国家自然科学基金(41201533)
- 作品数：15 被引量：82H指数：7
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- 相关机构：江苏省农业科学院昆明市环境监测中心南京理工大学更多>>
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- 富营养化水体生态修复技术中凤眼莲与磷素的互作机制被引量：9
- 2017年
- 为进一步完善富营养水体生态修复技术体系,提升除磷效能,从磷素对水体富营养化进程的贡献展开分析,指出磷素是制约浮游藻类生长的关键因素,并分析了凤眼莲Eichhornia crassipes与磷素的互相作用机制,即磷素对凤眼莲植株生理性状具有影响,而凤眼莲对磷的吸收同化作用又促成了除磷目标。研究显示:随着水中可获取磷浓度的升高,凤眼莲吸收的磷素更多地分配在茎叶部分。水体磷浓度过高,将激发凤眼莲对磷素的超累积性;水环境中磷素缺乏,凸显出凤眼莲的根部形态可塑性。水体氮磷浓度比(N/P)为2.5~5时凤眼莲可获得最大生物产量。凤眼莲对可溶性反应磷具有极优的净化效果;在藻华爆发期间,凤眼莲能通过密集根系捕获飘移的蓝藻,并吸收利用藻细胞衰亡所释放的磷素。在工程实践中,需统筹考量磷去除效果与去除速率,在高污染负荷的情况下,应优先考虑去除速率;当水再生作为饮用水源时,应优先考虑去除效果。凤眼莲生态修复工程设计须遵循先后次序:(1)最终水质目标;(2)生物产量;(3)植株品质。最终水质目标及营养去除与营养负荷水平密切相关。在大型湖泊和水库实践应用中,须先控制外源磷负荷,再逐步削减内源磷负荷。利用凤眼莲深度净化污水处理厂尾水,或在高负荷的入河、湖口处种养凤眼莲,可减轻外源磷负荷;在蓝藻积累和衰亡的背风区域种养凤眼莲,以吸收蓝藻释放的营养,从而减轻内源磷负荷。
- 张迎颖严少华刘海琴秦红杰闻学政张志勇
- 关键词：凤眼莲生态修复
- 规模化控养水葫芦改善滇池草海相对封闭水域水质的研究被引量：7
- 2014年
- 在滇池草海的封闭水域东风坝和老干鱼塘开展修复富营养化水体的试验性工程示范。定期监测水葫芦(Eichhornia crassipes)生长规律,富集氮、磷能力,以及2个水域水葫芦种养后水质的周年动态变化。结果表明,2个水域水葫芦最大生长速率均出现在7月,生长速率分别为759.3和601.6 g·m-2·d-1,12月基本停止生长,东风坝和老干鱼塘水域新鲜水葫芦对氮、磷的富集量分别为1.95、0.17和1.74、0.14 kg·t-1,水体营养化程度直接影响水葫芦生长特征。规模化控养水葫芦明显提高水体透明度,降低水体溶解氧浓度和pH,但既未明显影响鱼类生长,又有利于水葫芦的生长与繁殖。在水葫芦种苗初始投放覆盖度<10%、投苗量为22.5 t·hm-2条件下,水葫芦种养后(7—12月)东风坝水体TN、TP和NH4+-N平均浓度比种养前(6月)分别下降7.79、0.67和0.91 mg·L-1,老干鱼塘水体TN、TP和NH4+-N平均浓度比种养前分别下降1.03、0.08和0.09 mg·L-1。水葫芦被机械化打捞后,2处水域水体TN和TP浓度并未明显回升,水质变化较平稳,表明规模化控养水葫芦修复封闭的富营养化水域水质效果明显。
- 张志勇秦红杰刘海琴李晓铭闻学政张迎颖严少华
- 关键词：水葫芦水体修复滇池
- 应用于农村支浜原位修复的生态浮床净化效果研究被引量：7
- 2020年
- [目的]本文旨在研究生态浮床对农村集中居住区河道支浜的净化效果。[方法]于2018年7—10月,在江苏省常州市武进区运村村新运小桥浜运农桥段180 m河段上,选取铜钱草、梭鱼草和千屈菜3种常见植物构建组合生态浮床,开展支浜水体原位修复试验。[结果]在植物种养后,支浜上、中、下游沿程各采样点,水体固体悬浮物(SS)含量逐渐下降;水体溶解氧(DO)浓度随浮床处理时间延长呈升高趋势,而pH值则逐渐趋于中性。试验期间,受到地表径流排污口的影响,组合生态浮床对河段水体总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的最高去除率分别为29.7%、30.73%和75.0%。在试验周期75 d内,铜钱草、梭鱼草和千屈菜对水体氮素的去除速率分别为0.36、2.56和1.10 g·m^-2·d^-1;对水体磷素的去除速率分别为0.041、0.071和0.140 g·m^-2·d^-1。3种浮床植物对支浜水体的去污能力从高到低依次为:梭鱼草、千屈菜、铜钱草。[结论]在应用于农村支浜原位修复的生态浮床净化试验中,3种组合生态浮床不仅消减水体氮、磷浓度,还有效降解有机物和拦截颗粒物,对减少下游水体富营养化问题具有重要意义。
- 宋雪飞张迎颖恽台红宋伟张志勇王岩刘海琴
- 关键词：水生植物生态浮床河道污染氮磷
- 滇池凤眼莲种养水域水体理化指标24小时变化规律被引量：1
- 2015年
- 在滇池水域选择3个实验点,分别是外草海、老干鱼塘和龙门村,构建围栏控制性种养凤眼莲,用于吸收富集水体氮磷。于凤眼莲旺盛生长期内(2010年8月),每隔3小时监测种养区与对照区水体理化指标,包括气温、水温、p H、溶解氧(DO)、总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、硝氮(NO-3-N)、总磷(TP)和磷酸根(PO3-4-P),分析24 h内水体理化指标的变化规律。结果显示,(1)昼夜变化使得3个实验点水体p H和DO白天高于夜晚。由于气泡浮力机制影响,龙门村水体Chl-a浓度在中午12:00达到最高,在日落后21:00又出现一个高值;(2)外草海种养区NO-3-N浓度与TN浓度呈显著的正相关关系,与NH+4-N浓度呈显著的负相关关系,推测是因为凤眼莲可以促进富营养化水体的硝化、反硝化、硝化-反硝化反应的耦合过程。老干鱼塘水体由于p H过高,使得水体NH+4-N浓度明显高于NO-3-N浓度;(3)昼夜变化对水体氮、磷浓度并未表现出显著的影响。在野外大水面种养相对小面积的凤眼莲,种养水域内部的氮磷浓度均高于相对较远的对照水域;规模化种养凤眼莲方可有效降低整个水体的氮磷浓度。
- 张迎颖张志勇刘海琴韩亚平何峰王智王亚雷严少华
- 关键词：滇池凤眼莲
- pH值对凤眼莲不同种养周期太湖底泥磷素迁移转化的影响被引量：2
- 2018年
- [目的]本文旨在探索凤眼莲种养和空闲期内对不同p H值富营养化水体-底泥中系统磷素转化的影响。[方法]通过模拟试验,设置上覆水p H值分别为6.0、7.5和9.0,分析凤眼莲种养期和空闲期的水体、植物、底泥之间磷素的迁移转化规律。[结果]种养凤眼莲期间,底泥间隙水正磷酸盐含量有不同程度的升高,从大到小的处理依次为碱性、中性和酸性,与底泥总磷下降趋势一致,表明磷素由底泥通过间隙水向上覆水转移。不同p H值条件下上覆水磷含量均有降低,降幅由高到低的处理p H值依次为7.5、6.0和9.0,种养凤眼莲42~56 d为水体净化的最佳阶段。凤眼莲生长性状从好到差的处理依次为中性、碱性和酸性,主要受水体p H值和磷素含量的影响,且各生长参数表明种养20~60 d为干物质主要积累阶段。另外,在凤眼莲收获后的空闲期,酸性水体系统中上覆水磷素含量变化不大,中性和碱性水体中磷素含量随p H值的升高和空闲期的延长呈明显的增加趋势。[结论]凤眼莲的生长状态优先受水体p H值影响,其次受水体磷素含量影响。本试验条件下,种养凤眼莲60 d可开始逐步采收,能获取最大生物量和氮、磷富集量或吸收量,且上覆水为中性或偏碱性时,凤眼莲采收后需采取相应措施,以降低底泥磷释放对水体的继续影响。
- 王岩张志勇张迎颖秦红杰闻学政刘海琴
- 关键词：凤眼莲底泥上覆水
- 不同pH值下底泥-水体-凤眼莲系统磷释放与迁移规律研究被引量：4
- 2015年
- 实验以凤眼莲（Eichhirnia crasslpes）-水体-底泥系统为研究对象，探讨了pH值为6.0、7.5、9.0和10.5条件下，各系统内各组分（凤眼莲、水体、底泥）中总磷（TP）含量变化和释放的规律。实验结果表明：底泥TP的释放受pH值影响很大，即碱性条件下释放量最大，近中性的释放量最小；随pH值由低到高，种养凤眼莲各处理底泥TP的释放量较空白对照分别增加了7.40、6.73、7.33 mg·kg-1和1.13 mg·kg-1。水体TP变化是底泥释放和凤眼莲吸收作用平衡后的外观表现，并不单独决定于某一因素，如pH值在6.0~9.0范围内，种养凤眼莲处理水质净化优于空白对照，其降低范围在0.03~0.27 mg·L-1之间；pH值为10.5时，种养凤眼莲处理水质净化劣于空白对照。在凤眼莲正常生长的前提下，其吸收吸附是系统可移动TP的主要去向，占系统可移动磷的73.12%~79.06%，但极端碱性条件下，凤眼莲死亡后腐烂产生的TP也是系统可移动TP的来源之一。
- 王岩张迎颖张志勇刘海琴秦红杰闻学政严少华
- 关键词：凤眼莲PH值内源磷
- 滇池水域凤眼莲规模化种养种群扩繁特征与水质改善效果被引量：9
- 2014年
- 规模化种养凤眼莲修复湖泊富营养化水体己在滇池取得初步成效.为了研究凤眼莲规模化种养种群扩繁特征与规模化种养凤眼莲对湖泊富营养化水体的水质改善效果,在滇池草海与外海人工构建围栏控制性种养凤眼莲,于2011～2012年定期监测凤眼莲单位面积生物量、种群覆盖面积、植株氮和磷含量及各试验水域水质指标.结果显示：（1）在滇池流域气候条件下,5～9月份为凤眼莲种群快速生长扩繁期,10月份后生长速率开始降低.因此,为获取最高生物量,实现最大程度消减水体氮、磷的目的,凤眼莲持续采收工作应在9月底开始.（2）2011年,在草海水域,凤眼莲平均生长速率达330.1 g/（m2·d）,单位面积生物累积量达63.4 kg/m2;2012年,在外海北部蓝藻易汇集水域,凤眼莲单位面积生物累积量平均为56.2 kg/m2.（3）通过凤眼莲生物修复,草海与外海水体总氮、总磷浓度均有所下降,水质明显改善.
- 张志勇张迎颖刘海琴李晓铭余凌翔闻学政秦红杰孙玲徐虹严少华
- 关键词：滇池凤眼莲水质改善
- 4种水生植物除磷效果及系统磷迁移规律研究被引量：18
- 2015年
- [目的]研究不同生态类型水生植物对水体总磷的去除效果及系统磷迁移规律。[方法]选取4种不同生态类型水生植物,分别为漂浮植物凤眼莲、水浮莲和挺水植物香蒲以及沉水植物轮叶黑藻,结合滇池富营养化湖水及底泥,构建静态模拟生长体系。[结果]4种水生植物对富营养化湖水、底泥具有一定的耐受能力。试验80 d后,凤眼莲、水浮莲和香蒲对水体总磷的去除率分别为95.0%、94.3%和92.0%。凤眼莲系统中水体磷浓度大幅度降低,底泥中的磷素逐渐释放,凤眼莲所吸收磷素来源于水体和底泥;水浮莲所吸收磷素主要来源于水体;香蒲鲜质量增加极少,在降低水体总磷浓度的同时,促使底泥总磷含量略微增加,从表观上看,水体为其吸收磷素的主要来源;轮叶黑藻植株部分发生腐烂,对水体总磷的去除率仅为62.9%,低于对照,但对底泥中总磷吸收良好,底泥是其吸收磷素的主要来源。[结论]凤眼莲、水浮莲和香蒲能有效降低水体总磷;凤眼莲和轮叶黑藻能够吸收底泥中的磷素;当水体总磷浓度较低时,底泥中的磷素会释放至水中。
- 陈志超张志勇刘海琴闻学政秦红杰严少华张迎颖
- 关键词：水生植物富营养化水体底泥磷去除磷迁移
- 规模化控养水葫芦改善滇池外海水质效果研究被引量：7
- 2015年
- 2011─2013年,在滇池外海水域实施了规模化控养水葫芦(Eichhornia crassipes)修复富营养化湖泊水体的试验性工程,以及外海湖体与控养区内、外水质的变化分析,探讨规模化控养水葫芦对外海水质的改善效果。结果表明:水葫芦在滇池外海控养水域生长迅速,安全可控,并未出现逃逸泛滥现象。2012和2013年水葫芦最大覆盖面积分别为556.39和257.87hm2,通过对其采收共计从外海水体带走氮691.89 t,磷57.40 t;工程实施期间,外海全湖水质得到一定的改善,水体TP平均浓度始终维持在较低水平,水体TN平均浓度显著下降,尤其2012年,外海湖体TN平均质量浓度由2011年的2.80 mg·L-1降至1.96 mg·L-1,同比下降了30.00%;水葫芦控养区内水体TN和TP平均浓度较控养区外分别下降了28.52%和13.04%。综上分析,规模化控养水葫芦可削减水体大量的氮、磷,尽管水葫芦覆盖面积不足外海水域面积的2.00%,但仍对外海全湖水质改善具有一定效果。该研究为规模化控养水葫芦应用于大型富营养化湖泊的治理提供了工程实践与理论依据。
- 张志勇徐寸发闻学政张晋华秦红杰张迎颖杨光明李晓铭刘海琴严少华
- 关键词：水葫芦水质改善滇池
- 凤眼莲修复系统中磷去除途径及其对底泥磷释放的影响被引量：9
- 2016年
- [目的]本文旨在探讨凤眼莲生态修复系统中磷素的去除途径及各途径对总磷去除量的贡献率,分析凤眼莲对底泥磷释放的影响,明确系统中磷变量的去向和分配问题,为凤眼莲生态修复技术的应用提供数据支撑。[方法]在滇池气候条件下,利用漂浮植物凤眼莲,结合滇池湖水与底泥,构建凤眼莲生态修复系统,设置2种覆盖度（60%和100%）,开展了为期30 d（重复3个周期）的静态模拟试验。[结果]在本试验条件下,水体总磷初始浓度较低,凤眼莲吸收作用对系统总磷去除量的贡献率最高,约占系统总磷去除量的80%左右;根系吸附对总磷去除量的贡献率较低,约为6%~8%;根系脱落物对系统总磷去除量的贡献率极低,低于2%。底泥吸附不再成为系统中的除磷途径;相反,底泥中的磷素向水体释放。凤眼莲能够有效降低水体总磷浓度,也能吸收底泥中的磷素;凤眼莲对无机磷形态中的铁/铝磷（Fe/Al-P）和有机磷（OP）的释放过程具有显著影响（P〈0.05）。种养凤眼莲降低了水体溶氧,在系统中形成厌氧条件,有利于底泥中铁/铝磷的释放。试验水体的碱性条件有利于底泥有机磷的矿化,凤眼莲的吸收作用强化了碱性条件对有机磷释放的影响。[结论]在本试验中,凤眼莲的吸收作用是该植物修复系统中的主要除磷途径,也间接促进了系统中底泥磷的释放。在野外工程实践中,凤眼莲的吸收作用对于水体磷素消减的影响主要取决于其种养面积与采收生物量。
- 张迎颖张志勇陈志超刘海琴闻学政秦红杰严少华
- 关键词：凤眼莲滇池富营养化水体底泥磷去除磷释放
