An Effective Means of Biofiltration of Heavy Metal Contaminated Water Bodies Using Aquatic Weed Eichhornia crassipes

Various aquatic plant species are known to accumulate heavy metals through the process of bioaccumulation. World’s most troublesome aquatic weed water hyacinth (Eichhornia crassipes) has been studied for its tendency to bio-accumulate and bio-magnify the heavy metal contaminants present in water bodies. The chemical investigation of plant parts has shown that it accumulates heavy metals like lead (Pb), chromium (Cr), zinc (Zn), manganese (Mn) and copper (Cu) to a large extent. Of all the heavy metals studied Pb, Zn and Mn tend to show greater affinity towards bioaccumulation. The higher concentration of metal in the aquatic weed signifies the biomagnification that lead to filtration of metallic ions from polluted water. The concept that E. crassipes can be used as a natural aquatic treatment system in the uptake of heavy metals is explored.     

水生植物根系对多环芳烃(萘)吸附过程研究

对萘在水葫芦根系的吸附过程进行模拟研究 ,结果表明 ,新鲜水葫芦根系对萘不仅具有吸附作用 ,而且还具有吸收或根际微生物降解等作用 ;水葫芦根系吸附萘的初始速率与浓度符合一级反应动力学 ;吸附过程可用Langmuir公式表示的单分子层吸附模型描述。     

滇池水葫芦生物防治的研究

安全性测定结果发现:在供试的具有代表性的24个科,46种植物中,水葫芦象甲只危害水葫芦,不危害其他任何的当地植物。控制效益实验表明:象甲成虫可大量取食水葫芦叶片和叶柄及茎杆,明显降低植株光合作用;象甲幼虫钻蛀茎杆,致使茎杆变黄植株枯萎,甚至茎杆根部腐烂死亡;象甲可十分有效地降低水葫芦植株的繁殖速率(t>0.01,差异十分显著);象甲还可明显抑制植株个体生长量(t>0.01,差异十分显著);象甲对水葫芦株高和根长也能起到明显的抑制作用。象甲在昆明地区一年发生2~3代,卵,幼虫,蛹和成虫均可正常生长发育,高海拔并不影响象甲的自然生长。     

凤眼莲生态工程在炼油废水深度处理中的应用研究

在炼油废水氧化塘中建设凤眼莲生态工程。该工程较显著地提高出水水质及透明度，对其中污染物质均有不同程度的去除能力。在炼油废水氧化塘中实施凤眼莲生态工程的最佳运行控制条件为：６５ｍｇ／Ｌ≤ＣＯＤ≤１３１ｍｇ／Ｌ，最高临界ＣＯＤ为２６３ｍｇ／Ｌ，故凤眼莲生态工程适用于炼油废水的深度处理。对凤眼莲去除炼油废水中污染物的机理进行了初步探讨。     

水葫芦对萘的降解作用研究

分别在静态和动态两种条件下 ,以水葫芦为对象 ,对水生植物净化塘处理萘污水进行研究。结果表明 ,在静态试验中 ,水葫芦净化塘对浓度为 2 5、6 5和 16 1mg L萘污水的 7d净化率分别为 97 1%、93 7%和 90 4 %。动态试验中 ,相同浓度萘污水 7d后的出水净化效率分别为 99 2 %— 99 9%、97 3%— 98 6 %和 94 6 %— 96 7%。进水浓度分别为1 2mg L和 6 5mg L萘污水在水葫芦净化塘中的最佳停留时间分别为 5d和 7d ,水葫芦净化塘动态过程的净化效率高于静态过程     

凤眼莲对铜绿微囊藻生长及藻毒素与营养盐释放的影响

针对目前我国凤眼莲治理富营养化水体技术的规模化应用现状,考虑到大面积控养的凤眼莲与暴发的水华蓝藻(尤其是产毒铜绿微囊藻)会在湖湾区短期内密集共存的情况,开展了凤眼莲对产毒铜绿微囊藻生长、生理特性、藻毒素生产与释放影响的研究,另外,也考察了短期共存下藻类营养盐释放与凤眼莲对藻毒素积累的情况.半连续共培养实验结果表明,凤眼莲能够有效抑制铜绿微囊藻的生长,促进藻细胞的衰亡.虽然凤眼莲未对铜绿微囊藻光合系统Ⅱ的电子传递产生影响,但减少了其光合系统中的藻蓝蛋白(PC)含量和藻蓝蛋白/别藻蓝蛋白(PC/APC)水平,10%和20%水体交换率处理的PC/APC水平第8 d时分别降至相应空白对照的54.93%±7.07%和55.81%±1.97%.凤眼莲对铜绿微囊藻形成了一定的氧化伤害,最终促进其抗氧化系统中超氧化物歧化酶比活显著下降,丙二醛含量显著提高,10%和20%水体交换率处理的丙二醛含量第8d时分别升至相应空白对照的2.95倍±0.074倍和2.22倍±0.086倍.凤眼莲通过促进蓝藻的衰亡和分解,加速了营养盐的释放.12 d内,可溶性总氮浓度回升到初始水平,而水体可溶性总磷的释放速度比氮营养盐更快.另一方面,凤眼莲并没有促进铜绿微囊藻毒素的生产,也没有使水体藻毒素含量显著提高.相反,和自然衰减不同,短期内显著促进了水体藻毒素的降解,第12 d时10%和20%水体交换率处理的水体藻毒素分别下降至12.07μg·L-1±0.63μg·L-1和11.36μg·L-1±0.04μg·L-1.而凤眼莲整株的藻毒素短期积累量(FW)仅为5.95 ng·g-1±0.76 ng·g-1.增加水体交换率能够在一定程度上减缓凤眼莲对铜绿微囊藻的伤害,减缓营养盐的释放速度,但对水体藻毒素消减的影响不显著.     

水葫芦根系对苯的吸附过程研究

对苯在水葫芦根系的吸附过程进行模拟研究结果表明：新鲜水葫芦根系对苯不仅具有吸附作用，而且还具有吸收或根际微生物降解等作用；水葫芦根系吸附苯的初始速率与浓度符合一级反应动力学；平衡吸附量与苯溶液浓度成正比；吸附过程可用Langmuir公式表示的单分子层吸附模型描述。     

Application of Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes for treatment of urban sewage in Israel

The effectiveness of sewage purification by aquatic plants, such as water hyacinth (Eichhornia crassipes) and water lettuce (Pistia stratiotes), was tested on laboratory and pilot scales. Cascade and semi-continuous pilot experiments verified that the plants are capable of decreasing all tested indicators of water quality to levels that permit the use of the purified water for irrigation of tree crops. This applies to biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), and turbidity. The laboratory-scale tests confirm the capacity of the plants to reach and hold reasonably low levels of BOD (5-7 mg L(-1)) and COD (40-50 mg L(-1)) and very low levels of TSS (3-5 mg L(-1)) and turbidity (1-2 NTU). In the experimental pilot setup, with circulation, COD decreased from 460 to 100 mg L(-1) after 2.5-4 days of treatment, while 6-7 days were required to this end without circulation. This doubled the active pond area and provided a two-level hydraulic loading (8 and 12 L min(-1)) with circulation that proved to be effective during the summer as well as the winter season. The outflow concentrations were 50-85 mg L(-1) of COD and 4-6 mg L(-1) of BOD. The results show that the use of this free water surface flow system (FWS) and its low maintenance system for treatment of urban and agricultural sewage is a viable option.     

表面流人工湿地中水生植被的净化效应与组合系统净化效果

以无植物空白系统为对照,通过批量盆栽试验探讨了表面流人工湿地中不同类型水生植被(苦草(沉水植物)、水葫芦(浮水植物)、芦苇(挺水植物))的引人对富营养化水体不同污染物净化效果的影响;根据不同污染物去除的阶段性特征设计了分段式表面流人工湿地(好氧塘-水葫芦湿地一苦草湿地),并通过示范工程探讨了富营养河流的原位净化效果.研究表明,批量盆栽试验中,与无植物空白系统相比,芦苇的引入显著增加了表面流人工湿地的蒸发蒸腾量(为无植物空白系统的1.5倍),而水葫芦和苦草的引入则显著降低了表面流人工湿地的蒸发蒸腾量(分别为无植物空白系统的80%和30%);3种水生植物的引入均显著促进了CODcr、TN、NH 4-N的去除(与无植物空白系统相比),其中水葫芦系统具有最好的CODcr和TN去除效果(起始CODcr和TN水平分别为35.8 mg·L-1和6.86 mg˙L-1时,去除率分别为58.91%、76.67%),而苦草的引入则显著地促进了水体中氧化态氮的形成与积累.分段式表面流人工湿地的原位净化研究表明,水力负荷为6.2cm.d-1时,分段式表面流人工湿地对CODcr的净化效果较好,水力负荷过高会影响分段式表面流人工湿地的净化效果.     

水葫芦重金属吸附性能再利用研究

文章将从河道中打捞的水葫芦分别进行干燥、颗粒化及纤维提取处理,然后研究其对Cu2+的吸附特性,并进一步研究了颗粒状水葫芦在不同浓度Cu2+溶液和不同pH值条件下的Cu2+吸附特性。结果发现水葫芦经过颗粒化和纤维提取处理后,其最大Cu2+吸附量基本保持不变,但吸附速率稍有提高。水葫芦颗粒袋对Cu2+溶液的吸附性能基本不受溶液pH值的影响,对痕量Cu2+溶液具有较好的吸附效果,基本达到国家污水综合排放标准规定的Cu2+含量的三级标准,是一种可以推广的再利用水葫芦重金属离子吸附性能的实用方法。