭示了沉积物N、P的空间分布以及与2种挺水植物N、P的关系。结果表明：（1）表层沉积物w（N）自上而下分别为7.89~4.24 mg.g-1（0~5 cm）、7.56~3.81 mg.g-1（0~10 cm）、7.61~3.77 mg.g-1（0~15 cm）,w（P）分别为1.293~0.532 mg.g-1（0~5 cm）、1.112~0.497 mg.g-1（0~10 cm）、0.952~0.471 mg.g-1（0~15 cm）。（2）生态修复区表层沉积物N、P的水平变化规律一致,按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递减,而从垂直变化来看,w（N）、w（P）均以表层最高,并依次向下层递减;硬质护坡区P的变化与之一致,但N的水平分布却按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递增,垂直分布呈现表层最低,并依次向下层递增变化。（3）2种挺水植物w（N）、w（P）不同,芦苇对N、P的吸收明显高于茭白（芦苇地上部分w（N）31.75~42.61 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1;茭白地上w（N）14.78~23.57 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1,而芦苇地上部分w（P）3.62~5.08 mg.g-1,茭白地上部分w（P）1.42~1.93 mg.g-1,地下部分w（P）0.35~0.57 mg.g-1）。2种挺水植物地上部分N、P吸收量远远大于地下部分吸收量。（4）相关分析表明,2种植物地下部分w（TP）与沉积物w（TP）呈正相关,而芦苇地下部分w（TP）与沉积物w（TP）相关性显著（P〈0.05）,说明芦苇根系对沉积物中的P具有强烈吸附作用。（5）2种植物对太湖中沉积物N、P分配有显著影响,生态恢复区沉积物中w（N）显著高于硬质护坡,而w（P）较硬质护坡显著降低,适度恢复水生植被可有效缓解湖泊水体的富营养化。     

N:P stoichiometry and transparent exopolymeric particles buffer ecological impacts of nutrients in the Ganga River: a mesocosm study

We investigated the possible drivers of the N:P stoichiometric shift and its relationship with micro-algal production of transparent exopolymeric particles (TEP) along a 35?km gradient of the Ganga River. The objective was to evaluate if the trade-off between N:P stoichiometry and production of TEP helps in maintaining water quality of the river. Mesocosm experiments were conducted to examine N:P-TEP linkages and its role in turbidity removal. In situ measurements did not show Si to be a limiting nutrient (N:Si?Aulacosira granulata and Fragilaria intermedia. Settling efficiency, turbidity removal and sedimentation of TEP, biogenic silica (BSi) and biomass all increased with decreasing N:P ratio proportionately to the amount of TEP produced in the mesocosm. The study demonstrates that trade-off between N:P stoichiometry and the production of TEP generates feedback to buffer the ecological impacts of nutrient pollution.     

典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性

采用Tessier五步连续提取法,研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河13个底泥样品中的重金属的形态分布情况,分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性,并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理.结果表明:底泥中Pb,cu,zh,Ni,Cr主要以有机结合态和残渣态俘在,两种形态的含量占总量70%以上,Zn和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量相列较高,Zn约占20%,Cd约占30%;Zn,Cu,Cd,Ni,Cr的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性,因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性;研究还表明,有机质与有机结合态呈现显著的正相关,因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有_棚结合态转化,有机质与重金属的结合主要是由于其中-些官能团和重金属形成稳定的络合物.     

Removal of pesticides from water samples by adsorption with fatty acids supported on barium sulphate

Oleic or linoleic acid supported on barium sulphate was used to remove atrazine and terbuthylazine in the range of 0.1–2.0 μg/L using spiked water samples. The sorption of atrazine depends on the stirring time and the best value is 150 min. Terbuthylazine is removed well with a stirring time of 60 min and its adsorption is about 90%. Detection of the residual pesticide in treated waters, after solid phase extraction (SPE), was carried out by GC‐MS operating in selected ion monitoring (SIM) using a calibration curve by direct injection of standard solutions of herbicide.     

Removal of non-point pollutants from bridge runoff by a hydrocyclone using natural water head

A hydrocyclone using natural water head provided by bridge was operated for the treatment of stormwater runoff. The hydrocyclone was automatically controlled using electronic valve which is connected to a pressure meter. Normally the hydrocyclone was open during dry days, but it was closed after the capture of the first flush. The results indicated that the average pressure and the flow rate were directly affected by the rainfall intensity. The pressure head was more than 2 m when the rainfall intensity was above 5mm·h^-1. The percentage volume of underflow with high solids concentration decreased as the pressure and flow rate increased, but the percentage volume of overflow with almost no solids showed the opposite behavior. The total suspended solids （TSS） concentration ratio between the overflow and inflow （TSSover/TSSin） decreased as a function of the operational pressure, while the corresponding ratio of underflow to inflow （TSSunaer/TSSi,） increased. The TSS separation efficiency was evaluated based on a mass balance. It ranged from 25% to 99% with the pressure head ranging from 1.4 to 9.7 m, and it was proportional to pressure and flow rate. Normally, the efficiency was more than 50% when the pressure was higher than 2 m. The analysis of the water budget indicated that around 13% of the total runoff was captured by the hydrocyclone as a first flush, and this runoff was separated as underflow and overflow with the respective percentage volumes of 29% and 71%. The pollutants budget was also examined based on a mass balance. The results showed that the percentage of TSS, chemical oxygen demand （COD）, total nitrogen （TN）, and total phosphorus （TP） in underflow were 73%, 59%, 7.6%, and 49%, respectively. Thus, it can be concluded that the hydrocyclone worked well. It separated the first flush as solids-concentrated underflow and solids-absent overflow, and effectively reduced the runoff volume needing further treatment. Finally, four types of optional post treatment design are presented and compared.     

不同水深条件下狐尾藻生长对沉积物氮磷的影响

采用巢湖原位试验研究了80、160和240 cm 3个水深条件下生长的沉水植物狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)对沉积物和间隙水中氮磷的影响。结果表明,狐尾藻的株高和生物量随着水深的增加总体呈下降趋势,并且其差异随着生长期的延长而加大,水深为240 cm的条件下狐尾藻具有最小的株高和生物量,即240 cm的大水深条件不利于狐尾藻的个体形态构建;而相对浅的水深条件(80和160 cm)则是其生长的较佳生境。狐尾藻的生长过程中能够通过根系吸收和根际环境的改变使沉积物和间隙水中的氮磷含量明显下降,一定程度上降低了沉积物氮磷向上覆水体释放的风险,并且其抑制能力随着不同水深条件下植株的长势不同而有所差异,即在植株生长良好的浅水条件下其对沉积物和间隙水中氮磷的抑制效果更佳。因此,较浅的水环境有利于沉水植物的生长,同时还能充分发挥植物对沉积物氮磷的控释作用。     

氮磷等营养盐对尖刺拟菱形藻生长的影响

尖刺拟菱形藻Pseudo-nitzschiapungensHalse是我国沿海常见的赤潮生物。通过对采集和分离于珠江口大亚湾海域的尖刺拟菱形藻藻种,在实验室条件下,研究不同浓度氮、磷等营养盐限制下该藻生长增殖的关系和特征,以及氮磷比(c(N)/c(P))变化等对该藻生长的影响。实验结果表明:尖刺拟菱形藻对氮、磷的依赖性较强,随浓度的变化而变化,属于营养依赖型藻类。实验进一步发现,尖刺拟菱形藻的生长对氮、磷的需求并不是越多越好,而要求有一定的比例范围,得出c(N)/c(P)在10～32范围内有相对较大的生长,而当c(N)/c(P)<5或c(N)/c(P)>100时,尖刺拟菱形藻的生长明显受到抑制。     

不同磷水平对不同种源尾叶桉的生长和养分吸收的影响

选定4个尾叶桉种源在不同的施P水平下盆栽，研究它们之间在生长和P、N吸收上的遗传差异．结果显示：施P肥对尾叶桉4个种源的生长高度、生物量积累、P及N吸收有着明显的作用，种源之间在上述指标上也有着明显的差异．在低P和高P施肥条件下，这种差异不明显，最大差异出现在土壤P的临界供给范围内（每kg土壤施15－20mg的P）．施P肥还会改变苗木地上部分和地下部分的干重之比、地上部分和地下部分的P、N吸收量之比．