组合生态浮床净化养殖水体效果研究

为了研究由水生植物与人工介质构建的组合生态浮床对养殖水体的净化效果,通过在大薸(Pistia stratiotes)底部放置生物陶粒基质构建了组合生态浮床,研究了该组合浮床对养殖水体的净化效果。数据表明,组合生态浮床对总氮、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷、化学需氧量(COD)去除率分别达到52.38%、77.78%、81.97%、67.57%和43.98%,均显著高于植物对照组和基质对照组(P0.05)。经组合浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准,NH+4-N水平降至0.15 mg/L以下,NO-2-N水平降至0.02 mg/L以下。结果表明,组合生态浮床中植物吸收、基质吸附及微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果,合理的生物组合对提高生态浮床净化养殖废水效果具有积极的促进作用。研究结果为构建适宜养殖水体净化的组合型生态浮床提供了技术支撑。     

基于生物协同作用的强化生态浮床对养殖水体的净化效果

为了提高传统植物浮床对养殖水体的净化效果,降低养殖排放水污染,采用在凤眼莲Eichhornia crassipes浮床底部放置生物陶粒基质的方法构建强化生态浮床,研究了该强化生态浮床对养殖水体的净化效果。结果表明:用强化生态浮床净化水体16d时,对总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝氮(NO-2-N)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)的去除率分别达到48.57%、68.52%、77.05%、71.17%、47.22%,均显著高于凤眼莲组和生物陶粒组(P0.05);经强化生态浮床净化后的养殖水体中,TN、TP水平分别达到淡水池塘养殖排放水一级标准(SC/T9101—2007),NH+4-N浓度降至0.20mg/L以下,NO-2-N浓度降至0.01mg/L以下。研究表明,强化生态浮床中植物、基质和微生物的协同作用提高了其对污染物的去除效果。     

人工生态浮床对池塘养殖水环境的影响

为了探讨人工生态浮床栽培对养殖池塘水环境的净化作用,进行了人工生态浮床栽种生菜试验。结果表明:人工生态浮床能够提高池塘水体的透明度,降低水体中(TN,NH4+-N,NO2-N,NO3-N,TP,COD等)污染物的含量,达到净化养殖水质效果、改善池塘水体环境的作用。     

池塘循环水养殖系统净化效果评价及分析

为了掌握养殖区水质在不同月份的变化规律,为以后的健康养殖模式提供科学且合理的理论依据,对养殖区池塘、人工湿地、沟渠、对照塘4个相关水体进行为期4个月的水质监测,测定水温(T)、溶解氧(DO)、水体透明度(SD)、pH值、氨态氮(NH_3-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总氮(TN)、亚硝态氮(NO-2-N)、叶绿素a(Chla)等指标。结果表明,池塘的T、TP、TN、SD、COD_(Mn)在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);人工湿地的pH值、TN、Chla在4个月中无显著性差异,T、TP、NH_3-N、NO-2-N、COD_(Mn)在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);沟渠的SD在4个月中无显著性差异,T、NH_3-N、COD_(Mn)、TN、TP、NO-2-N、Chla在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05);对照塘的TN在4个月中无显著性差异,T、DO、SD、TP、NO-2-N、Chla在7月与10月之间存在显著性差异(P0.05)。其中养殖水体的营养状态大部分都处于重度富营养化,所以该养殖区域的养殖水富营养化程度比较严重,今后可以通过种植少量水生植物来对水质进行一定程度的净化。     

底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响

为探讨底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响,利用底泥扰动装置提升池塘底部泥水混合物,检测池塘水体中总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、氨氮(NH3-N)、亚硝态氮(NO-2-N)和藻细胞密度,研究TN、DTN、NH3-N、NO-2-N与藻细胞密度之间的相关性。结果表明,随着扰动时间的增加,池塘水体中TN、DTN、NH3-N和NO-2-N均有不同程度的升高,与0 h相比,扰动累积时间54 h后,TN、DTN、NH3-N和NO-2-N分别提高了30%、220%、957%和32%;随着扰动时间的延长,池塘水体中藻细胞密度与DTN呈极显著正相关,与NO-2-N呈显著正相关;在光照条件下,底泥扰动能够加速池塘内物质循环,提高养殖水体的肥度和藻细胞密度。     

秋冬季节植物-微生物系统治理新沂河效果分析

采用水生植物、人工填料和固定化氮循环细菌技术(INCB),在秋冬季节对新沂河进行原位污染治理和生态修复实验.结果表明,在温度降低前,水生植物-微生物技术净化污染水体效果很好,对化学需氧量(CODMn)、总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率最高可以分别达到50.2%、29.8%、49.3%和57.9%.在低温季节,其净化效果剧烈下降,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率最低分别只有7.4%、0.6%、1.5%和4.2%.在低温条件下,与水生植物-微生物技术相比,INCB-微生物技术可以更有效稳定地净化受污染的水体,对CODMn、TN、NH4+-N和TP的去除率平均分别为31.9%、21.3%、23.3%和21.3%.将水生植物-微生物与INCB-微生物技术相结合应用,可在一定程度上解决秋冬季节污染河流修复效果不理想的问题.     

凤眼莲浮床对东平湖鲤养殖池塘水质的净化作用

为了研究凤眼莲(Eichhornia crassipes)对池塘水质的净化作用,选择东平湖鲤鱼养殖池塘,在试验塘中架设凤眼莲浮床,并设置空白对照池塘,每周采集1次水样,测定池塘水样中的溶解氧、pH及营养盐(包括总氮、总磷、氨氮、亚硝氮)等理化指标。结果表明,凤眼莲浮床对东平湖鲤养殖水体TN、TP的去除率为59.4%和73.6%,对NH3-N和NO-2-N的去除率为81.4%和70.8%,对养殖水体的修复效果良好,而且还可增加水体溶氧、稳定pH,有利于鱼类生长。     

3种植物对人工模拟三峡库区富营养化水体的净化研究

根据三峡库区水体氮、磷的富营养化情况,人工模拟三峡库区水生生态系统,栽植鸢尾、菖蒲和石菖蒲3种水生植物,开展利用水生植物净化三峡库区水质的研究.结果表明:(1)水生植物的存在对调节水体的pH值有一定作用;(2)人工种植适合于库区湿地生态系统生长的植物,对库区污染水体中的氯、磷有很好的去除效果,但不同植物的去除率有所不同;(3)3种水生植物对氮、磷的去除能力不同.对TN和NO-3-N的去除率高低排序为菖蒲,鸢尾,石菖蒲;对NH+4-N和TP的去除率高低排序为菖蒲,石菖蒲,鸢尾.初步认为三峡库区以种植菖蒲较好.     

EM菌对海参养殖水体主要污染物净化效果的研究

利用室内小试验与池塘试验相结合的方法,研究了不同浓度的EM菌原液对海参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖水体的净化效果.结果表明,EM菌能显著降解氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐(NO-2-)、磷酸盐(PO3-4-)、COD(P ＜0.05):Ⅳ组(4*109 cfu/m3)降解NH3-N、PO34-效果最佳,两者平均去除率在试验箱中分别为38.42％和58.33％,在试验池中分别为35.92％和33.00％;V组(5.0* 109 cfu/m3)降解NO-2-、COD效果最佳,平均去除率分别为22.73％(试验箱)和37.84％(试验池)、17.63％(试验箱)和18.51％(试验池);硝酸盐(NO-3-)在各试验箱变化不明显,在试验池中却升高71.33％;各试验组底泥中总氮(TN)、总磷(TP)去除效果不明显(P＞0.05).     

不同类型水生植物对富营养化水体氮转化及环境因素的影响

选取4种不同生活型水生植物(漂浮植物凤眼莲、浮叶植物睡莲和菱角、沉水植物黑藻)为供试植物,在植物生长旺盛期(8月)和缓慢期(10-11月),通过静态模拟试验,综合考察4种水生植物对富营养化水体中铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)和总氮(TN)去除能力和水体通过微生物代谢活动释放气体(包括脱氮气体N2O、N2)及水体理化环境因素的影响。结果表明8月份各处理TN浓度下降速率显著高于10-11月份,且凤眼莲对水体氮素的去除能力最强。种植不同类型水生植物的水体中NO-3-N、TN下降速率为凤眼莲和菱角处理下降最快,黑藻处理下降最慢,睡莲处理略高于黑藻处理。不同类型水生植物释放气体量的顺序为黑藻处理对照≈睡莲处理菱角处理凤眼莲处理。4种植物对调节水体理化环境因素的能力有所差异,这会间接导致其调节水体氮生物转化过程的程度差异。     

水培空心菜对养殖池塘水质的影响

为研究浮床植物对罗非鱼养殖池塘的净化作用,分别在占罗非鱼养殖池塘面积5%、10%和20%的浮床上栽培空心菜,测定池塘NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N、PO3-4-P、TN、TP、CODMn等主要水质指标。结果表明,在同样的试验条件下,养殖池塘的各项水质指标依次按对照组、5%处理组、10%处理组、20%处理组顺序逐渐降低;其中以20%处理组对池塘主要水质指标NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N、PO3-4-P、TN、TP、CODMn等的去除率最大,分别为42.82%、39.47%、43.8%、64.1%、46.57%、58.75%、7.4%。通过6次空心菜的采收,养殖池塘的空心菜每667m2产量可达586.86~1 434.05kg;5%处理组、10%处理组、20%处理组通过采收空心菜分别从667m2养殖池塘中移除TN 1 643.5、2 988.2、4 015.3g,分别移除TP 240.7、437.6、587.9g;同时处理组池塘罗非鱼的成活率明显高于对照组,由此可见,主养罗非鱼的养殖池塘中浮床栽培空心菜能够很好地净化水质,降低池塘富营养化。因此,认为20%的空心菜浮床覆盖率在罗非鱼养殖过程中具有一定的应用价值。     

"流水养殖槽—虾—蟹"串联式循环水养殖模式净化效能的研究

为研究鱼虾蟹养殖与循环水养殖相结合生态模式的有效性及可持续性,通过构建"流水养殖槽—虾—蟹"串联式循环水养殖系统(IPRS-shrimp-crab),对流水槽前端、集污区、人工湿地、虾蟹池出水口4个功能区域进行了为期4个月的采样监测,测定4个区域的水温(T)、pH、溶解氧(DO)、透明度(SD)、总氮(TN)、总磷(TP)、总氨氮(NH+4-N)、亚硝态氮(NO-2-N)、高锰酸盐指数(CODMn)和叶绿素a(Chl-a),以及浮游动植物密度、生物量、多样性指数及其随时间的变化情况,从而对养殖模式的净化效能进行综合评价.结果表明:不同水体营养盐水平依次为集污区>虾蟹池出水口>流水槽前端>人工湿地,流水槽前端的TN、NH+4-N、NO-2-N,集污区的TN、CODMn,人工湿地与虾蟹池出水口的SD、TN、TP、NO-2-N等指标在5月与7月之间存在显著性差异(P<0.05),而在7月与8月之间无显著性差异(P>0.05),说明温度升高营养盐水平均存在一定程度的增加,随着系统的运行各项营养盐指数趋于稳定;养殖水体经过净化区后,水体内的浮游动植物密度与生物量快速下降,这说明营养盐水平的降低限制了浮游生物的生长繁殖,而浮游动植物的Shannon-Weaver多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)、丰富度指数(D)则随时间的推移呈上升趋势,说明系统内部生物群落结构逐渐完善,水体环境越来越稳定,更有利于加强水质的自净能力;该养殖模式对循环系统中TN、TP、NH+4-N、NO-2-N、CODMn、Chl-a的平均去除率分别为8.22％、33.41％、18.44％、15.95％、20.98％、30.41％,其中养殖水体大部分处于轻度富营养化状态.研究表明,"流水养殖槽—虾—蟹"串联式循环水养殖模式对营养盐具有一定程度的净化效果,且随时间推移整个系统的净化能力逐渐上升,各项数据趋于稳定,但总体去除效率有待进一步加强,整个循环过程达到了养殖尾水"零排放"的目标,其成功的应用可为水产生态集约化养殖发展提供科学依据.     

水葫芦和金鱼藻对黄颡鱼养殖水体净化效果研究

以黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)养殖水体为试验用养殖污水,以浮水性水生植物水葫芦和沉水性水生植物金鱼藻作为净化水质的材料,研究水葫芦、金鱼藻及上述2种植物组合立体式栽培对黄颡鱼养殖水体的净化效果。结果表明:当水葫芦生物量达到1 080g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为53%、78%、76%,且保持一定的稳定性,鱼苗增重率及成活率分别为242%和94%;金鱼藻生物量为720g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为46%、62%、72%,鱼苗增重率及成活率分别为260%和96%;水葫芦+金鱼藻组生物量在各360g.m-3时,养殖水体中TN、TP、NH3-N去除率为74%、71%、82%,鱼苗增重率及成活率分别为289%和96%。这说明,投放有效水质改良植物并配置合理生物量和栽培方式,不仅对养殖水体的修复有良好效果,而且对黄颡鱼苗种生长及成活有明显的促进作用。     

EM菌与鱼腥草镶嵌模式对池塘养殖水体的净化效果

【目的】探明EM复合菌与鱼腥草镶嵌模式对池塘养殖水体的净化效果，以期为鱼腥草浮床＋EM菌修复系统在池塘养殖水体修复上的应用提供科学依据。【方法】选择鱼腥草为浮床植物，研究7.5%浮床、15.0%浮床、7.5%浮床＋EM菌、15.0%浮床＋EM菌、EM菌无浮床和无EM菌无浮床(CK)对池塘养殖水体的净化效果。【结果】不同处理池塘pH及水温均在正常范围，处理间变化不明显；但对池塘养殖水体的净化效果存在差异，不同处理水质的pH、DO、TN、NH3-N、TP、CODMn和BOD5平均分别为7.92～8.48、4.44～7.19 mg/L、1.15～1.83 mg/L、0.40～0.61 mg/L、0.09～0.18 mg/L、1.20～2.40 mg/L和1.90～3.23 mg/L，综合污染指数为0.97～1.84，15.0%浮床＋EM菌镶嵌处理对池塘水质修复效果最好，对TN、NH3-N、TP、CODMn和BOD5水质因子浓度的削减效果分别为9.66%、5.86%、－25.93%、40.98%和31.33%，其水质污染程度和污染水平分别为尚清洁和标准限量内(达2级标准)，其余处理水质均为污染和超出警戒水平。【结论】15%鱼腥草浮床＋EM复合菌镶嵌处理对池塘水质修复效果最好，但因“水呼吸”现象影响水体溶解氧浓度，选择15%鱼腥草浮床＋EM菌修复模式时需要配备增氧设备辅助增氧，以进一步提升池塘水体修复效果。     

空心菜浮床栽培对寒冷地区养殖水体的净化效果

【目的】探寻空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中的生长状况及对养殖水体的净化效果,为高纬度地区鱼菜共生模式的研究与应用提供科学依据。【方法】以无浮床不种植物为CK,6-9月在室外自然光条件下,进行水体中不同TN(总氮)、总磷(TP)负荷的长方体塑料水箱浮床覆盖率为50%的空心菜种植试验。【结果】空心菜能够适应较为广泛的营养条件,在池塘养殖水体中生长状况良好,相对生长速率(RGR)平均为0.116/d;相同覆盖率的空心菜浮床对不同TN、TP负荷的池塘养殖水体的去除效率无显著差异。【结论】空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中生长良好,能促进养殖池塘水体水质净化,有效降低水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TN、TP、COD_(Mn)等污染物的含量。     

狐尾藻对养殖废水的减控去污效果

[目的]研究狐尾藻对不同浓度养殖废水的净化效果,为推广新型水生植物品种在处理养殖废弃物中的应用提供参考依据.[方法]将狐尾藻投放于分别经过养殖场1、2、3、4和5级处理的废水中培养,在试验期间测量各级废水氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、固体悬浮物(SS)及化学需氧量(COD)的浓度,绘制其变化曲线,计算污染物的去除率.[结果]经1~5级处理后的养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD浓度均呈试验前期快速下降、后期缓慢降低的变化趋势.至试验结束时,各级废水中NH4+-N的总平均去除率最高,达94.5%;TP的平均去除率相对较低,为74.6%;TN、SS和COD的总平均去除率分别为84.5%、81.3%和79.1%.[结论]狐尾藻能有效去除养殖废水中NH4+-N、TN、TP、SS及COD等污染物,改善水质环境,在治理和修复污染水体方面具有良好的应用前景.     

不同生态浮床对景观水质的净化效果

【目的】明确不同生态浮床改善亚热带地区景观水质的效果,为我国南方地区应用生态浮床技术修复生态水环境提供参考依据。【方法】对比分析不同生态浮床对景观水体化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)去除能力及浮床植物生长状况的影响。【结果】美人蕉、鸢尾、花叶芦竹均能适应较高有机物及氮、磷浓度的水体,具有良好的适应性,对水体COD、TP、TN及NH4+-N也表现出良好的去除能力,但以美人蕉的净化效果最佳。美人蕉+组合填料生态浮床、美人蕉生态浮床、组合填料浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除能力分别为33.75~48.98、0.23~0.93、3.71~10.26和4.12~8.44 mg/m2,3种不同生态浮床对水体COD、TP、TN和NH4+-N的去除能力存在极显著差异(P<0.01),去除能力排序为美人蕉+组合填料生态浮床>美人蕉生态浮床>组合填料浮床。【结论】美人蕉+组合填料生态浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除效果最佳,较单一使用美人蕉生态浮床和组合填料浮床的净化效果更具优势,可作为我国南方地区修复生态水环境的首选生态浮床。     

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法,在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦(Eichhornia crassipes)对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力.结果显示,水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长,全年的平均生物量增长率为0.096～0.262 kg/(m2·d),且明显受温度的影响.经过21 d的净化,水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果.4种富营养化水体的TN(总氮)、NH+4-N(铵态氨)、IP(总磷)平均浓度分别由初始的206～20.08 mg/L、Q 27～10.98 mg/L和Q 14～1.43 mg/L降至0.27～8.87 mg/L、0.06～0.71 mg/L和0.03～0.47 mg/L.水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低,对TP的去除率则相反;水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为55.82%～86.55%、78.15%～93.54%和76.01%～92.53%.水葫芦对TN、NH+4 -N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高,平均分别为84.69～533.70 mg/(m2·d)、12.94～478.70 mg(m2·d)和5.01～63.06 mg/(m2·d).     

EM菌与水生植物黄花水龙(Jussiaea stipulacea Ohwi)联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应

采用人工自然模拟试验方法，研究了EM菌与水生植物黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）联合作用对污水水质改善的影响。结果表明，EM菌对水体中氮、磷的去除有一定的效果，尤其是对氨氮的去除效果最好。对于污水中氨氮的去除率，固定EM和水生植物结合非固定EM的处理都达到了92％左右，但单独EM菌处理对水体磷的去除效果较差，只有20％左右。黄花水龙与不固定EM菌的联合处理去除氮和磷的效果最好，在处理12d期间内，对NH4^＋-N、TN和TP的去除率分别达98．1％、53．6％和47．4％。有关植物与EM联合作用降低水体中氮和磷的机制有待进一步研究。     

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthejavanica(B1.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalc R.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础.结果表明,水芹对NH 4吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO-3吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH 4吸收的Vmax大于对NO-3吸收的Vmax但吸收的Km值却明显小于对NO-3吸收的Km值.而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强.富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的Gs活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的Gs活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性.单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性.单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性.