氮磷浓度对藻-溞-草间相互作用的影响

为了解氮磷浓度对生物操纵效果的影响, 以小球藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和大型沉水植物的代表, 建立了它们之间相互作用的水生微宇宙模型。研究了在25℃、2000—3000 lx 的温度和光照下, 不同氮磷浓度对三者生长的影响。结果表明: 两者共培养时, 在高氮(10.5 mg/L)条件下, 磷浓度小于0.1 mg/L 对大型溞繁殖和金鱼藻的生长有利; 磷浓度介于0.1—2 mg/L 时小球藻呈大暴发趋势, 而金鱼藻的生长则明显受抑制。在低氮(0.5 mg/L)条件下, 磷浓度不大于0.5 mg/L, 大型溞对小球藻有较好的抑制作用, 金鱼藻与小球藻无显著互抑现象; 磷浓度增大为2 mg/L 时, 小球藻对金鱼藻生长产生明显抑制。在0.05—2 mg/L 的磷浓度范围及高氮和低氮条件下三者共培养时, 大型溞数量及金鱼藻生物量均不同程度的升高,且小球藻数量得到了有效抑制, 以磷浓度为0.1—0.5 mg/L 时效果最佳; N/P 比值对藻、溞、草间的相互作用有重要影响, 在藻-溞系统中, 大型沉水植物的加入可以大大提高控藻效果, 减小N/P 比值波动带来的不利影响。与低氮情况相比, 高氮条件对金鱼藻、大型溞及小球藻的增长均存在一定抑制作用。磷浓度为0.5 mg/L时的水体氮磷去除效果好于其他磷浓度梯度。       

磷浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解磷浓度对生物操纵和水生植被恢复效果的影响,以铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和大型沉水植物的代表,在25℃、2000—3000lx光强和11mg/L氮浓度条件下,研究两者和三者共培养时4种磷浓度(0.2、0.5、1.0、1.5 mg/L)下各自的增长率和培养液中氮磷去除率的变化。结果表明:两者共培养时,磷浓度不大于0.2mg/L时,有利于大型溞的繁殖和金鱼藻的生长;磷浓度介于0.5—1.5mg/L时,铜绿微囊藻呈正增长趋势,而金鱼藻的生长则明显受抑制。三者共培养时,所有磷浓度下的大型溞数量及金鱼藻生物量均不同程度的升高,且铜绿微囊藻的生长得到了有效抑制,以磷浓度为0.2—0.5mg/L时效果最佳;N/P比值对藻、溞、草间的相互作用有重要影响,在藻-溞系统中,大型沉水植物的加入可以大大提高抑藻效果,减小N/P比值波动带来的不利影响。磷浓度为0.5mg/L时的水体氮磷去除效果好于其他磷浓度梯度。     

氮浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度(0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO₃溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化。结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率。在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5—4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的23.89%和21.51%, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—16 mg/L, 且氮浓度为0.5—4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好。大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质。     

氮磷对青岛大扁藻和牟氏角毛藻单养和共培养生长的影响

通过实验生态学的方法,分别以KNO3和KH2PO4为氮源和磷源,研究青岛大扁藻(Platymonas helgolandicavar.tsingtaoensis)和牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri Lemmerman)单培养和共培养时的生长状况。结果显示,不同氮磷处理对两种藻的单培养和共培养都有显著影响(P<0.05)。共培养时,青岛大扁藻的最大藻密度与氮磷浓度呈正相关。氮处理时,当培养液中KNO3为110 mg/L时,取得最大值;磷处理时,青岛大扁藻的最大藻密度在KH2PO4为9 mg/L时取得最大值;而牟氏角毛藻分别在KNO3为70 mg/L和KH2PO4为5 mg/L时取得最大值。共培养时两种藻的藻密度都低于单培养。另外,无论低氮高磷还是高氮低磷都不利于两种藻获得较大的终细胞密度。     

不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响

以沉水植物金鱼藻（Ceratophyllum demersum）为研究对象,研究了较高营养条件（N:1030 mg/L,P:13 mg/L）对金鱼藻去除氮、磷能力的影响,金鱼藻的含磷量、生物量与净光合作用速率对营养负荷的响应。结果表明,金鱼藻-沉积物处理系统可有效去除氮、磷（去除率80%以上）,但去除效率随水中营养盐浓度的升高而下降。试验结束时各试验组金鱼藻总磷含量达7.0113.09 mg/g （平均9.03 mg/g）,显著高于对照组（2.853.17 mg/g,平均3.05 mg/g）,表明金鱼藻可以吸收水体中的磷。营养盐对金鱼藻生长有明显抑制,其抑制作用随营养盐浓度增高而加剧,除对照组外,各试验组金鱼藻均有叶片脱落,试验结束时金鱼藻生物量降至初始生物量的48.3%63.3%。在较高营养水体中,金鱼藻的净光合作用速率由试验开始时-0.0370.058 mg/（gh）显著上升至试验结束时0.180.44 mg/（gh）,而对照组变化不大,这表明在试验后期,随着水体营养盐浓度降低,金鱼藻开始进行恢复性生长,说明水体营养盐浓度对金鱼藻的净光合作用速率和生长速率有明显影响。金鱼藻尚不适宜作为滇池草海生态修复的先锋物种。       

水网藻(Hydrodictyon reticulatum)治理水体富营养化的可行性研究

研究了不同形态的氮及磷浓度对水网藻的生长及吸收去除氮磷能力的影响;并对水网藻在我国南方供水水库GDAR现场的生长能力作出评价。水网藻在氮磷比为15左右的条件下,生长及氮,磷去除能力均为最好,并能优先吸收氨氮。在总氮、总磷分别为4.5mg/L和0.3mg/L时,对总氮和总磷的3d去除率几乎达100％。水网藻在水库现场全年均能正常生长。夏、秋和冬3个季度的生长率分别为1.051、0.557和0.353。实验证明水网藻可以作为改善我国南方富营养化水库水质的一种辅助措施。     

3种沉水植物去除水体中氮磷能力研究

研究了3种沉水植物对不同质量浓度富营养化水体的净化能力,结果表明,轮叶黑藻、金鱼藻和狐尾藻对水体中的氮、磷都有很好的净化效果,对总氮去除能力从大到小依次为轮叶黑藻>金鱼藻>狐尾藻,对总磷去除能力从大到小依次为轮叶黑藻>狐尾藻>金鱼藻。实验表明,沉水植物是富营养化水体水生态系统重建的关键,在水体生态修复中,轮叶黑藻是一种很好的水体净化沉水植物。     

镇海水库拟柱孢藻的分离鉴定和氮磷对其生长的影响

以分离自广东省镇海水库的拟柱孢藻N8为对象, 探究其在不同磷浓度及氮磷浓度组合下的生长情况。结果表明, 拟柱孢藻N8对磷的适应范围很宽, 在0.025.12 mg/L磷浓度下均能生长, 最适生长磷浓度范围为0.165.12 mg/L, 磷浓度的升高能显著延长拟柱孢藻的对数生长期和提高生物量。动力学分析表明, 拟柱孢藻N8有较低的KSP值, 对磷元素的亲和性较高, 在磷营养贫乏的环境下更容易形成优势。在氮磷组合实验中, 低氮(0.5 mg/L)显著抑制拟柱孢藻的生长, 且这种生长抑制不受磷浓度的影响; 而在低磷(0.04 mg/L)条件下, 水体中氮浓度的增加会显著促进拟柱孢藻的生长, 拟柱孢藻在高氮中磷和高氮高磷下的生长显著优于其他氮磷组合条件。研究表明, 广东省水库拟柱孢藻的生长受磷的限制较弱, 氮是其生长的决定因子。       

金鱼藻、环棱螺及其组合处理对水生附着生物含量和氮、磷浓度的影响

通过模拟试验,研究了金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、梨形环棱螺(Bellamya pu-rificata)及其组合3种处理对水生附着生物干质量(附着生物干质量与底栖藻类Chl-a)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3--N和总磷(TP)的影响.结果表明:(1)金鱼藻对水生附着生物干重和Chl-a含量的增长率分别为295.62%(P<0.01)和32.31%(P<0.05),环棱螺对二者的去除率为65.69%(P<0.05)和46.19%(P<0.01),组合对二者的去除率为70.07%(P<0.05)和70.16%(P<0.01);(2)金鱼藻、环棱螺及其组合对TN的平均去除率分别为35.18%、15.27%和20.48%,对NO3--N为22.34%、18.33%和10.66%,对NH4+-N为37.88%、13.98%和25.72%,对TP为53.12%、8.38%和41.97%;(3)金鱼藻与环棱螺在脱氮除磷时表现出正、负相互作用,负交互作用一定程度地促进了N、P浓度的升高.鉴于水体景观质量的提高和富营养化控制,同时使用沉水植物和螺类有利于水体的生态修复.     

重要环境因子对小球藻去除污水中氮磷的影响

对小球藻去除污水中氮磷的性能进行了研究,考察了初始氮磷浓度、氮磷比、光照条件和pH等因素对其去除效率的影响。结果表明,在初始氮磷浓度分别在35 mg/L和7 mg/L以下时去除率接近100%;氮磷比为5∶1和10∶1,小球藻第4 d基本完全去除了污水中的氨态氮,而氮磷比对小球藻的除磷能力没有显著影响;在初始氨态氮或总磷浓度相同的条件下,光照条件(L/D为24 h∶0 h和12 h∶12 h)对氮磷去除效果的无明显差异性（P＞0.05）,而随着氮磷浓度的增加,连续光照条件逐渐展现出去除氮磷的优势;小球藻在pH 7～8范围内对氨态氮的去除率最佳,pH 5～7范围内,对总磷的去除率最佳。     

水产用聚维酮碘对异育银鲫养殖的安全性评价

评价水产用聚维酮碘对异育银鲫(Carassius auratus gibelio)养殖的安全性,为其在异育银鲫养殖中的安全应用提供了重要的科学依据,本研究参照国家标准及相关法规,在观察了聚维酮碘对小球藻(Chlorella sp.)生长抑制作用、对水产益生菌抑菌效果以及对大型蚤(Daphnia magna straus)、斑马鱼(Brachydanio rerio)和异育银鲫的急性毒性的基础上,分析其对异育银鲫及其养殖水体主要有害理化因子的影响.实验结果表明,聚维酮碘在终浓度为6.00 ～ 14.00 mg/L时对小球藻生长具有促进作用,对小球藻的半数抑制浓度大于14.00 mg/L,对水产益生菌的最小抑菌浓度为128～512 mg/L,对大型蚤、斑马鱼的半数致死浓度分别为13.44 mg/L、17.63 mg/L.此外,聚维酮碘对异育银鲫的半数致死浓度为74.77 mg/L,而且在养殖水体中加入聚维酮碘至终浓度为0.20 ～ 1.40 mg/L后14 d内,随着聚维酮碘浓度的增加,各浓度组异育银鲫养殖水体的氨氮含量、亚硝酸盐含量均缓慢下降.本研究证实聚维酮碘低毒,但考虑到其可能对异育银鲫养殖水体中大型蚤等浮游动物存在潜在影响,建议其在异育银鲫养殖中的安全应用浓度应不高于1.34 mg/L,在该安全应用浓度内不会引起养殖水中氨氮、亚硝酸盐等有害因子含量的增加.     

金鱼藻对盐碱胁迫的生理响应研究

白鹤湖作为莫莫格湿地保护区内的代表性湖泊, 正面临着盐碱化和富营养化的风险, 现存沉水植物种类稀少, 为了减缓白鹤湖盐碱化趋势, 为当地沉水植被恢复及物种多样化存续提供研究依据, 以在白鹤湖生物量相对大的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为对象, 研究了其在不同碱度(0、7、10、17 mmol/L)和混合盐碱(盐度0.3、0.6、1、2、4 g/L, 相应碱度1.9、3.8、6.3、12.6、25.2 mmol/L)条件下的生理指标变化。结果表明, 盐度在1.5 g/L以下时, 碱度变化没有对金鱼藻造成影响, 在实验设置的碱度梯度范围内, 金鱼藻均能正常生长, 尽管金鱼藻过氧化物酶(POD)、脯氨酸等均显示出梯度变化, 但依旧能够耐受17 mmol/L以下的碱度条件。随着混合盐碱浓度的升高, 金鱼藻长势呈现由盛至衰败的趋势, 在盐度0.6 g/L、碱度3.8 mmol/L的条件下, 金鱼藻长势最好, 表现出低促高抑的效应。随着盐度升高至2 g/L、碱度12.6 mmol/L, 金鱼藻能耐受胁迫并存活一部分, 尽管此时碱度<17 mmol/L, 也有部分金鱼藻死亡, POD含量急剧升高且植株间差异较大; 当盐度升高到4 g/L、碱度达到25.2 mmol/L时, 金鱼藻21天后全部死亡。在对水培液水质的检测中发现, 混合盐碱的浓度越高, 水中氮磷的去除率越低, 两者呈负相关关系。研究结果为盐碱化湖泊的沉水植被恢复提供了一定的参考。     

一株可溶性有机磷去除菌的分离及其生物学特性

以甘油磷酸钠(Sodium Glycerophosphate,以下简称NaGly)作为外源可溶性有机磷,从富营养化的养殖池污泥中分离到5株可溶性有机磷去除菌株,通过除磷率比较,筛选出一株最为高效的菌株D2,其对初始浓度为5mg/L甘油磷酸盐磷(Phosphorus Glycerophosphate,以下简称GP-P)的去除率可达99.0%。此外,对其进行了16SrRNA基因序列测定,并进一步研究了其生长特性与除磷特性。试验结果表明,菌株D2为肠球菌(Enterococcus sp.),与屎肠球菌(Enterococcus faecium)菌株KT4S13(登录号:AB481104)和CICC6078(登录号:DQ672262)的16SrRNA基因序列相似性近100%;其生长周期为:0-4h为生长迟缓期,4-8h为对数生长期,8-28h为稳定期,28h以后为衰亡期;且在15°C-40°C、pH4.0-9.0以及5-40mg/LGP-P条件下均能够生长,其中菌株D2最适生长的温度范围和pH范围分别为30°C-35°C、6.0-7.0,而且20-30mg/LGP-P能显著促进菌株D2生长。此外,菌株D2在进入衰亡期之前随着作用时间的延长,对20mg/LGP-P的除磷率逐渐升高,在进入衰亡期后的28-32h内对20mg/LGP-P的除磷效果趋于稳定,其在15°C-40°C、pH4.0-9.0以及5-40mg/LGP-P条件下均具有除磷作用,其最适除磷温度范围、pH范围和GP-P浓度范围分别为25°C-35°C、6.0-7.0和5-10mg/L。     

铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫与大型溞竞争关系的影响

为探究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)浓度变化对浮游动物竞争关系的影响, 通过控制实验法, 评估了在 3个铜绿微囊藻浓度梯度下, 萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和大型溞(Daphnia magna)之间的种间竞争关系。结果表明不同浓度铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫、大型溞的增长及二者种间竞争影响具有差异, 并且在3种铜绿微囊藻浓度下均以大型溞为主要优势类群。低浓度(5×104 cells/mL)铜绿微囊藻仅促进大型溞种群增长(P<0.01), 大型溞占据主要优势地位; 中浓度(1×105 cells/mL)铜绿微囊藻对萼花臂尾轮虫和大型溞增长均有显著影响(P<0.01), 在此浓度下大型溞在种群竞争中依旧占优势地位, 使得萼花臂尾轮虫种群衰亡; 在高浓度铜绿微囊藻(5×105 cells/mL)环境中种群生长均受到抑制(P<0.01), 在共培养体系中仅大型溞种群存活。在无其他外在影响因素存在时, 实验结果显示在不同浓度的铜绿微囊藻下, 大型溞均占优势, 说明铜绿微囊藻的浓度可能不是影响大型溞与萼花臂尾轮虫的竞争地位的主要因素。研究不同浓度铜绿微囊藻条件下浮游动物种间竞争关系对于理解蓝藻水华暴发的生态效应有重要意义。     

反硝化除磷菌筛选及其特性研究

【目的】研究反硝化除磷菌特性。【方法】通过微生物筛选和生物学特性研究方法,从对虾养殖池塘中筛选出多株可在有氧条件下同时具有反硝化除磷功能的菌种。【结果】菌株LY-1可在18 h内将初始量为10 mg/L的亚硝酸盐氮降低至0.04 mg/L,PO43?-P降低至0.05 mg/L。在DO浓度为5.0?5.9 mg/L时,该菌反硝化除磷率近100%。试验选取具有反硝化除磷功能的枯草芽孢杆菌为阳性对照菌,大肠杆菌为阴性对照菌,比较研究了菌株LY-1在不同pH、温度、盐度、PO43?-P浓度、亚硝酸盐浓度时反硝化除磷的强弱,在pH为5?9范围时,该菌亚硝酸盐氮去除率近99%,PO43?-P去除率86%;温度为30°C时,该菌反硝化除磷率近100%;盐度为5‰?15‰、PO43?-P浓度为10 mg/L、亚硝酸盐氮浓度为20 mg/L时,该菌亚硝酸盐氮和PO43?-P去除率均可达99%。【结论】菌株LY-1反硝化除磷性能显著高于对照菌(P<0.05)。通过菌株LY-1形态学观察、生理生化及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。     

沉水植物中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感作用

比较了两种淡水沉水植物金鱼藻和苦草中挥发性物质对铜绿微囊藻的化感抑制作用,在100mg／L浓度下,新鲜植物挥发油的抑藻作用非常显著,两种植物抑藻活性相近,但是在干粉材料中金鱼藻挥发油的抑藻活性明显强于苦草,且挥发油浓度与抑藻活性呈正相关。不同植物之间以及新鲜植物和植物干粉之间挥发油的成分和相对含量差别较大,新鲜植物挥发油中含有40％的邻苯二甲酸酯,而在于粉挥发油中70％为脂肪族化合物和萜类物质。在新鲜植物挥发油中约占20％的是不稳定的未知物,其化学结构和生物活性有待进一步研究。     

Heavy metal adsorption properties of a submerged aquatic plant (Ceratophyllum demersum)

Heavy metals can be adsorbed by living or non-living biomass. Submerged aquatic plants can be used for the removal of heavy metals. In this paper, lead, zinc, and copper adsorption properties of Ceratophyllum demersum (Coontail or hornwort) were investigated and results were compared with other aquatic submerged plants. Data obtained from the initial adsorption studies indicated that C. demersum was capable of removing lead, zinc, and copper from solution. The metal biosorption was fast and equilibrium was attained within 20 min. Data obtained from further batch studies conformed well to the Langmuir Model. Maximum adsorption capacities (q(max)) onto C. demersum were 6.17 mg/g for Cu(II), 13.98 mg/g for Zn(II) and 44.8 mg/g for Pb(II). Kinetics of adsorption of zinc, lead and copper were analysed and rate constants were derived for each metal. It was found that the overall adsorption process was best described by pseudo second-order kinetics. The results showed that this submerged aquatic plant C. demersum can be successfully used for heavy metal removal under dilute metal concentration.