离岸消浪堰式湖滨带生态修复工程对水质的影响

离岸消浪堰式湖滨生态修复工程系采用离湖岸线一定距离的桩基消浪堰,在湖堤硬质化、湖滨植被带缺失的湖滨带实现控浪促淤,形成半封闭型的人工湖湾以恢复湖滨植被带的工程措施.修复工程形成了堰内挺水植物区、堰内沉水植物区和堰外开阔水体3个生境梯度带.本文以无锡市太湖贡湖湾离岸消浪堰式生态修复工程为研究对象,于2010年6月至2011年5月对工程区3个生境梯度带的水质状况进行了研究.结果表明:消浪堰内亚硝态氮与硝态氮总体上低于堰外,但铵态氮和总氮总体上高于堰外.秋冬季磷素指标堰内浓度低于堰外,但春夏季多高于堰外.堰内水体亚硝态氮和正磷酸盐浓度的变异系数减小,硝态氮、亚硝态氮和正磷酸盐的年最高浓度值低于堰外;但铵态氮和总氮的变异系数增加,且堰内铵态氮、总氮的年最高浓度值高于堰外.修复工程在生长季末期可在一定程度上加剧铵态氮、总氮等水质指标的恶化.     

海洋着色菌YL28对含沉积物的海水养殖水体氮污染去除效应的研究

用含有沉积物的氮化物污染实际水体作为测定体系,通过测定水体无机三态氮、总氮、COD、pH以及沉积物总氮、COD和对4种代谢酶活性的动力学过程的监测,评价了一株不产氧光合细菌——海洋着色菌(Marichromatium gracile)YL28对海水实际养殖水体脱氮效应。结果表明:水体本身具有一定的自净作用;与对照组相比,YL28组水体氨氮、亚硝氮、硝氮、沉积物总氮和COD的残留率明显降低(P0.05),在6~10d内水体COD明显升高,水体总氮和pH未见显著差异。处理过程中,在特定的时间范围内,转化酶、蛋白酶、脲酶和脱氢酶活性明显升高(P0.05),与沉积物总氮和COD去除规律相吻合。由此可见,添加YL28对污染海水养殖水体中无机三态氮、沉积物有机氮化物和有机碳化物具有明显的去除作用,本研究为海水养殖微生态水质修复剂的开发和应用奠定基础。     

洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素

入湖河流携带污染物对洱海水环境的影响日益明显,对洱海入湖水量最大的河流——弥苴河下游水体氮磷进行了连续采样分析,以期为河口湿地建设和水质改善提供基础数据.结果表明:1)弥苴河水质介于地表水Ⅲ-Ⅴ类之间,主要污染物为氮和磷,其中总氮平均浓度为1.17 mg/L,最高浓度达到2.00 mg/L;总磷平均浓度为0.06 mg/L;2)弥苴河下游总氮、总磷浓度丰水期高于枯水期,并呈现出季节性变化规律;3)弥苴河下游水体总氮、总磷年均浓度远高于洱海水体总氮、总磷年均浓度,其中总氮高出2.10倍,总磷高出2.90倍;4)弥苴河下游河段非点源污染占据主导地位.     

北京四校园人工湖浮游藻类与富营养化特征分析

浮游藻类作为重要的生物指标已被广泛运用于各种水体的富营养化监测与评价中.论文对北京市4个校园人工湖的浮游藻类群落组成及季节变化展开调查,探讨了浮游藻类生物指标和富营养化的关系及其季节变化规律.调查期间,镜鉴得到39个属,隶属于蓝藻,绿藻和硅藻门.4个水体生物密度的季节平均值均高于500 cell·mL^-1,多样性指数普遍介于2～3之间.TN,TP和COD显示各水体都已处于富营养化状态.综合生物指标和水质指标进行聚类分析,结果显示:4个人工湖不同季节的水体可分为绿藻型,蓝,绿藻型和硅藻型三大类富营养化水体:荷花池,荷塘浮游藻类群落相似性最高,而荷塘、未名湖夏季富营养化程度最接近.     

元阳梯田区全福庄小流域水质分析与评价

以全福庄小流域为研究对象,在对元阳梯田区农业生产和环境现状调查的基础上,根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),通过科学的采集水样,结合当地农业生产实际情况和实验室条件,选取pH、COD、总氮、总磷、硝氮、氨氮、正磷酸盐等七项水质指标,严格按照国家标准进行实验测定,并采用综合指数法对选取的元阳梯田区五处采样点(森林水源地、梯田出水口、梯田入水口、全福庄小寨、河流入水口)的水质进行综合评价。分析结果为：五个采样点的pH 指标处于Ⅰ～Ⅴ类之间;其COD、氨氮、硝氮等指标均处于Ⅰ～Ⅱ类之间;梯田出水口总磷超过Ⅴ类标准,其他采样点指标等级均处于Ⅰ～Ⅲ类之间;梯田出水口总氮超过Ⅱ类标准,其他采样点指标等级均处于Ⅰ～Ⅱ类之间。评价结果为：研究区水质总体处于Ⅰ～Ⅱ类之间,这是由于梯田灌区的水历经森林、土壤、甚至岩层的净化作用,整体水质较好,其中梯田出水口水质达到Ⅲ类水,属轻度污染。     

一株紫色非硫光合细菌净化养殖水体初步研究

选取从杭州养鱼塘水样中分离得到的1株紫色非硫光合细菌菌株HZ-1,利用它的纯培养物处理养殖水体,测定COD去除率和亚硝态氮降解率。结果表明,菌株HZ-1可以有效地分解水体中的污染物,去除水体中的COD,对养鱼塘水去除率达到20.99%;对养虾池水去除率达到了36.09%;菌株HZ-1可以有效地降低水体的亚硝态氮,对养鱼塘水亚硝态氮的降解率为41.18%,具有较好净化效果。     

石莼和海马齿对海水养殖水体的单一及协同净化效果

为探究水生植物对海水养殖水体的净化作用以及不同水生植物之间的协同净化效果,本研究开展了石莼单一处理、海马齿单一处理以及海马齿与石莼协同处理海水养殖水体实验。结果表明:不同种植密度的石莼均可显著改善水质,其中2.0 g·L~(-1)的种植密度最为合适,处理12 d后,对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到41.7%、76.9%、81.8%和67.2%;不同种植密度的海马齿同样显著改善水质,其中4.8 g·L~(-1)的种植密度最为合适,在处理12 d后,对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到49.0%、20.8%、98.5%和55.9%;海马齿与石莼协同处理对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到了36.7%、100.0%、100.0%和88.8%,表明不同类型水生植物混合种植能够有效提高其对养殖水体的净化能力。本研究表明,石莼及海马齿均能改善养殖水体水质,且适当的密度与合理的搭配能够有效促进植物修复效果。     

沉水植物重建对富营养水体氮磷营养水平的影响

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,研究了沉水植物对水体N、P营养水平的影响．结果表明,沉水植物重建后N、P营养水平显著降低．在研究期间,水生植物围隔总N和总P水平均显著低于对照围隔和大湖水体,而且水生植物围隔的总P含量一般维持在0．1mg·L^-1左右。季节性波动远低于对照围隔和大湖水体．水生植物围隔水体中氨态氮和亚硝态氮含量较低．而硝态氮含量与对照围隔和和大湖水体差别不大．由此可见。恢复以沉水植物为主的水生植被,可以有效地降低N、P营养循环速度,控制浮游植物过度增长,是重建富营养湖泊生态系统的重要措施．     

养虾废水生物处理过程中营养负荷的动态变化

本文研究了几种方法对养虾废水的处理效果.在水体自净作用及投加翡翠贻贝、细基江蓠繁枝变种、活菌制剂和混合投加上述三种生物等5种处理条件下,测定了养殖废水中的氨、亚硝酸盐、硝酸盐、总氮、磷酸盐、总磷、溶解态COD、颗粒态COD、总COD、浮游植物总数、浮游动物总数和细菌总数等水质指标.结果表明:处理过程中各营养负荷变化趋势不同且相互之间有联系;各种处理对无机氮的减少有一定效果,并都使细菌总数明显下降;各处理不能降低COD含量,但可以改变COD形态;投加贻贝能明显抑制浮游植物的数量.     

无根萍、酵母菌和红螺菌的水质净化和抑藻作用

从2005年9月到2005年10月,利用莲花湖中的3个49m²,深度为1.5m的围隔进行生物水质净化和除藻研究。1#围隔为对照,2#围隔水体中加入无根萍,3#围隔水体中喷洒酵母菌和光合细菌。与1#围隔比较,2#围隔水面的无根萍的数目在300L×5×10³L^-1,3#围隔的喷洒复合菌数目酵母菌(300L×4×10⁵L^-1)和红螺菌(300 L×8×10⁸L^-1)。本实验结果表明:在30d内,2#和3#围隔中的TP分别下降40%、25%;TN分别下降43%、16%;叶绿素含量分别下降51%、31%。透明度增加了87cm、55cm;pH值降低了1.09、0.69。本研究表明无根萍与酵母菌和红螺菌对水体理化性质有明显的改善,对藻类生长有明显的抑制作用。     

鲤对浅水湖泊水质影响的围隔实验研究

鲤是我国浅水湖泊常见鱼类,鲤可以通过扰动底泥、牧食浮游动物、排泄营养盐等途径影响湖泊水质。为了研究鲤对浅水湖泊水质的影响,论文于2009年6月23日至8月18日在暨南大学明湖进行原位围隔实验。实验分为三个处理组(三组围隔):(1)在围隔中放养鲤(放鱼组);(2)在围隔底部放置塑料隔网,在隔网上部空间放养鲤(放鱼放网组);(3)围隔中不放隔网也不放鲤(空白对照组)。实验结果表明:鲤可以显著增加水体悬浮物、总氮、总磷和叶绿素a含量,显著降低了水体透明度。而鲤是否扰动底泥对水体悬浮物、总氮、总磷和叶绿素a含量等指标的影响不显著。 因此,该研究中鲤对浅水湖泊的影响可能主要是通过排泄等途径实现的,鲤扰动底泥对水质的影响不大。     

罗非鱼对水质的影响

鱼类是影响水库等水质的重要因素,以我国南方主要养殖鱼类之一的罗非鱼为对象,通过广东大镜山水库原位围隔实验,研究了鱼类对水质的影响。结果表明,与对照组相比罗非鱼围隔中总氮,总磷和叶绿素a浓度分别升高了42%,129%和347%。罗非鱼的排泄增加了水体营养负荷,为浮游植物生长提供大量的营养盐,引起浮游植物生物量增加,水体透明度降低。罗非鱼通过营养盐释放所产生的上行效应明显大于由其牧食导致的下行效应。     

天津水上公园景观湖叶绿素a 与水质因子的主成分线性多元回归分析

2013 年3 月到2014 年7 月, 对天津水上公园景观湖pH、水温、溶解氧、总磷、磷酸盐、总氮、氨氮、硝态氮、高锰酸盐指数、和叶绿素a(Chl-a)等12 项水质因子进行监测, 并对数据进行了评价和统计分析。结果显示: 水体处于中-重度富营养化状态, 磷是景观湖的主要限制性因子。利用主成分分析同样说明, 4 个主成分的累积贡献率为69.95%, F1 为贡献率最大的主成分。求出叶绿素a 的回归方程为Chl-a= –31.138+198.985(TP)+834.702(PO4^3-–-P), 验证结果表明, 此方程能很好的预测景观湖叶绿素a 变化规律。     

4种水生植物对富营养化水体氮磷去除效果的研究

以灯心草、水田芥、菹草和轮藻为试验对象,研究了其在两种不同程度富营养化水体中的生长状况及对水体中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)和化学耗氧量(COD)的净化效果。结果表明,在轻度富营养化水体中水田芥效果最好,培养20 d后的水田芥对总氮、总磷、氨氮和化学耗氧量的吸收率分别为75.28%、93.00%、76.35%和83.74%,其它3种水生植物对水体也都有较好的净化效果;在重度富营养化水体中灯心草效果最好,培养20天后的灯心草对总氮、总磷、氨氮和化学耗氧量的吸收率分别为89.30%、83.11%、83.41%和78.56%,但水田芥和轮藻的净化效果相对较差。     

蓝藻固氮对人工湿地颗粒物有机氮的贡献

固氮蓝藻能为水生态系统输入新氮,生物固氮对水体氮的贡献观点不一。人工湿地中固氮蓝藻输入的新氮对除氮效率的影响仍不明晰。本研究通过连续监测,比较了北京野生动物救护中心水禽栖息的人工湖和净化其水质的人工湿地中的浮游植物组成、颗粒物有机氮(PON)和水体固氮速率(Rn),分析固氮蓝藻鱼腥藻属(Anabaena)和非固氮蓝藻微囊藻属(Microcystis)藻细胞密度的季节变化,及其与水体PON和Rn相关性。通过IsoSource软件分析15N自然丰度,计算了各个来源(大气N_2、鸟粪、沉积物和水体硝酸盐)对人工湖和人工湿地中PON的贡献率。结果显示,人工湖中鱼腥藻和微囊藻交替爆发,Rn与PON和鱼腥藻细胞密度均呈正相关(P0.05),说明鱼腥藻输入的新氮可能被微囊藻利用转化为PON。大气N_2对生长季人工湖和人工湿地PON贡献率分别为0.5%~82.0%和50.0%~86.0%,9月水体固氮速率达到最高时大气N_2对PON贡献率可达80%以上。本研究表明,人工湖中的鱼腥藻固氮能为微囊藻提供可利用氮,可能是人工湖夏季微囊藻水华的原因之一。由于浮游植物在表流人工湿地较难沉淀和吸附,浮游植物增多使人工湿地去除PON的能力降低,因此鱼腥藻固氮可能间接降低人工湿地除氮能力。     

东湖大型围隔及围栏内植物群落和水质的变化

为恢复湖泊水生植被,初步研究了建在武汉东湖的大型围隔、围栏中的植物群落和水质的季节动态以及两者间的关系,结果表明：围隔、围栏中,植物生物量明显增加,漂浮植物易定植,水绵和刚毛藻易发生,植物群落结构难以自然地得到优化;养鱼对水生维管束植物的生长和恢复不利;水中总氮与总磷的变化具一致性,它们与水生植物的生物量间关系密切,围隔中水生植物的良好生长使水的总氮、总磷浓度明显降低     

淀山湖基于初级生产力的鲢鳙富营养化控制

于2008年10月—2009年9月,采用黑白瓶测溶氧法对淀山湖湖南区和围隔区初级生产力进行逐月测定,依据测定的湖南区初级生产力估算鲢、鳙渔产潜力及合理放养量,讨论温度、透明度、营养盐、叶绿素a等理化因子与初级生产力的相关性,分析鲢、鳙放养对淀山湖水体营养物质的定量去除效果。结果表明:1)湖南区平均水柱日毛产量(PG)为4.02gO2.m-2,8月最高、1月最低,净产量(PN)为1.99gO2.m-2,年PN/PG=52%;2)0～0.5m水层对水柱初级生产力贡献最大,湖南区占32.3%、围隔区占32.2%;3)初级生产力与透明度、水温呈明显正相关,与其他理化因子相关性不明显;4)淀山湖浮游植物年生产量为28.18×104t,按鲢鳙3:1比例放养,鲢渔产潜力为1621.58t,鳙为1216.18t,鲢合理放养量为16.94t.km-2,鳙合理放养量为6.35t.km-2;5)以淀山湖每年渔产2837.76t计算,可以固定氮、磷分别为85.50t、7.63t,由此可使淀山湖水体中氮、磷含量分别降低0.67和0.06mg.L-1。     

基于挺水植物高光谱信息的再生水总氮含量估测——以北京市门城湖湿地公园为例

高光谱信息是探测植物体内氮素含量状况的重要手段,而植物体中的氮素与水体含氮量息息相关.本研究区为以再生水为主要补给水水源的北京门城湖湿地公园,通过获取区内典型的再生水氮净化挺水植物芦苇和香蒲叶片的高光谱数据,并在室内测定对应样点的水体总氮含量指标, 探讨基于典型湿地挺水植物高光谱数据对水体总氮进行遥感探测的可行性.采用4种高光谱参数(光谱指数、归一化差值指数、“三边”参数及吸收特征参数)分别建立一元线性模型、逐步多元回归模型和偏最小二乘模型,根据决定系数(R²)和均方根误差(RMSE)进行模型精度检验.结果表明: 逐步多元回归和偏最小二乘模型的预测精度高于一元线性模型. 3种模型对芦苇的拟合效果均优于香蒲.偏最小二乘模型对芦苇的拟合效果最优(R²=0.854,RMSE=0.647).500～700 nm是反映水氮含量的最佳波段范围,绿峰与红谷反射率的比值与水体总氮含量具有较强的相关性,尤其是吸收特征参数能够较好地预测水体总氮含量.     

水生植物腐烂分解对水质的影响

对6种水生植物进行64 d的腐烂分解试验,对比不同水生植物腐烂分解过程中水体营养盐浓度的变化.结果表明： 6种水生植物的腐烂分解速率差别较大,浮叶植物分解速度最快,沉水植物次之,挺水植物最慢.不同水生植物腐解过程对水质影响不同,并与植物生物量密度相关.挺水植物芦苇腐解过程中的水体化学需氧量、总氮和总磷浓度最低;在茭草分解后期,水体化学需氧量和总氮浓度上升,水质变差.浮叶植物荇菜和莲腐解过程中,水体化学需氧量和总氮浓度高于其他植物.沉水植物菹草和狐尾藻腐解过程中,水体铵态氮、硝态氮和总磷浓度最高.对于同一种植物,不同生物量密度处理下,主要水质指标变化趋势相似.适量的植物残体的存在可以有效促进水体氮、磷等营养元素的循环,一定程度上去除硝态氮,降低水体氮负荷.     

大型溞引导的沉水植被生态修复对滴水湖水质的净化效果

2007年4月-2008年1月,在滴水湖D港中段长950m(水量为10000m3)的修复区内投放大型溞(Daphnia magna),以滤除水华藻类等颗粒有机物,然后移栽伊乐藻、苦草、轮叶黒藻、光叶眼子菜和菹草等沉水植物,逐月监测水体中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、总磷(TP)、活性磷酸盐(PO43--P)和COD等水质指标,分析沉水植被栽培对滴水湖水体水质的净化效果.结果表明:试验期间,修复区水体TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD显著低于对照区(P0.01),溶解氧(DO)增加了50.4%,水体透明度(SD)平均在3.4~3.7m,水质达到国家Ⅱ~Ⅲ类地表水水质标准;2008年3月应用已构建的沉水植被群落对富营养化流水水体水质进行净化试验,7d后修复区流水水体除BOD外,TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD均显著降低(P0.01),DO增加了17.98%,SD提高了30cm.利用大型溞控藻后移栽沉水植物对滴水湖水体水质的净化效果十分显著.