水葫芦厌氧发酵工程化应用研究

在实验室进行了接种率、破碎程度和温度等对水葫芦厌氧发酵产气率的影响研究.结果表明:水葫芦在中温35℃下,水葫芦和接种污泥的最佳接种率为1:1(总固体物质比),经简单切分后产气率最高,原料产气率为0.540 m3/d(以每千克固体含量计,下同);高温消化与中温消化相比,产气率无明显优势.在实验室研究基础上,对中国农村地区原有的沼气发酵工艺进行适当的改进,设计构建了5 m3 15 m3(酸化池 产气池)两级反应池,该反应池在夏季常温条件下运行良好,80 d的平均原料产气率达0.305 m3/d.     

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。     

水生植物生物能在苏州市CO2减排中的作用

苏州市的CO2排放量在逐年上升,CO2减排工作任务艰巨。开发无污染的新能源替代化石燃料是CO2减排的一种思路。苏州作为一个江南水乡城市,水资源丰富,水生植物生长旺盛。主要探讨了水生植物(包括藻类和水葫芦)生物能在苏州市CO2减排中的作用。通过粗略估算,藻类和水葫芦产生的年生物能(折算为标准煤)1 200.35万t,大约占苏州年总能耗的四分之一,即可以减少大约四分之一的CO2排放。因此,水生植物生物能在苏州市CO2减排中具有重要的作用。     

农田施用水葫芦对水稻氮素吸收利用的影响

以粳稻品种运2645为供试材料,设计农田施用水葫芦(将晒干水葫芦按4 500 kg·hm-2农田施用)、不施用水葫芦处理和施N量为120 kg·hm-2(LN)、240 kg·hm-2(NN)处理,研究其对水稻不同生育时期N素含量、N素吸收、N素分配和N素利用效率的影响.结果表明:①农田施用水葫芦使水稻不同生育时期植株...     

能源新方向 害草变燃料

我国科学家开展的一项研究发现,被列为世界十大害草之一的水葫芦,可在微波联合碱作用下实现能源化利用,制取燃料酒精、氢气、甲烷等清洁燃料。浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的课题组研究了微波联合碱对水葫芦降解和糖化的影响规律,包括微波加热时间、功率以及碱用量等。     

铈改性水葫芦生物炭对磷酸盐的吸附特性

本研究通过共浸渍-热解法开发了一种铈改性水葫芦生物炭吸附剂（Ce-BC）,用以去除实际废水中的磷酸盐,考察了Ce-BC投加量、废水pH值、反应时间及共存的竞争性离子对吸附过程的影响.结果表明,当Ce-BC投加量为0.4 g·L^-1,初始磷酸盐溶液pH值介于3~10时,Ce-BC对磷酸盐的吸附性能最佳,最大吸附量达到35.00 mg·g^-1.Ce-BC对磷酸盐的吸附过程符合准二级动力学模型,并能在1 h内达到98%的磷酸盐去除率,吸附速率快.此外,Ce-BC具有较高的抗阴离子干扰能力,且具有良好的再生性能,Ce-BC经过4次再生后仍能保持90%以上的初始吸附效率.场发射扫描电镜-能量色散光谱（FESEM-EDS）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征结果表明,Ce-BC对磷酸盐的吸附机制主要包括配体交换和内球络合.本研究制备的Ce-BC吸附剂,可以有效去除及回收实际生活污水中的磷酸盐,在避免水体富营养化的同时实现磷资源的回收利用.     

Performance of a water hyacinth （Eichhornia crassipes） system in the treatment of wastewater from a duck farm and the effects of using water hyacinth as duck feed

Nowadays, intensive breeding of poultry and livestock of large scale has made the treatment of its waste and wastewater an urgent environmental issue, which motivated this study. A wetland of 688 m2 was constructed on an egg duck farm, and water hyacinth (Eichhornia crassipes) was chosen as an aquatic plant for the wetland and used as food for duck production. The objectives of this study were to test the role of water hyacinth in purifying nutrient-rich wastewater and its effects on the ducks’ feed intake, egg laying performance and egg quality. This paper shows that the constructed wetland removed as much as 64.44% of chemical oxygen demand (COD), 21.78% of total nitrogen (TN) and 23.02% of total phosphorus (TP). Both dissolved oxygen (DO) and the transparency of the wastewater were remarkably improved, with its transparency 2.5 times higher than that of the untreated wastewater. After the ducks were fed with water hyacinth, the average daily feed intake and the egg-laying ratio in the test group were 5.86% and 9.79% higher, respectively, than in the control group; the di erences were both significant at the 0.01 probability level. The egg weight in the test group was 2.36% higher than in the control group (P < 0.05), but the feed conversion ratios were almost the same. The eggshell thickness and strength were among the egg qualities significantly increased in ducks fed with water hyacinth.We concluded that a water hyacinth system was e ective for purifying wastewater from an intensive duck farm during the water hyacinth growing season, as harvested water hyacinth had an excellent performance as duck feed. We also discussed the limitations of the experiment.     

紫根水葫芦对富营养化水体中氮磷的净化效果研究

以普通水葫芦和紫根水葫芦为试材,分别在室内和室外条件下,研究了两种水葫芦对富营养化水体中氮磷污染物的净化效果。结果表明:经过18d试验,不同条件下两种水葫芦均可提高水体中NH4+-N、NO3--N、TN、PO43--P、DTP和TP的去除率,且超过90%,但紫根水葫芦对氮磷污染物的去除率和去除速率均优于普通水葫芦。室内条件下,两种水葫芦均可降低碱性水体的pH值,紫根水葫芦组EC值高于普通水葫芦组的原因可能是由于其庞大的根系分泌了更多的化感物质;紫根水葫芦组ρ(DO)和ORP值均高于普通水葫芦组,表现出更好的水质净化效果。室外条件下,紫根水葫芦组水体中藻类的数量下降了4个数量级,明显好于普通水葫芦组和对照组。试验表明,紫根水葫芦不仅对富营养化水体中氮磷污染物的净化效果优于普通水葫芦,而且对水体理化指标的影响和藻类的去除效果均优于普通水葫芦,可以作为一种新型改良植物品种对富营养化水体进行修复。     

滇池外海北岸封闭水域控养水葫芦对水质的影响

在滇池外海北岸污染严重的0.25 km2封闭性蓝藻治理试验示范区内控养水葫芦,以削减富营养化水体内源氮(N)、磷(P)等污染物,探讨有效改善湖泊水质的生物治理措施.6月底按9.30 kg m-2投放水葫芦种苗,控养面积2.51hm2,示范区水面覆盖度为10%.结果显示:水葫芦放养后生长迅速,特别是在7-9月份,最大生长速率达37 2.7 g m-2 d-1;整个植株干物质平均N、P含量分别为23.22 g kg-1和5.03 g kg-1,每t鲜重水葫芦吸收1.63 kg N、0.35 kg P,通过水葫芦种养示范工程,直接由示范工程水域吸收带走N 1.15 t、P 0.25 t;水葫芦生长期间(7-12月),种养区较对照区水体DO、SD和p H均有下降;水葫芦根系具有较好的吸附拦截浮游藻类效果,致使种养区水体TN、TP和CODMn浓度显著高于对照区(P<0.05),并与水体Chl-a浓度显著正相关(P<0.05);水葫芦采收后并未引起二次污染,水质无恶化趋势.综上认为,规模化控养水葫芦可显著削减水体N、P等内源污染负荷,同时对浮游藻类吸附拦截效果明显,可将其滞留于特定水域,又能吸收利用藻类衰亡释放到水体的污染物,减轻外部空白水域水质恶化的压力.     

莲缢管蚜对水葫芦生长的抑制作用

采用室外试验方法研究了不同密度和不同生育期的莲缢管蚜(Rhopalosiphumnymphaeae)对水葫芦(Eichhorniacrassipes)生长的影响.结果表明,莲缢管蚜成虫对水葫芦生长具有明显的抑制作用,表现在水葫芦植株鲜重减轻,总叶片数和新芽数减少,叶片枯萎数增加.低密度莲缢管蚜对水葫芦根和叶片生长的抑制作用不明显,但当莲缢管蚜密度大于20头·株-1时抑制效果显著,且随着作用时间的推移抑制作用更为明显.莲缢管蚜虽然对水葫芦生长具有一定的抑制作用,但由于其食性广泛,很可能会危及其他相邻水生植物,因此作为水葫芦天敌控制水葫芦生长的可行性还有待深入研究.