不同季节伊乐藻水质改善效应对比
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水生态修复植物水质净化能力综述摘要:近年来,环境保护、生态修复逐渐成为全社会关注的焦点。
中央相继提出了生态文明建设、长江经济带生态修复、黄河流域生态保护和高质量发展等战略目标,推进绿色发展理念。
在水生生态系统修复和水质改善方面,水生植物发挥着重大作用并受到广泛的关注。
植物修复操作简单、成本低、并能增强生态可持续性,可原位修复污染水域。
但是,仍存在许多待完善之处。
关键词:水生态修复;植物;水质净化;能力综述引言伴随社会的持续发展,生态环境问题日益受到关注,尤其是近年来的蓝藻污染、工业废水排放、水质富营养化等问题,给人类正常生活及生产带来了严重干扰,并逐步衍生出一系列社会问题。
为适应现代水污染治理的需求,水生植物在污水治理层面的价值得到了深入的挖掘,以期利用自然生态循环机理,使污水治理回归到生态环节,在提升治理效率的同时节约人工成本。
因此,生态视野下水生植物在污水净化中的应用受到了广泛研究与应用。
1水环境生态的现状可持续发展观念是我国近些年针对城市建设的主要方针,因为之前以工业化为基础的时代已经严重破坏了城市生态环境的协调,并且危机到了人类自身的生命财产安全,特别是水环境的污染更是日益严重,以科学的手段解决当前水资源的利用与生态平衡是发展城市生态经济的当务之急。
现如今水环境的生态污染,较为常见的有生活污水的非正规排放、生活工业垃圾的随处堆积和水环境的随意填埋污染等方面,不但加深导致可利用水环境破坏严重的情况,更直接影响城市居民生活质量的有效提升和规划发展。
故而,采取有效且可持续性强的水资源保护措施,是我国城市在生态经济环境中发展的首要前提,更是维护居民自身生活质量,不可忽略的平衡手段。
2水生植物水质净化的机理2.1吸收作用与富集作用水生植物对于水污染的治理工作来说起到一定的积极作用,水生植物凭借着自己庞大的根系在不断生长的过程中对所生长的水区进行污染物的吸附和治理环节,通过植被根部转变为自身的养分。
水生植物和水体生态的修复水生植物和水体生态的修复第一章水生植物概述1.1 水生植物的概念为一生态学范畴的概念。
并没有一个统一的定义。
水生植物生活于水环境中,形成了一系列对于水环境的典型适应性特征,主要体现在形态结构及其功能上。
生活型:指植物长期生存在一定的环境下形成的一种形态上的适应类型,也是各种植物对其生态条件的综合作用在外貌上的具体反映。
挺水植物:根生泥中,下部或基部在水中,茎、叶等光合作用部分暴露在空气中。
该类群植物处于水陆过渡地带,因而叶表现出具有同陆生植物相似的结构,具有表皮毛、角质层、气孔等。
浮叶植物:植株扎根基底,光合作用部分仅叶漂浮于水面。
漂浮植物:与浮叶植物相比,整个植物体悬浮于水面,根沉水中,但不接触基底。
也有浮水叶与沉水叶之分。
沉水植物:大部分生活周期内营养体全部沉没水中,植株扎根基底。
由于完全沉水,该类群植物适应水环境的特性更为典型,叶面上的气孔已丧失功能或没有气孔;通气组织特别发达;叶绿体大而多,主要分布于植物体表面;。
在同一水体中,各生活型的水生植物分布呈一定规律,自沿岸带向深水区呈连续分布态,依次为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。
水生植被的功能:首先,作为初级生产者,为各类水生动物直接或间接提供食物基础,进而形成复杂的食物链,为最终形成复杂的生态系统提供了必要条件;其次,调节生态系统的物质循环,如通过其矿物质营养代谢实现物质循环;可有效增加空间生态位,形成更多样你给的小生境;能影响并稳定水体理化指标,如通过光合作用放氧提高水体中溶氧浓度和氧化还原电位;通过呼吸作用利用二氧化碳改变水体pH和无机碳的形态和含量等;再次,大型水生植物通过与浮游植物竞争营养物质和生长空间,以及形成遮光效应和分泌克藻物质,可以很好地抑制藻类的过量繁殖,减少水华的暴发,维持较高的生物多样性和健康的水环境;还具有各种物理、化学效应,如固化底泥、提高其氧化性、附着和吸收有害物质,通过吸附和过滤作用,降低生物性和非生物性悬浮物,增加透明度,净化水质;水体中植物的生存,可减少水动力,降低水体扰动所带来的底泥营养盐向水体释放;最后,具有景观美化效应等。
本研究主要通过测定不同水草搭配种植模式(伊乐藻、伊乐藻+轮叶黑藻、伊乐藻+黄丝草)下河蟹肝胰腺和性腺的生化组成评价河蟹品质和口味,探索对河蟹口味最佳的水草栽种方式,从而为河蟹养殖提供参考。
一、材料与方法1.池塘条件在金坛区渔业科技示范基地选择9口面积均为1.5亩的标准化池塘作为本次试验塘,分别设伊乐藻、伊乐藻+轮叶黑藻和伊乐藻+黄丝草3组,且每组设置3个平行;池塘进排水系统完备,水质清新无污染,池塘四周设防逃板,进排水安装双层过滤网,底部安装微孔增氧设施。
2.清塘与消毒池塘经过1个月充分曝晒后,上水15厘米,采用湿法清塘,每亩用漂白粉25千克+发酵后的茶籽饼2千克,全池泼洒,充分杀死病原微生物和野杂鱼。
3.种植水草伊乐藻+黄丝草组,两种水草呈条带状交替种植,每个条带宽度为3米,伊乐藻行间距1米×1.5米,黄丝草行间距0.8米×0.8米。
伊乐藻+轮叶黑藻组,用围网将池塘按照1∶3的比例隔开,1/4的部分种植伊乐藻,行间距0.6米×0.8米,不空行;3/4的部分种植轮叶黑藻,呈条带种植,东西走向,行间距1米×1米,行与行之间间隔2米。
伊乐藻组呈条带种植,东西走向,行间距1.5米×2米,3米为1个条带,条带之间间隔2米。
伊乐藻、黄丝草2月完成种植,轮叶黑藻4月完成种植。
4.苗种放养试验塘均放养体质健壮、体表干净、附肢齐全、活力强的优质自育蟹种,蟹种来源一致,放养规格均为120只/千克,放养密度均为1500只/亩。
鉴于水草的栽种和生长特性,伊乐藻和伊乐藻+黄丝草组蟹种直接全塘投放,伊乐藻+轮叶黑藻组先投放在种植伊乐藻种植区(5月下旬待轮叶黑藻长势较好后再撤掉隔断网围)。
放苗前全部进行调水解毒。
5.池塘管理试验养殖采用配合饲料辅以玉米、动物性饵料模式进行投喂,且根据不同生长阶段选择确定饲料蛋白质比例和其他饲料搭配比例,投喂遵循“定时、定点、定量”原则,投喂方式和投喂量3组保持操作一致。
园林景观设计中植物的科学配置策略摘要:园林景观设计中,植物的科学配置策略是至关重要的一环。
植物选择和配置作为景观园林工程的核心与难点,其合理性直接关系到整体工程的质量。
在项目设计阶段,设计人员需严格遵循植物选择与配置的原则,确保配置的科学性与合理性。
通过科学合理的植物配置,能够有效提升园林景观的观赏价值、生态效应及可持续性,从而实现优质景观园林工程的建设目标。
关键词:景观园林;城市建设;基本原则;植物选择;景观配置0引言近年来,随着城市化进程的迅速推进,城市基础建设得到了持续发展,景观园林项目在其中扮演着越来越重要的角色。
作为城市绿化的关键组成部分,景观园林不仅提升了城市的整体美感,还对于改善生态环境、促进居民身心健康具有重要意义。
因此,在园林景观设计中,如何科学地进行植物配置,确保设计环节的合理性,已成为业界关注的焦点。
本文旨在探讨园林景观设计中植物的科学配置策略,通过合理的植物选型与配置,充分发挥景观园林的功能,为城市创造更加自然、美观且生态和谐的绿色空间。
1.常用的植物配置手法1.1自然式(复层式种植)对单个树种的品质要求不是特别高,关注整体植物层次的协调性。
复层种植追求色彩、树形、高度的变化。
组团追求层次清晰。
如图1所示为典型的由低到高,层次分明的形式,地被线性排布,围绕在绿球外侧形成组团边界。
图1 自然式(形式一)如图2所示为疏密搭配的层次配植,局部留出草坪,与组团植群形成开阖对比。
图2 自然式(形式二)如图3所示从大乔木到花草,多层次配植,充分利用植物型态之间的差异,形成错落的变化。
图3 自然式(形式三)1.2疏林草地纯林带背景、以复层式种植为背景。
重要营造关键点:地形、天际线,利用地形、植物高度差异、同一品种不同规格的变化营造丰富的林冠线。
1.3规则式行道树、树阵配置方式:植物按照相等的株距呈单行或多行种植或两株/两丛植物按轴线左右对称栽适用范围:园区出入口、园区轴线、规则式花园出入口、庭院左右。
水质净化与生态修复的水生植物优选指标体系构建摘要:水生植物作为一种重要的生物资源,在社会不断发展的今天已得到了很好的利用。
为了进一步改善城固县滨江公园水体的水质和生态恢复效果,本文对其进行分析,以寻求合适的实施方案。
研究发现,水体的真实情况和水体中水体的水深、温度和pH值之间的关系是非常重要的,以水生植物的生物量、生长速度为控制指标,利用植物氮、磷储量和养分的吸收位置,可以定量评价所获得的水生植物对水中养分的去除作用,从而为项目区实施奠定基础。
关键词:水生植物;指标系统;水质净化;资源利用基金项目:陕西省土地工程建设集团内部科研项目(DJNY2020-36)0引言城固滨江公园项目位于陕西省汉中市城固县南部汉江以北滨江区域,距城固县城中心约2.8公里,建设用地范围东起汉江大桥西侧,西至汉江大桥以西2.6公里,南至汉江河道中心线,北至108国道以北8.5米。
长约2.6公里,总面积约1300亩。
水生植物的生长特点,主要是指植物在水中的发育和发育的特点,以确定适合的水域环境,以及植物的繁殖速度、可覆盖水域的大小、土壤的腐蚀力等,以及可利用的植被的生长速度和生物量等,确定合适的采收时间,达到植物对水质的有效净化,同时又不会造成二次污染。
然而,在利用水生植物进行生物恢复的过程中,往往会出现对其生长的适应状况和特性不够全面的情况。
为了改善水质的净化和生态恢复效果,本文基于对汉江滨江公园项目的分析,进行较为系统的总结,为今后开展水域的生物恢复工作奠定了基础。
1工程条件(一)地质及水文状况该地区属汉中平原,西起勉县武侯镇,东至洋县龙亭铺,长约116公里,南北宽约5-25公里。
河流阶地发育平均海拔500米左右,为陷落平原,由汉江冲积而成,上覆第四纪粘土、黄土状砂质粘土及砾石,形成肥沃的原野。
境内径流主要由降水形成,以地表水为主。
土壤类型多为淤土和潮土。
淤土有机质含量0.48,碱解氮88 6mg/kg,速效磷15.2毫克/千克,ph值值中性,有机质极缺。
9.1 水生植物修复技术9.1.1 水生植物净化水体的机理水生植物对污染物的净化作用原理主要在植物的根、茎和叶对污染物的吸收。
(1)水溶态污染物到达水生植物根、茎和叶表面水溶态的污染物到达水生植物根表面,主要有两个途径:一条是质体流途径,即污染物随蒸腾拉力,在植物吸收水分时与水一起到达植物根部;另一条是扩散途径,即通过扩散而到达根表面。
到达根表面的污染物不一定被植物根所吸收。
水生植物吸收河湖底泥中污染物的种类和数量除受底泥特性、污染物种类和浓度影响外,还取决于植物的特性。
水溶态污染物到达水生植物茎和叶表面,主要也有两个途径:一条是茎和叶的气孔吸收途径,即水体污染物吸附在气孔而进入植物体内;另一条是角质层途径,水体污染物在水生植物茎和叶表面,表面活性剂能显著降低水溶液的表面张力而进入植物体。
(2)水溶态污染物进入细胞的过程植物的细胞璧是污染物进入横物细胞的第一道屏障。
在细胞壁中的果胶质成分为结合污染物提供了大量的交换位点。
细胞膜调节着着物质进出细胞的过程,它与细胞壁一起构成了细胞的防卫体系。
污染物通过植物细胞进入细胞的过程,日前认为有两种方式;一种是被动的扩散,物质顺着本身的浓度梯度或细胞壁的电化学势流动;另一种是物质的主动传递过程,这种传递需要能量。
这两种过程都与细胞膜的结构有关。
生物膜是非极性的类脂双层膜,在脂质双分子层内外表面镶嵌着蛋白质特异载体分子,正常情况下对物质的吸收具有选择性。
Park把细胞膜透过机理归纳为以下几个主要方面:①②③流动输送:生物膜有许多孔隙和细孔,水溶性的化学物质和难脂溶性的微粒子化合物随水流通过细胞膜。
如果水溶性和难脂溶性的粒子直径在8.4nm以上就不能通过膜。
②脂质层受控扩散:脂溶性化合物受这类扩散的影响。
脂溶性化台物在水中扩散是以乳液状态存在,当与生物体膜接触,部分脂溶性化合物溶解在细胞膜中,借助于扩散作用而进入细胞内。
③媒介输送与动能载体输送;担任化合物输送任务的是生物膜内的载体,它使化合物在生物体内得以输送。
不同季节伊乐藻水质改善效应的对比研究摘要:前人对沉水植物水质效应的研究,主要集中在一个试验周期内,多数集中在春、夏或秋季中的一个季节,对沉水植物在不同季节的水质改善效应的系统研究也少见报导。
耐寒沉水植物伊乐藻常常被用作生态修复工程的生物材料,本论文结合实际情况,选择伊乐藻作为研究对象,开展相同生物量(100g/20l)伊乐藻在不同季节(春、夏、秋、冬)中对污染水体的水质改善效应的研究,通过试验得到伊乐藻对水质改善效应在不同季节中的变化规律。
借此为常绿型水生植被的组建提供一定的理论依据。
关键词:沉水植物;水质效应;季节;伊乐藻
中图分类号:文献标识码:文章编号:
前言
由于我国目前水环境污染严重。
据调查,全国近47%河段、90%以上的城市水域受到不同程度的污染。
严重的水污染导致了生态系统的破坏,主要表现在:高等水生植物消亡,鱼类绝迹,生物多样性下降。
由于水是人类生存和社会经济发展最基本的物质基础。
因此,水环境治理更是当务之急,在这样的形势下,水生态修复理所当然地成为当前的热点。
日本早在1965年就开展了恢复琵琶湖生态系统的工作;美国在水生态修复方面也开展了大量的工程实践及室内研究。
对水环境进行整治主要采用截污、调水、清淤等措施,不能从
根本上解决水体的污染问题。
而水生植物对维持生态系统的结构和功能起着至关重要的作用。
可见,水生态修复的关键是水生植物的恢复,但是对水生植物恢复后的水环境效应不明确。
吴振斌等[1]的研究表明水生植物对污染水体有明显的净化作用;而杨清心[2]认为水生植物也会加速湖泊淤浅、引起水质污染等环境负效应。
因此,选择沉水植物并研究它的水质改善效应具有一定的意义,并能为水生态系统修复提供理论依据。
前人对沉水植物水质效应的研究,主要集中在一段时期内,也就是在一个试验周期内的研究,多数集中在春、夏或秋季中的一个季节,而且对冬季时期沉水植物的水环境效应的研究较少,对沉水植物在不同季节的水质改善效应的系统研究也少见报导[3~8]。
于是选择伊乐藻作为研究对象,对其在不同季节时期的水质改善效应进行了对比研究。
1试验方法与材料
先从野外采集不同种类的沉水植物,将其栽种在盛有一定量自来水的大型塑料桶(底部直径×高=40×72 cm)中,放在室外自然光照下进行培养驯化,作为试验材料备用。
试验开始时,先将试验桶(上部直径35cm;底部直径28cm;高38cm。
)洗干净晾干;向所有试验桶分别加入20l的新鲜(当天取)污水;挑选经驯化后生长状态良好的伊乐藻,称取100g放到各个试验桶中,开始试验。
所有试验桶均放在室外自然光照的地方,但要避免雨淋。
试验期间记录水温的变化情况,水温是取三个时间点的平均值(8:00、12:00、20:00),采样前要按照每个试验组的蒸发量先补充蒸馏水。
根据各个试验情况调整采样频率和试验周期,根据分析需要选择测定的水质指标[9]。
试验结束时测定各试验组伊乐藻的植物量。
试验水样的有关水质指标、试验时间等相关参数见表1。
2试验结果与讨论
2.1不同季节的植物量变化
从试验结果可见(图1),四个季节中伊乐藻的植物量都有增加(不同季节试验所选起始植物量均为100g)。
但从柱状图可以看出,伊乐藻在秋季试验时植物量增加最大,为65g;其次是冬季,植物量增加了47g;夏季10g;最小的是春季,只有5g。
2.2不同季节伊乐藻对水质的改善效应
2.2.1对tn的去除效果
从不同季节的tn去除率变化图(图2)上可见,伊乐藻对tn去除率最高的季节是秋季,最终的去除率约为30%。
伊乐藻在冬季对水体中tn的去除效果最差,去除率只有10%左右。
春秋季的去除率是先增大后减小,冬夏季是先增大、减小后增大的趋势。
2.2.2对tp的去除效果
在不同季节中伊乐藻对tp的去除率变化见图3。
可见,在四个季节中,秋季和春季的去除率变化规律相同,去除率随着试验时间都是先增大,后减小;夏季和冬季的去除率相同,随试验时间的延长,先减小后增大。
总体上看,伊乐藻秋季时对tp的去除率最大,在冬季时去除率最小[10]。
2.2.3对nh3-n的去除效果
这三个季节中试验水样的起始浓度接近,这更有利于它们之间的比较。
我们熟知伊乐藻是耐寒的沉水植物,能耐低温甚至冰点以下的温度。
从伊乐藻生物量的增长可以说明,在夏季高温季节伊乐藻仍然可以生长,并且对水体中的nh3-n具有一定的净化作用。
从不同季节去除率图(图4)上可以更清楚看到,伊乐藻在夏季时对nh3-n的去除率最高,去除率随试验时间的延长增加迅速,试验结束时的去除率可以达到近75%,春季的去除率最小,伊乐藻几乎对nh3-n不起作用。
2.2.4对codmn的去除效果
高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的量,以氧的mg/l来表示。
它是一个可以反映地表水体受有机污染物污染程度的指标。
通过四个季节试验的比较(图5),可以得出,在夏季时伊乐藻对codmn的去除率最高,也意味着对有机物的降解作用最强;秋季的去除效果最差,甚至已经产生负作用。
2.2.5对藻类的抑制效应
叶绿素是藻类重要的组成成分之一,所有的藻类都含有chla。
chla含量的高低与该水体藻类的种类、数量等密切相关,也与水环境质量有关,是水体理化性质动态变化的综合反映指标,为水生生态系统测定中必选项目之一。
伊乐藻在夏季具有较好的克藻效应,从图6可以看出。
夏季伊乐藻对藻类的抑制率约为50%;冬季伊乐藻的抑藻效果最不明显。
3结论
(1)秋季伊乐藻生物量增加最大;
(2)伊乐藻在夏、秋季节具有较好的水质改善效应。
参考文献:
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注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。