生物强化方式对生物转盘处理养殖废水效果及生物多样性的影响

畜禽养殖废水污染物浓度高、生物毒性大,导致传统生物处理工艺难以满足达标排放要求.为探究高效的畜禽养殖废水处理工艺,采用生物转盘作为主体工艺,利用异养硝化-好氧反硝化菌（简称"HN-AD菌"）为生物强化菌剂,对比了强化污泥挂膜和菌剂挂膜两种不同生物强化方式下该工艺在启动时间、碳耗、能耗、真实废水处理效果及微生物多样性方面的差异,以确定最佳生物强化方式.结果表明:①模拟废水试验中,菌剂挂膜反应器启动时间（19 d）明显短于强化污泥挂膜（33 d）,参数优化后发现,在相同处理效果下,前者碳耗、能耗较后者分别低48.22%、33.33%.②真实废水处理试验中,菌剂挂膜反应器的COD_Cr、NH₄+-N、TN平均去除率较后者分别高7.11%、26.97%、29.14%.③在微生物多样性方面,菌剂挂膜体系中Comamonas（丛毛单胞菌属）相对丰度是强化污泥挂膜体系的10倍左右,推测Comamonas可能是在异养硝化好氧反硝化过程中发挥关键作用的菌属.④SEM观察发现菌剂挂膜生物转盘盘片上的生物膜更薄,但HN-AD优势菌富集程度更高.研究显示,菌剂挂膜反应器对模拟废水、真实废水的处理效果均优于强化污泥挂膜反应器,且效果更稳定.      

畜禽养殖污水所含典型抗生素在人工湿地中的去除途径探讨

人工湿地处理畜禽养殖污水过程中,吸附作用为土霉素、环丙沙星和磺胺二甲基嘧啶在系统内的首要去除途径,其在3种抗生素去除过程中所占相对贡献比例分别为75%、85%和62%。水解作用为土霉素和环丙沙星在湿地中去除的次要途径,其对两者去除的贡献比例分别为21%和19%;磺胺二甲基嘧啶的次要去除途径为微生物降解作用(23%),而水解作用贡献比例仅为13%。通过对比无传统污染物添加组别分析结果,研究发现传统污染物存在不会对抗生素吸附作用产生显著影响,但土霉素和环丙沙星水解去除途径的贡献度会分别降低7%和5%,微生物降解对磺胺二甲基嘧啶的去除作用比例会提升21%。     

盐生植物修复海水养殖尾水的研究现状与进展

随着我国海水养殖业的迅速发展,养殖尾水排放量日益增加,目前已超过了陆源入海污水的排放量,并带来了严重的海洋环境问题,因此对养殖尾水修复变得十分重要。本文介绍了盐生植物修复海水养殖尾水的研究现状,综述了其修复能力及修复机理,并总结了盐生植物在净化海水养殖尾水中需关注的问题,展望了该净化技术的发展前景。     

2014年黄海绿潮暴发后绿藻显微繁殖体的时空分布特征

基于2014年10至12月对黄海西部海域水体与沉积物样品采集及实验室萌发培养实验,探究了绿潮暴发后该海域绿藻显微繁殖体的时空分布特征。结果表明,调查海域绿藻显微繁殖体呈现明显的时空变化特征,总体上,高值区集中在如东及大丰海域,并向北逐渐降低。2014年10月~11月调查海域绿藻显微繁殖体数量变化不明显,然而,12月份,其数量显著增加,尤其在如东及大丰海域。2014年11月如东和大丰海域水样中绿藻显微繁殖体丰度分别为16 ind/L和34 ind/L,12月绿藻显微繁殖体丰度上升至62 ind/L和72 ind/L。2014年11月如东和大丰海域泥样中绿藻显微繁殖体丰度分别为7 ind/L和10 ind/20g,12月绿藻显微繁殖体丰度上升至18 ind/L和28 ind/20g。并且靠近紫菜养殖海域的R1、R2、D2和D3站位绿藻显微繁殖体数量显著升高,12月份,紫菜养殖筏架上已经出现附生绿藻。因此,我们推断紫菜养殖筏架上的附生绿藻释放生殖细胞,可以使该海域绿藻显微繁殖体能以更多的机会度过冬季恶劣的环境,为下年的绿潮暴发提供了物质条件。     

东太湖水产养殖对沉积物中氨氧化原核生物的影响

本研究旨在了解东太湖水产养殖区表层沉积物中氨氧化微生物的群落特征.以编码氨单加氧酶的α亚基(amo A)基因为标记,通过实时荧光定量PCR技术(real-time q PCR)分析环境中好氧氨氧化原核生物的丰度;通过构建克隆文库、测序,进而划分操作分类单元(OTUs)构建系统发育树,分析氨氧化微生物的群落结构与多样性.分析养殖区和对照区表层沉积物中氨氧化微生物群落结构和多样性发现,养殖区中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的丰度更高而对照区中氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)的丰度更高;AOA在养殖区多样性更高,AOB在对照区多样性更高;AOA在养殖区和对照区沉积物中的优势类群均为Nitrosopumilus,AOB在养殖区和对照区沉积物中的优势类群相同均为亚硝化螺旋菌属(Nitrosospira).水产养殖主要通过影响沉积物中的氨氮含量来影响AOA和AOB的丰度,养殖过程会影响AOA的群落结构而对AOB的群落结构则无明显影响.     

郑州黄河南岸养殖鱼类肌肉中重金属残留特征

以郑州市黄河南岸养殖鱼类为研究对象,分别在巩义、荥阳、惠济和中牟4个渔场内采集鲫鱼、鲤鱼、草鱼和鲢鱼肌肉样品133个,用ICP-MS和LC-AFS方法对Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Hg和As的残留进行了测定,在分析了重金属残留水平的基础上,通过目标危害系数法评估了鱼类的食用安全健康风险.结果表明,郑州黄河南岸4种养殖鱼类肌肉中Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Hg和As的残留均有检出,但仅有Pb、As和Cd 3种元素存在超标样品,超标率分别为13.53%、12.78%和4.51%.7种重金属元素的变异系数在0.13~0.37之间,属中等变异强度,其中以Hg的变异强度最大.Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Hg和As的平均残留水平差异明显,从高到低依次为Zn > Cu > Cr > Pb > As > Hg > Cd,均未超过食品中污染物限量标准.不同鱼类的重金属残留水平也存在较大差异,总体来说鲫鱼和草鱼高于鲤鱼和鲢鱼.相关分析结果显示,养殖鱼类肌肉中7种重金属元素的残留具有相似的来源,并可能以饲料、药物等人为来源为主.健康风险评估表明,儿童面临的鱼类重金属膳食摄入健康风险要高于成人,但日常食用郑州市黄河南岸地区养殖鱼类,重金属对当地居民造成的健康风险并不明显.在7种重金属元素中,As、Hg和Cr是主要风险元素,其污染积累特征及有效防控值得进一步研究.     

改性蛭石絮凝剂对养殖废水的应用研究

以传统PFS作为参考,研究了改性蛭石无机矿物材料絮凝剂对养殖废水中磷、SS、浊度、COD和TN去除效果,蛭石絮凝剂絮体的沉降速度以及絮凝沉降物中磷的解吸率。由试验可知:改性蛭石絮凝剂对养殖废水中磷的去除率为95.8%,对SS、浊度、COD、TN去除效果分别为95.7%、70.0%、38.8%和21.9%,其效果几乎与PFS相同。但是蛭石絮凝剂的絮体体积只占整个沉降物体积的26.4%,而PFS的絮体体积则高达66.4%,是蛭石絮凝剂絮体体积的2.5倍,分离效果较差。蛭石絮凝剂的上清液和絮体沉降物中重金属含量均在标准范围内,而且絮体沉降物中磷在酸性条件下具有较好的解吸率,是一种高效无毒的絮凝剂。     

三沙湾水产养殖变化的遥感研究

研究三沙湾海域水产养殖区空间分布变化以及水产养殖面积变化对该海域水质的影响,为三沙湾的水质环境保护和水产养殖业的可持续发展提供科学依据。本文对2007－2019年三沙湾遥感影像进行网箱养殖区和藻类养殖区的分类提取和统计,分析两种水产养殖面积与分布的动态变化。利用时间序列分析模型预测2019年三沙湾水质数据,综合2007－2019年水质和水产养殖面积的动态变化情况,进行水产养殖与水质的相关性分析。结果表明,2007－2019年水产养殖面积和范围整体上呈现增长趋势,2007－2014年藻类养殖区面积快速增加,基本覆盖整个三沙湾海域,2014－2019年藻类养殖区面积保持平稳。2007－2019年网箱养殖区面积持续增加,养殖区逐渐向东安岛和东冲口附近海域扩展;2007－2018年水质和养殖面积的变化趋势基本一致,通过定性定量分析验证三沙湾水质与水产养殖面积存在一定相关性;通过2019年水质预测进一步验证了水产养殖面积和水质的相关性。     

三级绿狐尾藻表面流人工湿地对养殖废水处理效应研究

提高人工湿地对养殖废水的处理效果是当前人工湿地需要解决的重要问题。本文以绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum Gaudich）为湿地植物,在野外构建三级表面流人工湿地,以高污染养猪废水为处理对象,分析废水中铵态氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）在人工湿地中的去除效应,并解析它们与水体温度、溶解氧（DO）、pH和氧化还原电位（Eh）等指标的关联性。结果表明,绿狐尾藻人工湿地对NH₄⁺-N、TN、TP和COD平均去除率分别为88.3%、86.4%、76.3%和82.3%,出水平均浓度分别为45、86、14和188 mg/L。人工湿地进水负荷与人工湿地去除负荷呈显著的正相关关系（R² ≥ 0.80,P< 0.01）,去除负荷随进水负荷增加而增加。根据Pearson相关分析,人工湿地对NH₄⁺-N、TN、TP的去除率与水体DO、Eh和温度有显著相关性（P<0.01）,而对COD的去除率仅与温度存在显著的相关关系（P < 0.05）,说明人工湿地对不同污染物的去除机制存在差异。主成分分析发现水体温度是人工湿地对NH₄⁺-N、TN、COD去除的主要影响因素,水体Eh对人工湿地去除TP的关联性最大。这对改善人工湿地对污染物的去除效应至关重要。