国家科技重大专项(2009ZX07106-002-004)
- 作品数：28 被引量：312H指数：12
- 相关作者：吴振斌贺锋徐栋胡胜华周巧红更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院武汉理工大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金武汉市科技攻关计划项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学更多>>
- 水华束丝藻对磷的生理响应研究被引量：4
- 2011年
- 束丝藻(Aphanizomenon Morr.ex Born.et Flah.)是我国淡水水体常见的水华蓝藻之一,由其引发的水华已产生了严重的环境及生态安全问题。然而,目前对束丝藻的研究仍相对较少。为了揭示环境因子对束丝藻的影响,研究从淡水水体限制因子?磷入手,探讨其对束丝藻的生理生态效应,研究了不同磷浓度(0.00、0.02、0.05、0.50、1.00 mg/L)对水华束丝藻的生长、光合作用及碱性磷酸酶变化的影响。结果表明:水华束丝藻在磷浓度低于0.50 mg/L条件下,其比生长速率(μ)、最大光合反应(Pm)、饱和光强(Ik)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和最大电子传递速率(ETRmax)均下降,而暗呼吸(Rd)显著增加,这表明培养基磷浓度低于0.50 mg/L时,水华束丝藻产生磷营养胁迫,导致其光合作用受到抑制,呼吸作用增强,进而抑制其生长。为了应对这种胁迫,束丝藻显著增加了其碱性磷酸酶活性(APA),APA的增加,使得水华束丝藻能够分解有机形态磷物质转化为其可利用无机磷来缓解磷胁迫。当磷浓度高于0.50 mg/L时,水华束丝藻各种参数并没显著性差异,表明磷浓度高于0.50 mg/L能够保证水华束丝藻的正常生理特征。这些结果揭示了在低磷条件下,水华束丝藻能通过调节光合作用和APA等生理响应,使其保持生存和竞争优势。
- 施军琼吴忠兴马剑敏马帅
- 关键词：水华束丝藻磷光合作用碱性磷酸酶生理响应
- 苦草和黑藻对模拟西湖水体中COD_(Mn)及TN和NO_3-N的去除力分析被引量：5
- 2012年
- 研究了苦草〔Vallisneria natans(Lour.)Hara〕和黑藻〔Hydrilla verticillata(L.f.)Royle〕对模拟西湖富营养化水体中CODMn、TN和NO3-N的去除力及其动力学模型,并对实验期间(30 d)2种植物的株高及单株鲜质量的变化进行了分析。结果表明:种植30 d内,苦草和黑藻对水体中CODMn、TN和NO3-N的去除率均表现出前期较小、中期急剧增加、后期缓慢变化的趋势,且3项指标的去除过程均符合一级动力学模型。种植20～25 d后,苦草和黑藻对水体中CODMn、TN和NO3-N的去除效果均最佳;其中,苦草对CODMn、TN和NO3-N的最高去除率分别为66.7%、71.4%和68.2%,去除动力学方程分别为CCODMn=6.96e(-0.030t)、CTN=7.29e(-0.048t)和CNO3-N=5.12e(-0.046t),降解系数分别为0.030、0.048和0.046;黑藻对CODMn、TN和NO3-N的最高去除率分别为55.0%、61.4%和69.0%,去除动力学方程分别为CCODMn=6.91e(-0.043t)、CTN=6.55e(-0.033t)和CNO3-N=4.69e(-0.046t),降解系数分别为0.043、0.033和0.046。种植30 d后,苦草和黑藻的株高和单株鲜质量均明显增加,其中,苦草平均株高和平均单株鲜质量分别增加了53.0%和170.5%;黑藻平均株高和平均单株鲜质量分别增加了120.0%和216.7%。研究结果说明:苦草和黑藻在模拟西湖水体中均能够正常生长,且对富营养化水体有较好的净化作用,可用于水环境改善和水生态修复。
- 李泽高小辉贺锋胡胜华夏世斌吴振斌
- 关键词：苦草黑藻富营养化水体CODMN
- 垂直流人工湿地系统基质优化级配研究被引量：20
- 2010年
- 选取生物陶粒、无烟煤、沸石、钢渣和蛭石为基质,按不同的级配方式填充成基质柱,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验.研究表明,粒径分层级配基质对COD的去除率均高于单一粒径基质,其中分层生物陶粒对COD的平均去除率高达72.91%.分层沸石对总氮的净化能力较单一粒径基质有所提高,平均去除率高达91.23%.填充了生物陶粒、沸石和无烟煤的模拟柱对有机物和氮的净化效果和单一基质没有显著性差异(p<0.05).填充钢渣和无烟煤的模拟柱出水pH值均在正常范围内,但是除从上到下依次填充无烟煤、蛭石和钢渣的基质柱外,其它填充钢渣和无烟煤的模拟柱对磷素的净化能力都低于单一基质.种植植物对净化效果没有明显影响.在垂直流人工湿地中,针对水质特点选择高效的级配基质,如分层生物陶粒、分层沸石、分层无烟煤以及生物陶粒、沸石和无烟煤组合,在高水力负荷条件下可获得更好的处理效果.
- 武俊梅张翔凌王荣徐栋贺锋吴振斌
- 关键词：垂直流人工湿地基质级配
- 复合垂直流人工湿地氧调控条件优化研究被引量：7
- 2010年
- 溶解氧是制约人工湿地净化空间的重要影响因素之一,调控与优化湿地内的氧状态分布,对提高人工湿地的去污效果十分重要。为此,利用复合垂直流人工湿地(IVCW)特有的通气管进行氧调控,选择曝气位置、曝气速率、曝气机运行/停止时间、开始曝气时刻进行正交试验,开展了IVCW氧调控的操作条件优化研究。结果表明,各因素的影响力依次为:曝气机运行/停止时间>曝气位置>曝气速率>开始曝气时刻;较佳的操作条件为:曝气位置为下行池底部,曝气速率0.25m·3h-1,曝气机运行/停止时间为8h/16h,开始曝气时刻为进水时刻。另外,TN负荷削减量与供氧量呈显著相关,当供氧量为2m·3d-1时,IVCW对COD、TN、TP负荷削减量可分别达到16、1.6、0.20g·m-·2d-1。
- 陶敏付贵萍贺锋徐栋成水平吴振斌
- 关键词：复合垂直流人工湿地通气管正交试验
- 北京奥林匹克森林公园人工湿地生态系统服务非使用价值的评估被引量：20
- 2010年
- 介绍了北京奥林匹克森林公园人工湿地的基本概况,论述了该生态系统所具有的服务功能,指出对其美学欣赏、休闲娱乐和科研教育等非使用价值进行评估的重要意义。采用意愿调查评价法(Contingent Valuation Method,CVM)评估了其非使用价值。通过问卷设计、预调查、正式调查、问卷分析,得出支付意愿均值为160.23元/(户.年);通过进入法(Enter Regression)、逐步分析法(Stepwise Regression)以及部分变量对数化后的逐步分析法等3种多元线性回归分析方式,探讨了支付意愿与受访者社会经济变量的关系,得出最优的回归模型证明对人工湿地越了解、家庭年收入越高以及受教育年限越长的受访者支付意愿就越高。最后,通过选择合理的背景人数,得出在未来20 a内北京奥林匹克森林公园人工湿地的平均总支付意愿为12 336.56万元/年,总净现值为189 042.97、161 427.85和139 842.25万元(折现率分别为3%、5%和7%)。
- 贺锋董金凯谢小龙徐栋吴振斌
- 关键词：北京奥林匹克森林公园人工湿地支付意愿
- 氧调控下复合垂直流人工湿地脱氮研究被引量：10
- 2011年
- 溶解氧是人工湿地脱氮的重要限制性因子,调控湿地内氧状态分布是提高其脱氮效果的关键所在.为此,研究了夏、冬季时氧调控下复合垂直流人工湿地(IVCW)中氧状态的变化规律、脱氮效果及净化机制.结果表明,氧调控下IVCW中氧状态改善明显,夏、冬季时好氧Ⅰ区范围(以深度表示)分别从22 cm、17 cm扩大至53 cm、44 cm;即使冬季植物枯萎时,氧调控下IVCW沿水流方向仍可依次形成好氧Ⅰ区-缺氧区-好氧Ⅱ区(O-A-O)3个功能区,而冬季时常规IVCW仅有好氧Ⅰ区-缺氧区(O-A)2个功能区.氧调控下IVCW的有机物降解和硝化能力显著增强,尤其是冬季时COD、TN、NH 4+-N的平均去除率分别提高了12.2%、6.9%、15.1%;并且采用8 h∶16 h的间歇停曝方式,出水中NO 3--N浓度无明显增加.另外,好氧Ⅰ区是IVCW中污染物去除的主要区域,氧调控主要是增强了该功能区的净化能力.因此,氧调控措施对于IVCW系统的优化与应用具有重要意义.
- 陶敏贺锋徐栋周巧红梁威成水平吴振斌
- 关键词：复合垂直流人工湿地脱氮净化机制
- 伊乐藻中有机酸的GC-MS分析及其抑藻作用研究被引量：16
- 2011年
- 防治湖泊富营养化和藻类水华是当代资源、环境、生态领域重大的科学和技术问题与热点之一。利用水生植物化感作用抑制藻类生长作为一种新型的生物抑藻技术在近年来开始受到研究者的重视,并取得了一定的研究成果。文章采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析了伊乐藻超纯水浸提液的乙酸乙酯萃取浸膏的化学成分,共鉴定出20种有机酸,还研究了其乙酸乙酯萃取浸膏对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,该总有机酸对铜绿微囊藻的生物量增长具有抑制作用。该结论为通过沉水植物恢复富营养化水体提供了重要依据。
- 王红强朱慧杰张丽萍张胜花刘碧云胡陈艳葛芳杰吴振斌
- 关键词：化感作用伊乐藻有机酸铜绿微囊藻
- 不同氮、磷浓度对穗花狐尾藻生长及酚类物质含量的影响被引量：13
- 2012年
- 为揭示解营养物质对穗花狐尾藻生长及其体内酚类物质的影响,研究了不同氮、磷浓度下穗花狐尾藻体内可溶性糖、可溶性蛋白和总酚含量的变化及与酚类代谢相关酶——苯丙氨酸裂解酶(Pheny lalanine ammonia-lyase,PAL)的活性.结果表明,不同氮、磷条件下,穗花狐尾藻顶端组织中可溶性蛋白含量没有明显变化,低氮、低磷水平下顶端组织中可溶性糖含量分别为50.91、38.25mg.g-1(以干重计),均高于对照组,表明穗花狐尾藻体内可溶性糖对氮、磷胁迫的响应较可溶性蛋白敏感.不同氮浓度(0.875、7.0、56.0mg.L-1)和磷浓度(0.194、1.55、12.4mg.L-1)下,穗花狐尾藻顶端组织中总酚含量分别为44.74、24.42、29.73mg.g-1和37.77、30.60、36.05mg.g-1(以干重计),对应PAL酶活性的变化趋势与酚类物质变化趋势一致,而生物量增长率与酚类物质变化趋势相反,即过高和过低的氮、磷胁迫均会导致穗花狐尾藻生物量增长率的降低及体内酚类物质含量的升高.
- 葛芳杰刘碧云鲁志营高云霓吴振斌
- 关键词：穗花狐尾藻总酚氮磷
- 伊乐藻、苦草和菹草对硝氮与磷复合胁迫的响应被引量：4
- 2010年
- 利用微宇宙系统研究了在硝氮+磷急性胁迫下,3 d内伊乐藻、苦草和菹草的现存量、生产力、叶绿素含量的变化特点.结果表明:在硝氮+磷28.2 mg.L-1时,伊乐藻和苦草的现存量可保持正增长,高于该浓度,则负增长;菹草在最大的胁迫浓度下(硝氮+磷=225.6 mg.L-1),其现存量仍可保持正增长,3种植物对硝氮与磷复合胁迫的抗性大小次序是:菹草>伊乐藻苦草,硝氮和磷对3种植物的胁迫没有协同效应.
- 马帅张亚捷马慧颖蒋昕彧朱钰王湾湾李效宇马剑敏
- 关键词：伊乐藻苦草菹草磷硝氮复合胁迫
- 3种种植方式下沉水植物恢复效果研究被引量：9
- 2012年
- 恢复沉水植物是受污染水体生态修复与重建的有效措施之一,人工快速大面积恢复沉水植物的方法是关键。选取杭州西湖西进区域茅家埠和浴鹄湾近岸水域,分别采用扦插法、沉栽法和播种法对沉水植物菹草、苦草和黑藻进行种植。研究表明:运用沉栽法种植的菹草存活率比用播种法种植的存活率高71.1%;运用扦插法种植的苦草比沉栽法和播种法的存活率分别高84.3%和87.8%;运用扦插法种植的黑藻比用播种法种植的存活率高69%;3种种植方式下最终的单株植物生物量间无显著差异。
- 张聪贺锋高小辉孔令为胡胜华夏世斌吴振斌
- 关键词：沉水植物存活率生物量
