多营养层次养殖的海水池塘水体理化因子变化与富营养状况评价

2020年10月至2021年4月,在漳浦县佛昙湾垦区对“鱼-虾-贝”多营养层次养殖的海水池塘水体进行采样分析。研究结果显示,养殖过程中,各池塘水温变动范围为17.8~25.5℃;盐度变动范围为33.1~35.2,偏高且较为稳定;pH值变动范围为7.94~9.46,先下降后趋稳;溶解氧变动范围为7.46~10.43 mg/L,水体溶解氧充足;化学需氧量变动范围为0.57~4.57 mg/L,总体呈上升趋势。无机氮含量变动范围为0.03~0.18 mg/L,均处于低值;活性磷酸盐含量变动范围为0.009~0.208 mg/L,在养殖后期剧增;氮磷比变动范围为0.68~17.22,呈先升后剧降趋势。养殖水体营养状况从初期的贫营养状态演变为后期的氮限制潜在性富营养化。

建立“水-草-畜”生态经济循环模式治理富营养水体的研究

水体富营养化危害极大,而加强农业生态环境工程管理,建立“水-草-畜”生态经济循环模式,有助于治理富营养水体。本文结合富营养水体成因,分析水生植物生态修复与水生植物饲料化,以期为富营养水体的治理提供可行思路。

东湖富营养水体中藻菌异味性次生代谢产物的研究

以自制的开环吹脱捕捉（ＯＬＳＡ）装置富集东湖营养水的藻菌异味性次生代谢产物，并对这些化合物进行鉴定和周年测，同时计数水样中的藻、菌生物量。研究发现，东湖水体产生“土霉味”的主要成分为２－甲基异茨醇（ＭＩＢ），它来源于席藻和放线菌的次生代谢，其随季节变化的规律为一年有５个高峰期，即１月、４月和９月；并且，ＭＩＢ的浓度与水体富营养化程度以及席藻和放线菌的生物量呈正相关。

水生植物对富营养水体水质净化作用研究

利用富营养浅水湖泊武汉东湖中所建立的大型实验围隔系统 ,对沉水植物的水质净化作用作了现场实验研究。重建后的沉水植物可以显著改善水质 ,水体透明度显著提高 ,水色降低。在研究期间 ,水生植物围隔 CODCr和 BOD5一般分别为 2 0和 5 mg/L左右 ;对照围隔和大湖水体则分别约为 40和 1 0 mg/L。水生植物围隔水体中可检出的有机污染种类也较对照围隔和大湖水体低。

太湖河蚬(Corbicula fluminea)对富营养水体水质的改善作用

河蚬(Corbicula fluminea)为太湖优势大型底栖动物,通过受控实验研究其对富营养水体的水质改善效果.根据太湖河蚬的自然丰度设置4组密度处理,分别为无河蚬对照组、低密度河蚬组(生物量为130 g/m2)、中密度河蚬组(260 g/m2)和高密度河蚬组(520 g/m2).结果表明:河蚬滤食显著降低悬浮物浓度与叶绿素a含量,低、中、高密度河蚬组水体悬浮物浓度较对照组分别降低了20.85%、34.90%和53.79%,叶绿素a浓度分别降低了23.29%、48.32%和71.17%;放置河蚬还降低了水体TN、TP浓度,但是中密度河蚬组与高密度河蚬组没有显著差异.分析认为,河蚬通过滤食作用降低水体浊度、改善光照条件,有利于底栖藻类的生长及沉水植物的恢复,对富营养水体的生态修复具有重要意义;就太湖而言,河蚬对水质的改善效果可能受沉积物再悬浮造成的营养盐释放等因素的制约.

富营养水体中2种水生植物的根际微生物群落特征

选取宁波市城区内河2个营养类型水体日湖(中-富营养类型)和卧彩江(重富营养类型),于2008年8～11月,利用MIDI Sherlock MIS系统和其他传统方法,跟踪监测了2个水体内2种常见水生净化植物粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)根际微生物的种类、数量及其季节变化,分析了水体主要水质参数、水体微生物与植物根际微生物之间的相关性.结果表明,水生植物根际效应显著,不同月份植物根际微生物数量均要显著高于水体环境;植物种类对植物根际微生物影响显著,在日湖水体,狐尾藻根际微生物数量要显著高于喜旱莲子草;在卧彩江,2种植物根际细菌数量无显著差异,放线菌、真菌数量差异显著,植物根际微生物数量与水体环境因子之间具有一定的相关性,调查期间,日湖水温、TN、TP、Chla与植物根际微生物数量间均无显著相关,仅COD与喜旱莲子草根际细菌数量显著负相关;在卧彩江,TP与粉绿狐尾藻、喜旱莲子草根际放线菌数量显著负相关,其余水质参数与根际微生物数量均无显著相关.植物根际优势菌种以假单胞菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、黄杆菌属(Chryseobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)等有机物降解微生物为主,环境因素的变化和植物种类的不同也导致了葡萄球菌属(Staphylococcus),食酸菌属(Acidovorax)、节杆菌属(Arthrobacter)等特有菌种的出现.对植物根际微生物群落结构进行聚类分析表明,除日湖喜旱莲子草根际微生物群落结构在夏、秋两个季节相似性较高外,其余几个处理的根际微生物群落结构相似性在21.60%～51.57%.日湖植物根际微生物多样性夏季高于秋季,而卧彩江中夏季低于秋季;日湖中2种植物之间无论夏秋均无显著差异,而在卧彩江,夏季喜旱莲子草要显著高于粉绿狐尾藻,秋季则完全相反,据此说明植物根际微生物多样性受水体富营养化程度和植物种类等多重因素的影响.

富营养化水体中水培蕹菜的种植密度研究

利用生物浮岛水上种植技术处理农村富营养水体技术已成为当前农户参与农村环保的手段之一,可达到水质净化和农业增收的双赢效果。在校区生活污水池种植水培蕹菜,通过栽种间隔为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm的7个密度梯度实验比较发现,栽种间隔为10cm时水培蕹菜的产量和经济综合效益可达到最大。

狗牙根与多花黑麦草轮作对富营养水体的净化能力研究

在自然光温条件的温室内,以暖季型牧草——Tifton 85狗牙根(Cynodon dactylon Tifton 85)和三种冷季型牧草——特高、美克斯、剑宝多花黑麦草(Lolium multiflorum)为试验材料,以不种植植物的重度富营养水体为对照,通过比较不同季节的供试植物与相应对照间总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除率差异,结合植株生物量变化及氮磷积累量的分析,研究不同季节适生植物对重度富营养的生活污水的净化效果,以优选出终年净化污染水体的植物组合。结果表明:不同季节试验结束后各供试牧草水上部分干重增加量均占总增加量的71.0%以上,植株氮磷积累量对系统去除总量的贡献率分别达76.0%和84.0%以上,供试植物的净化效果显著优于对照;温暖季节的Tifton 85处理重度富营养水体16 d后,TN、TP、COD的去除率分别为98.2%、98.3%、70.7%,TN、TP均降至非富营养浓度,COD降至中度富营养浓度;寒冷季节盖播的3个多花黑麦草对TN和TP的去除率存在显著差异,特高表现最好,分别为96.8%和92.1%,TN、TP均降至非富营养浓度,品种间COD去除率虽无显著差异,但已降至中度富营养浓度。综合以上结果,暖季型的Tifton 85净化效果优异,冷季型的特高净化效果最好,Tifton 85和特高可作为长三角地区周年水体净化的优异牧草组合进行推广。

pH和曝气对水生植物去除富营养化水体中氮磷等物质的影响

利用植物浮床系统,通过室内静态模拟试验,研究了pH和曝气对水生植物净化富营养化水体影响。试验结果表明,不同pH处理6 d后,植物系统在pH8.9下对TN,CODMn,BOD5的去除效果最好,TP的去除效果在pH6.7下最好,Chla的去除效果在pH5.0下最好。然而,无植物系统中,TN,TP的去除效果在pH8.9下最好,BOD5的去除效果在pH6.7下最好,CODMn,Chla的去除效果在pH5.0下最好。有无植物系统中,曝气处理6 d后对TN影响很大,但去除率明显小于不曝气处理(P<0.001),除在豆瓣菜系统中,曝气还对CODMn去除产生一定的影响,但对TP和Chla的去除无影响。本试验结果还表明,植物修复系统和无植物系统中,不同pH处理下,水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除效果均在pH8.9处理下最好,且在pH8.9+曝气联合作用下水体中NH4-N,NO3-N,NO2-N的去除率也最高。

四川省水体富营养状况时空分布调查

采用综合营养指数法对四川省主要河流营养状况进行调查评价,分析其时空分布规律。结果表明,2009年四川省水体综合营养状态整体处于中营养水平。从空间分布情况看,水体营养状态从优到劣依次为金沙江、长江干流、岷江、嘉陵江、沱江,其中沱江处于轻度富营养状态。从时间分布情况看,除沱江流域月度间变化较小外,其他调查河流水体营养状态月度间变化呈双峰型"M"状,营养指数主峰发生在8月;长江干流、岷江和嘉陵江次峰发生在4—5月,金沙江次峰发生在10月。

复合生态浮岛处理重度富营养化水体的静态试验研究

研究一种新型的浮岛结构(复合生态浮岛),采用陶粒和亲水性矿物纤维作为载体,高羊茅作为浮岛植物,对重度富营养化水进行处理.初步的研究结果表明:高羊茅适宜作为浮岛植物,曝气条件对高羊茅出苗状况影响较大.经过34 d的试验,未曝气复合生态浮岛CODMn去除率可达到65.7%,曝气条件下达到70.0%;对于TP的去除,未曝气复合生态浮岛和曝气复合生态浮岛两者达到的去除率分别为85.5%、89.1%;NO3--N和ORP、pH的变化曲线表明,水样中存在较强烈的硝化与反硝化作用.

不同水生植物种植模式对富营养化水体的净化效果研究

【目的】分析不同水生植物种植模式对富营养化水体的净化效果,为选用适宜的水生植物治理污水提供理论依据。【方法】选出6种水生植物(沉水植物、浮水植物和挺水植物各2种),分别以单种种植、2种混种和3种混种的种植模式进行水培试验,每5天对总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和氨氮4个指标进行检测,试验周期为25 d,比较水生植物不同种植模式下富营养化水体的净化情况。【结果】随着时间的增加,不同种植模式的水生植物对富营养化水体中的TN、TP、COD和氨氮的去除率均呈递增趋势;25 d时,对水体的净化效果表现为3种混种优于两种混种,两种混种优于单种种植;对TN去除效果最好的有菖蒲+凤眼莲+狐尾藻,菖蒲+大薸+狐尾藻,去除率分别是97.3%和96.0%;对TP的去除效果最好的有再力花+大薸+伊乐藻、菖蒲+大薸+伊乐藻、菖蒲+凤眼莲+狐尾藻,去除率分别是97.9%、97.5%和97.5%;对COD去除效果最好的有菖蒲+凤眼莲+狐尾藻、再力花、菖蒲、大薸、菖蒲+凤眼莲+伊乐藻,去除率分别是57.5%、56.9%、55.7%、53.9%和53.5%;对氨氮去除效果最好的是再力花+大薸+伊乐藻,去除率是62.2%。【结论】综合各项指标,菖蒲+凤眼莲+狐尾藻这种"挺水+浮水+沉水"的混合种植方式对富营养化水体改善效果最佳。城市滨水植物的配置应首先考虑生态效益最大化,其次是美学效果。研究对城市滨水植物景观配置工作具有重要的指导作用。

水生植物在富营养化水体治理中的应用前景

本文综述了当前富营养化水体的治理方法,分析了国内外对水生植物在富营养化水体治理中的研究。阐述了水生植物在治理富营养化水体中的作用机理。通过调查研究,提出了水生植物治理富营养化水体存在的问题。展望了水生植物治理富营养化水体在污水综合治理和恢复生态环境方面的应用前景。

低温富氮磷水体的生物强化修复模拟研究

低温富氮磷水体由于无明显水华现象,其潜在危害往往容易被人们所忽视。研究了一株耐冷反硝化土著菌Acinetobacter johnonii DBP-3对低温富营养化水体中典型营养盐的去除特征。结果表明,在避光、10℃和静置条件下培养,菌株对模拟系统中的氮磷和溶解性有机碳具有明显的去除作用,与氨氮相比,菌株优先利用硝酸盐氮。无底泥时,模拟系统培养7d后,硝酸盐氮、氨氮、溶解性磷酸盐和溶解性有机碳的浓度分别下降了65.7%、57.2%、62.4%和71.1%;底部覆盖底泥后,由于底泥向上覆水中释放了营养盐,导致水相中各营养盐的去除率有所降低,但水相中营养盐的浓度仍然低于无菌对照处理。整个实验周期内底泥中的总氮和总磷含量稍有下降,分别降低了6.5%和2.9%。菌株在模拟系统中能较好定殖,可保持数量上的优势,其中有一部分可以吸附于表层底泥,并保持活性。研究结果说明耐冷菌Acin-etobacter johnonii DBP-3在低温富营养化水体生物治理方面具有潜在的应用价值。

富营养水体修复植物种质筛选的研究

富营养水体的修复是当今的一个重要问题,本研究利用水体自身变化作对照,以沉水植物金鱼藻、菹草、黑藻和铁皇冠为研究对象,通过分析植物对水体中的总磷、磷酸盐、氨氮和高锰酸钾指数等指标的变化,研究不同植物对水的修复能力,筛选可利用的植物种质资源。结果表明:金鱼藻、黑藻和铁皇冠对总磷和磷酸盐都有较好的去除能力,对总磷去除率最高的是金鱼藻;降低水体中氨氮元素以黑藻和混合植物组效果最好;对高锰酸钾指数的修复能力,各种水草都不高,需要进一步研究。这些结果为富营养水体修复和治理提供了可供选择的植物资源。

基于高光谱遥感技术的盐湖富铀水体识别模型构建

我国盐湖数量众多,且湖水中铀资源含量丰富,但盐湖不同水域铀含量分布不均,高低差异明显。本文以内蒙古二连盆地查干里门诺尔盐湖为例,基于先进的高光谱遥感技术开展了基础性的盐湖富铀水体高光谱遥感识别模型构建研究,对盐湖区不同铀含量湖水进行了室内光谱测试,通过开展光谱噪声去除,光谱包络线去除,基于光谱吸收特征分析技术、光谱一阶和二阶微分技术的不同铀含量水样光谱诊断特征提取,构建了富铀盐湖水的光谱识别模型。基于该模型可快速识别盐湖水体的富铀性,为基于航空/航天遥感技术大面积快速识别盐湖富铀水域提供了技术支撑,对降低盐湖铀资源勘查和分析成本具有重要意义。

天然矿物在富磷水体中除磷的工艺和机理研究

用天然矿物方解石与硬石膏晶体粉末按10∶1—15∶1质量比配成混合矿物,在粒径为120—800目、时间约为10h,pH值为5—10,温度在25℃—30℃的条件下,除磷率在89%—99%,最终处理后的水体磷平衡浓度在0.4—0.1mg.L-1左右;同时,混合矿物的除磷总量与硬石膏用量呈正相关,从而使得在富磷水体中除磷的定量化成为可能.该工艺除天然矿物方解石与硬石膏外,不需要添加其他化学药剂;能够广泛应用于城市生活污水、工业废水的除磷,还可以应用于农村分散式生活污水,大、中、小型的富营养化景观水体的除磷.

富营养水体沉积物磷素释放机理及控制技术研究进展

水体中的磷素主要来自外源磷的输入和内源磷的释放,目前内源磷释放已经成为水体富营养化中磷的主要来源,因此研究内源磷释放机理及其控制技术具有重要意义.文章介绍了沉积物循环机理,简述了沉积物磷释放的影响因素,溶解氧、水温和pH等因素对沉积物磷释放有很大影响.综述了当前控制沉积物释磷的常用技术手段,认为低成本高效率的化学修复技术具有良好的发展前景,疏浚技术与生态修复相结合的技术手段有可能成为今后控制沉积物磷素释放的发展方向.