① 能够净化水质的水生植物有哪些
1水葫芦
多年生宿根浮水草本植物。因其在根与叶之间有一像葫芦状的大气泡又称水葫芦。茎叶悬垂于水上,蘖枝匍匐于水面。花色艳丽美观。叶色翠绿偏深。须根发达,分蘖繁殖快,管理粗放,净化水质的扒棚猜良好植物。
2红树林
红树林生态效益是它的防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。
3芦苇
水生植物,放在水里。它的主要机能可以归纳为几个方面:1.水质净化;2.创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间;3. 改善景观;
4目前治污植物主要是一些水生的茭白、芦苇、美人蕉春型、黄花莺尾、灯心草、沙草等20余种水生植物,它们不仅能够有效地吸收水体中的氮、磷等元素,起到净化水质、美化环境的作用,而且这种植物治污技术比其他处理和迟方式的成本要降低三成。
② 什么动物可以净化水
“生物净水法”让河湖荡碧波
在“山、水、城、林”四美俱全的南京,市区的河、湖就是南京的“秋波”。为了不让“秋波”因水体污染而黯淡无光,日前,有关部门开始在玄武湖大量投放鱼苗,去吃湖中的蓝藻……
记者从有关部门了解到,类似放鱼吃蓝藻的“生物净水法”在南京的重要河湖水域已经陆续实施。“生物净水法”效果皮颤如何?记者昨天进行了探访。
玄武湖
重建失衡生态链 第一步放鱼吃藻
连日来,南京在玄武湖大量投放鱼苗,预计要到本月底,计划中的3.5万斤鱼苗才能投放扮握团完毕。该市园林部门人士表示,此次耗资20万元投放鱼苗,不仅仅是为了让这些鱼去吃湖中的蓝藻,更深远的目的是治理修复玄武湖被破坏的生态链。
近年来,受玄武湖隧道和九华山隧道开挖施工的影响,玄武湖的水体环境受到很大影响,水生鱼类大厅橘幅度减少的同时,挺水植物芦苇、菖蒲,沉水植物金鱼藻、苦草、菹草等都变得十分稀少,而以蓝藻为代表的漂浮植物却大量滋生,湖水的富营养化十分严重。此次放鱼苗,表面上看是消除蓝藻,缓解水质的营养过剩,但更重要的目的是修复断裂的生态链,重建湿地生态平衡。因此,他们投放鱼苗的数量和时机都很谨慎,如果投放过多,或者繁殖过快,还会打捞清理一部分。具体保持在什么样的水平,需要专家进行评估。
据了解,此次整治玄武湖水体环境还有一系列措施,例如补种湖中缺少的水生植物,有关部门已经邀请南大、农科院、湖泊研究所的专家进行研究。3月中下旬,湖里将增加80亩荷花、鸢尾草。玄武湖公园还将与周边公园联手规划,恢复被损坏的陆地植物。
内秦淮河
水生美人蕉受冻 依然春风吹又生
为净化河道,内秦淮河逸仙桥—大中桥段去年作为试点,尝试通过种植水生植物的方式来治理污染和修复景观,而所选的植物包括四季常绿的鸢尾草以及水生美人蕉、水竹等。一个冬天过去了,这些水生植物是否依旧青翠碧绿?
昨天下午细雨霏霏,记者来到大中桥,极目远眺,进入眼帘的却是一片枯黄,两岸的“浮床花卉”就像两条黄带沿着内秦淮河两岸铺展开去。绿色的种植带上,鸢尾草以及水生美人蕉、水竹等植物大多已经枯萎,1米长的枯叶铺在河水中,曾经随处可见的“红肥绿硕”的美人蕉等挺水植物已无法分辨。在河道东岸曾经栽种的睡莲等浮水植物,也已不见踪影,只是依稀在水下看到败落的枝叶。而在河道西侧截流沟上搭建起的方形木制槽里,绿篱植物和紫藤等也是一片枯黄。
记者了解到,内秦淮河试点的800米河道上有4000多盆水生植物,就像是一个个浮动的小岛,通过栽种生存能力强、根系发达的鸢尾草、睡莲等水生植物,靠富营养化的河水生长,生长的同时,其根部能有效吸收水体中的氮、磷等富营养物质,凝聚水中的悬浮物质,达到净化水质的效果。而眼前的“残花败柳”究竟又可以对河道净化起多大的作用?在河边已生活了6年的河道清洁工告诉记者,眼前的水生植物并没有死去,只是冬天的寒冷已将植物的叶子打黄,但这些植物水下根系非常发达,开春气温回暖后,它们的长势将会很旺,绿色也会重新回来,到时只需要将败落的叶子修剪掉就可以了。
6年来,内秦淮河水质的确是趋于好转。不过专家认为,这种改善在很大程度上还是引水冲洗产生的效果,靠水生植物治污还是很有限。在水环境治理问题上,还需专家充分论证,减少盲目决策,才能尽快发挥效果,从根本上改变水质。
南湖
螺蛳河蚌投湖中 水质明显有改观
对于南湖地区的居民来说,拥有一个环境优美、水质良好的湖景公园是生活中的一大幸事。南湖公园免费对外开放已经一年多了,改造后的南湖目前水质究竟如何?
昨日,记者走进南湖公园看到,整个南湖笼罩在蒙蒙细雨之中。目前,改造的南湖水质已经有了明显的改观。对南湖有着深厚感情的建邺区环保局副局长鲁亚芳称,她从1997年开始就对南湖水体进行逐年监测,每一年的监测结果都让她难受。当时南湖的水质只能达到劣六类,水的透明度只有20多厘米。2004年10月,南湖公园建成,他们对南湖公园进行了长达半年的跟踪监测,发现水质有了明显的改变,基本在三到四类之间。由于南湖自清淤之后整个生态系统被打破,水体中的营养物质过多,去年曾将150斤螺蛳河蚌投放南湖中进行生态修复,取得了一定的效果。按照当初建邺区环保部门的建议,南湖将通过建立人工湿地系统形成水体的循环生态自净,并形成景观,但在实际建设时并没有被采纳。从严格意义上来讲,南湖还不能称得上活水公园。当然,仅靠河蚌、螺蛳还是不够的,以后环保部门将会放入各种生物用来恢复南湖的原生态系统。
内秦淮河“生物净水”怎样了
2006年06月28日07:37 扬子晚报
为了改善水质,“生物净水法”陆续在南京的重要河湖水域实施。南京内秦淮河逸仙桥—大中桥段自去年尝试种植水生植物用于治理污染和修复景观以来,眼下,已经到了一年的时间。如今,这满河的鸢尾草、美人蕉、水竹等植物长势如何?它们对河道的净化效果究竟怎样?记者前天进行了探访。
黄了叶的植物能生“绿”吗
城市生活信息 打造企业网络黄页
雷克萨斯LEXUS IS300 行走他乡 艳遇不设防
当时,该试点的800米河道上4000多盆水生植物,像一个个浮动的绿岛,工作人员将鸢尾草、美人蕉等挺水植物培养于种植篮中,并将这些种植篮固定于河边。此外,还在大中桥段的河道里栽种下睡莲等浮水植物。据介绍,这些挺水、浮水植物由于都是被固定在河岸,所以不会出现这些水生植物疯长盖住河面的现象。同时,作为靠水中营养物质生存的植物,它们的根系也十分发达,能有效吸收水体中的氮、磷等富营养物质,起到净化水质的效果。而本报自其试点以来,一直关注这些水生植物的长势。去年冬天,记者来“探望”这些植物时,他们已被寒冷打黄了叶子,如今,又到了炎热的夏天,绿色是否已重新回来?
水生植物长得有人高
这样的天气用“挥汗如雨”来形容,真是一点不夸张。大中桥上,路人行色匆匆。然而,记者站在桥上向两岸望去,却被眼前的一幕惊呆了:进入眼帘的是一片绿色,两岸的“浮床花卉”就像两条绿带沿着内秦淮河两岸铺展开去。开着红色的、橘黄色的美人蕉更为万般绿色中添了一点“艳丽”。水生植物的长势也非常旺,水竹等已经远远地超越河堤,有的甚至足有一人高。
走进河边,一股股臭味顺着风飘来,让人掩鼻不及。“一到夏天,秦淮河水就会变臭的。”河边纳凉的清洁工搭讪着。这位姓陈的老先生告诉记者,他已经在这边从事捡拾工作有8个月了,也算是看着这些植物生长的。“从这种长势来看,这些水草还是很适应河水的脏臭的。”老陈笑着说。前几天入梅之前,河底的脏物腾腾地往上翻,湖面漂浮着黑色的垃圾。当记者问及,是否感受到水生植物给河道带来的变化时,老人高兴地说:“肯定是有的!不说别的,光是看着,就觉得漂亮,比以前光秃秃的要强多了。”
记者顺着河道走上一圈,整个空气中弥漫着散不去的臭味,河水整体泛着淡黄色。然而,每走一步,河水里就泛出阵阵涟漪。一点一点,一圈一圈散去。仔细看去才发现,河道两岸的水生植物周围有不少“欢快”的小鱼,受了惊的小家伙们突突地沉到河底。莲叶在水面上铺开,引来不少米粒大的鱼儿绕“膝”承欢,叶子上时有蝴蝶和蜻蜓的光顾,亦动亦静,相映成趣。然而,走到桥的另一侧,景况已大不一样,这一侧没有种植水生植物,河水能见度非常低,看不到有鱼儿活动的迹象,水中没有一点生气。
5万元“净水”工程无人养护
在河道的西岸截流沟上搭建起的方形木制槽里,去年也被栽种上了绿篱植物和紫藤等。按照原来的设想,等这些植物长成后,河道边整个水泥堤岸,全部将会被绿色覆盖。而如今,这些长在土里的绿篱植物已经全部枯死。老陈告诉记者,到去年年底,这一带的植物就没有人来养护了,现在种植篮里也长出了很多杂草,一直没有人来修剪整理,完全是自生自灭。很快这话就得到了验证。该项目的一位负责人告诉记者,他是和另外一个人合作搞试点的,但由于一些个人原因,最终该试点也不了了之。当初他们垫资5万元来做这个工程,为了不妨碍河道走水,种植篮都是间隔设置的。“这些水生植物可以吸附水中泥沙以及一些营养物质,但完全靠它们去污是不现实的。”该负责人表示,目前,水生植物对水体的净化程度究竟如何,还在研究过程中,没有任何一方可以给出定论。“‘生物净水法’只是手段之一,要让水体变清,它代替不了其他的治理方式。”对于如今植物长势旺的情况,该负责人笑着说:“这说明秦淮河的水还是相当有‘营养’的。”他们曾经在福建泉州也做过类似的实验,但当时植物的长势并不好。因为河水中并没有太多的氮、磷等物质。
一段河面每天垃圾百十斤
专家认为,内秦淮河如今这样,已经比前几年要有所改善了,但这在很大程度上还是引水冲洗产生的效果,靠水生植物治污还是很有限。而且细心的市民可以发现,只要下场大雨,内秦淮河水就会迅速变差。届时,这条河流的主要功能是排水泄洪,城市中的截污沟闸一打开,平时的污水和着雨水全部进入了河流中。采访中,捡拾垃圾为生的老陈告诉记者,不说其他地方,就是逸仙桥—大中桥段,平时每天市民在两岸随手扔下的生活垃圾就有百十斤。
净水微生物
水族馆、养鱼厂、育苗厂等人造水体的封闭循环系统中的关键技术与设备是作为净水微生物的“生物包”。当今生物包中的微生物有以下三大类:
1:土着微生物
是在当时当地水源水域中土生土长的微生物,在水中或固着在生物包的填料上形成生物膜,是在自然状态下形成的。
传统的生物包不是利用人工培育的微生物,而是对自然生长的微生物群体加以驯化、自然选择繁殖利用。这类微生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物和相应的分解污染物的酶体系。
土着微生物,如活性污泥,最大的问题是只降解碳系污染物有效,而对氮系污染物的作用不大。光合细菌也是水中土着菌,它能降解BOD的含碳废水,去除率98%,但对总氮的去除率仅为66.7%,比活性污泥略好,但不能解除人造水体的氮系污染物。
2:外来微生物
在自然界中,能有效降解水体中碳、氮、磷、硫系污染物的高效菌株生长在土壤中,因为那里有它们所需要的氮、磷、钾及其他必需的营养元素。而自然界的海、淡水原来未受污染,缺乏这些营养元素,就很少有这些细菌生长,对水体来说,它们都是外来菌,如氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌和纤维素分解菌,大多是好氧和兼性厌氧菌。
从自然界严格分离筛选出的多种高效广普微生物,再经过互补、共生机制培育,是净水功能倍增。把它接种到生物包上,由于微生物之间的共生、竞争、排斥、偏害、拮抗,会受到土着微生物的攻击,因此需要用大量的外来菌才能形成优。一般水体(湖水)每毫升有细菌1000个到100万个,外来菌就应有10亿到1000亿个,过几天就加一次营养液,并增加水中的溶氧量,搅拌水体,才能形成优势种群。
也可采取先将原来土着微生物全部杀灭,3天后再加接外来有益菌群。这类微生物已广泛运用于水族馆、工业化育苗厂、豪华型水族馆。
水族馆、养鱼厂等人造水体可以做到无土着菌,而把外来有意净水菌培养成那里的土着菌。一旦它们成为人造水体的当家菌和物质循环的主要微生物,就能使人造水体维持生态平衡,养鱼就可以终年不换水,不用药。
净水外来菌主要是芽孢杆菌。它是土壤中的优势种群。它耐热、耐寒、耐压,可以在干燥状态下长期保存,在好氧厌氧条件下均能生存。它们中除个别菌种为病原菌外,绝大部分都是对动植物无害的腐生菌。它们具有很强的分解碳系、磷系、硫系污染物,分解蛋白质和复杂多糖的能力,对水溶性有机物分解也起着重要的作用。由于它的特性与功能优于光合细菌而成为光合细菌的替代产品。国外许多生物工程企业将它从土壤中分离出来,引入水体中,成为目前国际净水界的新宠。
我国有益菌的研制、生产刚刚起步,存在问题主要是加工处理后稳定性差,细菌易失活,功效降低。
3:基因工程菌
研究表明,从环境中分离筛选的菌种,其降解污染物的酶活性有限,要高效、快速超常发挥,就得用现代基因工程来改造微生物,形成基因工程菌,又称工程微生物。
运用生物工程技术,采用细胞融合、基因重组技术等遗传工程手段,可以将某种降解污染能力强的微生物的降解基因,转入繁殖能力强、适应性好的受体微生物中,构建出高效的具有广谱降解能力的基因工程菌。
净水微生物主要有以下功能和特点:
1:去碳去氮
如芽孢杆菌、碱杆菌属、假单胞菌、黄杆菌等复合菌有去除水中的碳、氮、磷系化合物的能力,并有转化硫、铁、汞、砷等有害物质的功能。
2:杀灭病毒
如枯草杆菌、绿脓杆菌具有分解病毒外壳酶的功能而杀灭病毒。
3:降解鱼药的毒性
如假单胞菌、节杆菌、放线菌、真菌有降解转化残留化学鱼药的功能。
4:絮凝作用
如芽孢杆菌、产气杆菌、产碱杆菌、黄杆杆菌等有生物絮凝作用,可以将水体中的有机碎屑结合成絮状体,使重金属离子沉淀,很容易被过滤器截流而移出系统外,使水体清澈。
5:反硝化作用
如芽孢杆菌、短杆菌、假单胞菌都是好氧菌和兼性厌氧菌,以分子氧作最终电子载体,在供氧不充分的时间与空间,可以利用硝酸盐为最终电子载体,起反硝化作用,将硝酸盐移出系统外,提高PH值。
6:彻底净化
这种复合菌能利用水中浓度极低的营养物质,在水中硝酸盐、葡萄糖仅为1-10毫克/升时,这些水生细菌仍能利用和耗尽它,把氮和氨的浓度降至为0。
“傻瓜养鱼”:北京市节能中心与大连市花鸟鱼虫城,均已推出一年半或三年不用换水的“傻瓜养鱼”水族箱。他们运用生物工程与物理工程相结合的技术,运用有益菌、酶、营养剂和缓冲剂组成的“活菌素”,能迅速分解鱼类的排泄物与残饵,并将大量有机物分解,集中吸附于过滤棉上,只需清洗过滤棉,不用吸污和换水,水体长年清澈透明。
③ 哪些水生植物可以净化水体污染
现在常用于水体生态修复工程中的主要是沉水植物,理论依据是淡水湖泊稳态平衡理论,沉水植物通过光合作用吸收分解水体中的氮磷等营养物质,净化水质,释放氧气,为水体中其他生物提供了更好的生存空间,促进食物链的稳定平衡,而水体富营养化正是由于食物链失衡造成,所以沉水植物在水体修复中发挥了巨大作用,一般常用的净化水体的沉水植物有矮生苦草,黑藻,眼子菜,狐尾藻,菹草等,再辅助搭配挺水植物,再力花,鸢尾,卢竹等,以及浮叶植物睡莲,荷花。
④ 哪些水生植物可以净化水体污染
《水生植物对污染物的清除及其应用》 人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中,使水受到污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类,基本上以化学性污染为主。具体污染杂质有无机污染物质、无机有毒物质、有机有毒物质、植物营养物质等。而对于这些污染物的清除中,水生植物起着非常重要的作用。 水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。水生植物大致可区分为四类:挺水植物、沉水植物、浮叶植物与漂浮植物。而大型水生植物是除小型藻类以外所有水生植物类群。水生植物是水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者,对生态系统物质和能量的循环和传递起调控作用。它还可固定水中的悬浮物,并可起到潜在的去毒作用。水生植物在环境化学物质的积累、代谢、归趋中的作用也是不可忽视的。用水生植物来监测水生污染、对污染物进行生态毒理学评价及其进入生物链以后的生物积累、修饰和转运,对植物生态的保护和人畜健康方面有非常重要的意义[1]。 1 水生植物对污染物的清除 1.1 水生植物对氮磷的清除 湖泊富营养化已成为一个世界性的环境问题。利用水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一。湖泊水环境包括水体和底质两部分,水体中的氮磷可由生物残体沉降、底泥吸附、沉积等迁移到底质中。对过去的营养状况的追踪表明,水生植物可调节温度适中的浅水湖中水体的营养浓度[2]。而大型沉水植物则通过根部吸收底质中的氮磷,从而具有比浮水植物更强的富集氮磷的能力。沉水植物有着巨大的生物量,与环境进行着大量的物质和能量的交换,形成了十分庞大的环境容量和强有力的自净能力。在沉水植物分布区内, COD、BOD,总磷、铵氮的含量都普遍远低于其外无沉水植物的分布区 [3]。而漂浮植物的致密生长使湖水复氧受阻,水中溶解氧大大降低,水体的自净能力并未提高,且造成二次污染,影响航运。挺水植物则必须在湿地、浅滩,湖岸等处生长,即合适深度的繁衍场所,具有很大的局限性。 不同的沉水植物对水体中的总氮总磷均有显着的去除作用。在关于常见沉水植物对滇池草海水体(含底泥)总氮去除速率的研究中发现:物种去除能力的大小顺序依次为伊乐藻>苦草>狐尾藻>篦齿眼子菜>金鱼藻>菹草>轮藻。随着时间的延长,水体中总氮浓度呈负指数形式衰退,且在实验的总氮浓度范围内(2.628~16.667 mg/L)每种沉水植物的去除速率随总氮浓度的增加而增加[4]。此外,黑藻(Hydrilla verticillata (L.f.) Royle)对磷的需求较低,并可利用重碳酸盐作为光合作用的碳源[5]。 磷吸收是主动过程[6]。在亚热带湿地中,磷主要是在植物内流动,而氮主要是通过沉积作用和反硝化作用进行流动。对于夏季浮游植物(主要是外来蓝藻),磷是限制因子。据推测:磷循环强烈依赖于大型植物的调节;底泥中磷的衰竭影响植物香蒲(Typha domingensis)的减少,而随后磷的有效性的增加又使其重现[7]。在对东湖的围隔实验中,结果显示了沉水植物在磷营养滞留物中的关键地位[8]。沉水植物均能从叶、根状茎(主要是叶)来去除水中的标记碳,从而促进了流水生境中碳的吸收、迁移和释放[9]。淡水沉水植物系统对营养物的去除有很好的作用:对氮主要是通过反硝化作用,对磷则是生物吸收和随后的植株收获[10]。 1.2 水生植物对重金属的清除 水生植物对重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很强的吸收积累能力。众多的研究表明,环境中的重金属含量与植物组织中的重金属含量成正相关,因此可以通过分析植物体内的重金属来指示环境中的重金属水平。戴全裕在20世纪80年代初从水生植物的角度对太湖进行了监测和评价,认为水生植物对湖泊重金属具有监测能力。水生大型植物以其生长快速、吸收大量营养物的特点为降低水中重金属含量提供了一个经济可行的方法,例如可以通过控制浮萍(Lemna minor)的浓度使有机和金属工业废物的含量降低到最小 [11]。在室内实验中,浮萍(Lemna gibba)可大幅度降低废水中的铁和锌,对锰的去除效率达100%[12]。浮萍对重金属的富集程度超过了藻类和被子植物Azolla filliculoides,尤其是锌的富集系数很高,植株内的浓度比外面培养基内高2700倍[13]。 重金属在植物体内的含量很低,且极不均匀。在同一湖泊中,不同种类的水生植物含量差别很大;同一种类在不同湖泊中,水生植物体内的重金属含量相差也很大。水生植物的富集能力顺序一般是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。植物对重金属的吸收是有选择性的。当必需元素Zn和Cd与硫蛋白中巯基结合时,Cd可以置换Zn。所以Zn/Cd值是一个反映植物积累能力的很好指标,同时也间接地指示了对植物的破坏程度。实验证明,沉水植物和浮水植物尽管能够吸收很多重金属,特别是Cd的吸收,但是这种吸收不断增加会导致营养元素的丧失,如果程度严重,会导致植物死亡。所以沉水植物和浮水植物适合在低污染区域作为吸收重金属的载体,同时可以监测水体重金属含量[14]。 此外,水生植物会控制重金属在植物体内的分布,使得更多的重金属积累在根部。水生植物根部的重金属含量一般都比茎叶部分高得多。但也有例外的情况,这可能与它们不同的吸收途径有关。对藻类吸收可溶性金属的动力学机制已经研究得比较清楚。藻类对金属的吸收是分两步进行的:第一步是被动的吸附过程(即在细胞表面的物理吸附或离子交换),发生时间极短,不需要任何代谢过程和能量提供;第二步可能是主动的吸收过程,与代谢活动有关,这一吸收过程是缓慢的,是藻细胞吸收重金属离子的主要途径。藻类大量富集重金属,同时沿食物链向更高营养级转移,造成潜在的危险,但另一方面,又可以利用这一特点来消除废水中的污染。重金属以各种途径进入自然水体,其对水体危害是十分严重的,因此利用藻类净化含重金属废水具有重要的意义[15]。 金属不同于有机物,它不能被微生物所降解,只有通过生物的吸收得以从环境中除去。植物具有生物量大且易于后处理的优势,因此利用植物对金属污染位点进行修复是解决环境中重金属污染问题的一个很重要的选择。植物对重金属污染位点的修复有三种方式:植物固定,植物挥发和植物吸收。植物通过这三种方式去除环境中的金属离子。有关水生植物对放射性核素的积累也有报道,如Whicker等发现水生大型植物石莲花(Hydrocotyle spp.)比其他15种水生植物积累137Cs和90Sr的能力强[16]。用拂尾藻(Najas graminea Del.)吸收铜、铅、镉、镍等金属发现,吸收过程在约0.01 min-1 恒定速率下与 Lagergren动力模型相关,同时平衡结果和朗缪尔(Langmuir)吸收等温线相关[17] 。 1.3 水生植物对有毒有机污染物的清除 植物的存在有利于有机污染物质的降解。水生植物可能吸收和富集某些小分子有机污染物,更多的是通过促进物质的沉淀和促进微生物的分解作用来净化水体。农业污染是一种“非点状源”的污染,大多数农业污染物包括来自作物施肥或动物饲养地的氮磷以及农药等。对除草剂莠去津来说,它在环境中大量存在,小溪中一般为1~5 μg/L,含量较高时为20 μg/L,而靠近农田的区域达500 μg/L,甚至1 mg/L[18]。水生大型植物常生长在施用点附近,农药浓度很高,暴露时间很长,所以水生大型植物和浮游植物对于莠去津比无脊椎动物、浮游动物和鱼类更敏感。高等植物虽不能矿化莠去津,但可以用不同的途径来修饰。Zablotowics等[19]在研究藻类对伏草隆的降解中发现,纤维藻和月芽藻能使阿特拉津去烃基。衣、绿藻属也能降解阿特拉津[20]。一种高忍耐性地衣(Parmelia sulcata Taylor)的藻层比率的变化可显示出当地空气污染的变化[21]。毒死蜱(chlorpyrifos)在伊乐藻(Elodea densa)和水体中的分布表明,水生植物可吸收有机成分并有将其从水生环境中去除的能力[22]。金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对灭害威的吸着能力的研究中,生长活跃的小枝是老枝吸收的5倍。膜构造及其完整性好象是重要的决定因子[23]。水生植物对RHC,DDT,PCBs残留的吸收和积累中,果实比植株,叶比根贮存更多[24]。 某些植物也可降解TNT。据Best等报道,对受美国依阿华陆军弹药厂爆炸物所污染的地表水进行水生植物和湿地植物修复的筛选与应用研究中发现,狐尾藻属植物(Myriophyllum aquaticum Vell verdc)的效果甚佳。Roxanne等研究了受TNT污染地表水的植物修复技术,在所用浓度为1、5、10 mg/kg的土壤条件下,与对照相比,利用植物的降解,移除量可达100%。William等研究了植物对三氯乙烯(TCE)污染浅层地下水系的气化、代谢效应,结果发现,污染场所中所有采集的植物样品都可检测出TCE的气化挥发以及3种中间产物。Aitchison等发现,水培条件下杂交杨的茎、叶可快速去除污染物1,4-二氧六环化合物,8 d内平均清除量达54%[25]。 多环芳香烃化合物(PAHs)是一大类有机毒性物质。在浮萍,紫萍,水葫芦,水花生,细叶满江红等5种水生植物中,均受到萘的伤害,随萘浓度的增加而伤害程度加深,其中水葫芦受害最轻,所以对萘污染的净化可作为首选对象。而浮萍的敏感性最大,可用作萘对水生植物的毒性检测 [26]。此外水生植物也可有效消除双酚、酞酸酯等环境激素和火箭发动机的燃料庚基的毒性。浮萍(Lemna gibba)在8 d内把90%的酚代谢为毒性更小的产物[27]。COD的去除效率由对照组的52%~60%上升为74%~78%[28]。铬,铜,铝等金属的存在也可不同程度地影响浮萍对COD的去除效率[29]。 1.4 水生植物与其他生物的协同作用对污染物的清除 根系微生物与凤眼莲等植物有明显的协同净化作用。一些水生植物还可以通过通气组织把氧气自叶输送到根部,然后扩散到周围水中,供水中微生物,尤其是根际微生物呼吸和分解污染物之用。在凤眼莲、水浮莲等植物根部,吸附有大量的微生物和浮游生物,大大增加了生物的多样性,使不同种类污染物逐次得以净化。利用固定化氮循环细菌技术(Immobilized Nitrogen CyclingBacteria,INCB),可使氮循环细菌从载体中不断向水体释放,并在水域中扩散,影响了水生高等植物根部的菌数,从而通过硝化-反硝化作用,进一步加强自然水体除氮能力和强化整个水生生态系统自净能力。这对进一步研究健康水生生态系统退化的机理及其修复均具有重要意义[30]。 水生大型植物能抑制浮游植物的生长,从而降低藻类的现存量。在水生态环境中,水生高等植物对藻类的抑制作用较为明显。主要表现在两个方面:一是藻类数量急剧下降;二是藻类群落结构改变。水生植物与藻类在营养、光照、生存空间等方面存在竞争。除人工控制和低温等条件下,一般是水生植物生长占优势。 水生植物与藻类之间的相生相克(异株克生现象)作用在污水净化和水体生态优化方面有重要应用潜力。顾林娣等[31]发现苦草能分泌生化抑制物质,且抑制作用的大小和种植水浓度呈正相关。在浅水湖泊中种植苦草等高等植物,放养适量的鱼类,这样就既可以保护水质,又可以发展渔业生产,增加经济效益。不仅如此,野外实验和实验室研究还表明,凤眼莲等水生植物还通过根系向水中分泌一系列有机化学物质。这些物质在水中含量极微的情况下即可影响藻类的形态、生理生化过程和生长繁殖,使藻类数量明显减少。有害植物(Typha spp.)常覆盖湿地和其他淡水环境,造成物种单一。这种香蒲侵入的一个重要机制就是向周围环境中释放相生相克物质——植物毒素[32]。利用植物分泌物和植物周围的微生物与藻类间的相生相克关系,来去除藻类。这对于富营养化水体污染的防治和治理,水生态系的恢复和重建很有意义[33]。 1.5 水生植物的其他净水(改善水质)功能 水生植物在不同的营养级水平上存在维持水体清洁和自身优势稳定状态的机制:水生植物有过量吸收营养物质的特性,可降低水体营养水平;减少因为摄食底栖生物的鱼类所引起沉积物重悬浮,降低浊度。水生植物的改善水质的功能,如稳定底泥、抑藻抑菌等,也具有重要的实践意义。氧气是一种非常重要的物质。水体富营养化引起的藻类水华造成水体透明度降低,饮用水质量下降。组织缺氧使大型植物退化,减少了水生植物多样性。海洋底层大陆架的缺氧,使海底生物大量死亡,给当地经济和人类生存带来了严重的威胁。沉水植物与沉积物、水体流动间有紧密联系。在生态系统中,它能起到提高水质,稳定底泥,减小浑浊的作用[34]。 2 水生植物在污染治理中的应用 2.1 人工湿地 介质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成部分。其中的水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外,还有输送氧气至根区和维持水力传输的作用。而且水生植物的存在有利于微生物在人工湿地纵深的扩展。污水中的氮一部分被植物吸收作用去除,同时可利用态磷也能被植物直接吸收和利用。通过对水生经济作物的不断收获,从而移出氮、磷等污染物。同时发达的水生植物根系为微生物和微型动植物提供了良好的微生态环境,它们的大量繁殖为污染有机物的高效降解、迁移和转化提供了保证。介质、水生植物和微生物的有机组合,相互联系和互为因果的关系形成了人工湿地的统一体,强化了湿地净化污水的功能[35]。 利用人工湿地和水生大型植物来净化水体,作为一种净化技术,日益受到关注。它可以创立丰富的生态系统和最小的环境输出。可以保护环境,具有运行费用低和令人满意的净化效率等特点。一个水生植物系统需要大量区域、设计规格和维护方法,从而达到单位面积上的最适宜的优化效应。这在日本的琵琶湖(Lake Kasumigaura)已经进行了三年的实验[36]。在匈牙利,人工湿地主要有三种类型:空白水面系统、潜流系统和人工漂移草地系统。在Nyirbogdány的污水处理系统中,COD的去除速率平均约为60%,水质达自然水体标准[37]。 2.2 生物修复 生物修复(Bioremediation)是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益、应用方便、发展潜力较大的新兴技术。它利用特定的生物(植物,微生物或原生动物)吸收,转化,清除或降解环境污染物,实现环境净化,生态效应恢复的生物措施。对无机(主要是重金属)污染的生物修复主要是通过植物途径,又称植物修复(Phytoremediation),而对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解,吸收与转化等途径。虽然强调限制性排放,加强废物管理,然而随着人口的持续增长,工农业的迅速发展以及都市化的不断扩大,对水体的有机污染仍呈大幅度增长趋势。特别是近年来大量使用生物异源物质(Xenobiotics),因抗性强,难以被微生物分解,使污染环境的恢复更加困难[38]。 2.3 稳定塘 稳定塘法也叫生物塘、氧化塘,是通过人工控制生物氧化过程来进行污水处理的工艺,具有基建投资少、处理过程简单、易管理等特点,在中小型常规污水处理领域具有广泛的应用前景。它主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘可用于生活污水、农药废水、食品工业废水和造纸废水等的处理,效果显着稳定。吴振斌等[39,40]用综合生物塘系统处理城镇污水,结果发现COD、BOD、TSS、N、P等污染组分去除效率较高,细菌、病毒及诱变活性明显下降。在污水净化的同时,收获大量的水生植物及鱼,蚌等水产品。 小型综合强化氧化塘通过采用物理化学与生物相结合的方法,将炉渣吸附和水生植物水葫芦运用于氧化塘处理印染废水,取得了良好的效果,COD 去除率达76.5%,色度脱色率高达96.9%。经处理后的废水达到国家综合排放一级标准。而单位处理量投资和运行费用只有活性污泥法的1/10,因此采用这种方式投资省、运转费用低、处理效果好、管理方便、环境与经济效益显着[41]。另外,从小规模生产实验可以得出,应用好氧接触氧化,颤藻附着生物床和水生植物联合的生物处理新工艺对去除鸡粪厌氧发酵液中的COD,氨氮和其他如磷、钾、锰、锌、镁元素及色素等有很好的效果,能使处理后的废水达GB 8978—88污水综合排放标准。其中颤藻附着生物床脱氮效果最好,且可回收作为良好的牲畜饲料。而水生植物塘由于漂浮植物体的庞大的须根系,极高的生长速率和巨大的生物量都有利于吸附、吸收水中的污染物,从而对COD的去除作用较强,平均达71.7%[42]。 2.4 水质净化 水质净化技术已成为养鱼工业可持续发展的瓶颈与筹码。20世纪80年代以来,已有利用浮游植物净化养殖污水的研究报道。但因藻水分离困难,使这种微藻净水模式在循环水养鱼系统中的应用受到限制。而大型植物则具有净化水质、节省能源和收获饵料的综合效果[43]。高等水生植物对水环境中的污染物具有较强的吸收作用,其效能因植物种类及处理组合方式不同而异。高等水生植物净水效果的高低依赖于各自生理活性的增强(主要体现在酶活性的提高)。 凤眼莲、水浮莲、紫萍等植物在温暖季节生长繁殖极快,能迅速覆盖水面,净化效果好。水花生、芦苇等抗性较强,种群密度大,净化效果较好,并具有抵抗风浪和分隔水面等功能。伊乐藻,菹草等沉水植物在水下生长不影响水的透光,还通过光合作用向水中提供大量氧气,并且在低温季节也可很好生长。水花生、槐叶萍、浮萍等植物的抗寒性较强。莲藕等本身即具有一定的经济价值[44]。 2.5 湖泊治理与植被修复 沉水植物可以明显改善水体的理化性质。它的存在有效降低了颗粒性物质的含量,可改善水下光照条件,使透明度保持在较高水平,水体电导率也相对较低。水生植物还可以增强底质的稳定和固着。有人发现在热带地区,把水生植物和生物固定膜结合起来的处理系统在适宜的地带非常地适用[45]。在比利时的佛来德斯的eekhoven水库,水生植物还被用于预过滤停滞水库的生物调节[46]。在干燥气候下,两种高等水生植物Typha latifolia 和Juncus subulatus 都表现出较高的净化效率,其多孔性也有助于污水的过滤[47]。 对于浅水湖泊而言,重建水生植被是富营养化治理和湖泊生态恢复的重要措施。我国的湖泊已有约65%呈现富营养状态,还有约29%正在转向富营养状态。对其治理,必须考虑利用水生植物的自身治污特性。水生植物可以显着提高富营养水体的水质,对有毒的有机污染也有明显的净化作用。恢复以沉水植物为主的水生植被是合理有效的水质净化和生态系统恢复的重要措施,在这个方面已有人做了不少工作[48]。 沉水植被(Submersed Aquatic Vegetation,SAV)的建立主要受限制于芽植体的有无,而水体的透明度和沉积物中的营养(尤其是N)的水平是植物群落建立的关键[49]。马剑敏等[50]在1993—1995年间对武汉东湖的布围和网围受控生态系统中的植被恢复、结构优化及水质进行了初步研究。结果发现:控制养殖规模是恢复水生植被的前提;在受控生态系统中,水生维管束植物生物量增加,生长良好的水生维管束植物能使水中N、P浓度明显降低;恢复水生植被时,应以沉水植物为主体,莲、芦苇、苦草、狐尾藻和金鱼藻适应性较强,可作为重建水生植被的物种。而浑浊是影响恢复的因素之一,光合有效水平对茎生长最重要[51]。Kahl通过衰退模型来确定光衰减系数是否与预计的5%透光区相异,从而作为沉水植物治理和修复的重要参考[52]。通过对博斯腾湖的研究表明,水面上有水生植物生长时,其蒸发蒸腾量低于自由水面的蒸发量,而且降低了水体的矿化度并净化了水体,并且可为养殖业提供大量优质饲料。利用植被改善其生态环境,投资少,效益明显而持久[53]。研究还表明,水生植物床对于低透明度河流中颗粒性有机物质(Particulate Organic Matter,POM)的保持和短期贮存在不同空间层次上有重要作用。其重要性因草床密度、表面覆盖率及叶落时间的不同而有差异[54]。 3 小结与展望 综上所述,水生植物能够不同程度地清除被污染水体的氮、磷,重金属及有机污染物,并在污水治理中得到了广泛的应用。通过分析水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用,可选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体。还可通过控制水生植物的数量来调控净化能力的大小,以修复受污染水体并保持水质。 科学的管理和转化利用是治理的关键。如适量的水葫芦生长有利于水质的净化,在水葫芦长到适当的时候就需要适时打捞,并通过发酵转化等后续技术将之转化利用,防止其腐烂造成的二次污染。沉水植物的治理对湖泊生态系统有着重大影响,但如果缺乏反馈机制结果会更恶劣 ,因为大量的沉水植物的生长也会带来负面影响。对过多的大型植物生长可采用机械收割、冲刷、抽干等措施。 http://www.chinacitywater.org/bbs/viewthread.php?tid=14902&extra=page%3D1
⑤ 哪些水生动物可以清理金鱼拉下的粪便,并且可以净化水质。
清道夫鱼。
清道夫因喜食水族箱的残饵、污物而起到净化水质的作用,鱼体呈半圆筒形,尾鳍呈浅叉形,喜欢弱酸性软水,适宜水温2 0℃以上,成鱼体长达到3 0厘米,不能自然越冬,活动于水体的底层,具有适应性强、易饲养、杂食性、耐低氧、起捕率高等特点。
清道夫鱼是观赏鱼类,不适合食用。可食用的鱼基本上都是经过科学养殖的,但是观赏鱼不属于科学养殖的鱼类品种,营养不均衡,因此不能提供人体所需的蛋白质。
由于常年生活在水底,它们身上有很重的土腥味,所以也不好吃。清道夫鱼毕竟以水中垃圾为食,它的腹腔中有大量的细菌或是寄生虫,若是在烹饪过程中处理不好的话,很可能使人中毒。
(5)过滤水质的有哪些淡水生物扩展阅读
清道夫的种类
普通清道夫
普通清道夫:普通清道夫还叫国王异型,也可以说吸口鲶,原产地是南美洲巴拉圭,人们饲养清道夫用来清除鱼缸底部鱼的粪便、残留饲料等污垢,由于清道夫鱼是非常杂食性的水族类生物,不管是水藻,还是死鱼尸体、青苔、鱼虫,只要是可以吃的它都来者不拒,统统吃掉。
24K黄金达摩
24K黄金达摩-金橡胶异型,学名:Parancistrusaurantiacus(Castelnau,1855),属于异型鱼中的达摩类,这是一种十分有趣的达摩异型鱼,他们身体非常短胖,体色多变,从纯黑色到全身橘黄色。拥有一条全身橘黄色的个体是异型鱼玩家们的心愿。
24K黄金达摩的体色变化一直是个非常有趣的现象,刚进口的鱼只中,会有各式各样的颜色表现,有的全身是灰黑色(被称为黑金达摩),有的则是黑色的上面带有一小部分的黄颜色,而表现最棒的便是毫无杂色的金黄的身体,近年来也发现最为珍贵的深橘色的个体。
⑥ 什么鱼可以净化水质,常见的工具鱼有哪些
没有哪种鱼可以净化水质。鱼生活在水中,必然要在水中进食,也要在水中排泄,因此只要养鱼一定会让水体恶化,只不过是时间长短的关系。虽然有的鱼可以清理残饵、藻类,但那也只是派友此一时的,变成排泄物后一样是污染,所以想要改善水质,除了要靠平时换水外,还要加强过滤。没有哪种鱼可以净化水质。鱼生活在水中,必然要在水中进食,也要在水中排泄,因此只要养鱼一定会让水体恶化,只不过是时间长短的关系。虽然有的鱼可以清理残饵、藻类,但那也只是一时的尘迅,变成排泄物后一样是污染,所以想要改善水质,除了要靠平时换水外,还要加强过滤。
1、清道夫:清道夫是最常见的工具鱼,正如它的名字,它可以清理水中的残饵,从而起到缓解水质恶化的作用。但要注意的是,清道夫不会清理粪便,而且自身的排泄量也是很大的,所以并不能真正改善水体,只是短期内让鱼缸显得干净了。
2、金苔鼠:金苔鼠就是青苔鼠,它是比较常见的食藻鱼,性格比较温和,可以和很多小鱼混养。作为热带鱼,它对水温有一定的要求,通常要控制在15-30℃之间。需要注意的是,这种鱼只在幼鱼时期吃藻,长大后会吸其他鱼的鳞片,所以要分开饲养。
3、小告虚精灵:小精灵鱼是一种非常优秀的食藻鱼,它只以藻类为食,好处是清理速度快,而且不像黑线飞狐那样会被其他饲料惯坏,但坏处是一旦没有藻类,它就会饿死,所以还要喂一点带藻的食物。
⑦ 水处理中常见的原生动物有哪几类
原生动物门(Protozoa)是动物界的1门,为最原始、最简单、最低等的动物。它们的主要特征是身体由单个细胞构成的,因此也称为单细胞动物。原生动物门种类约有30000种。原生动物是单细胞,细胞内有特化的各种胞器,具有维持生命和延续后代所必需的一切功能,如行动、营养、呼吸、排泄和生殖等。每个原生动物都是一个完整的有机体。
水处理中常见的原生动物有
(一) 肉足类
特征:没有固定形状,可形成伪足,为动物性营养,中污染带水体多见.
种类:变形虫、辐射变形虫、太阳虫
(二)鞭毛虫
特征:有一根或一根以上的鞭毛,是运动器官.
种类:植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫
植物性鞭毛虫在中 多污水体中,生活污水中绿眼虫多见;动物性鞭毛虫在有机物较多的水体或曝气池进口会出现.
(三)纤毛虫
特征:周身表面或部分表面具有纤毛,是运动和摄食的工具.
种类-- 游泳性纤毛虫:如草履虫
固着型纤毛虫:如钟虫、群体钟虫
*当生物处理中有群体钟虫和钟虫出现时,可作为处理效果较好的指示生物.
*指示生物:一种生物只在某一环境中生长,这种生物就是这一环境的指示生物.
二、原生动物在废水生物处理中的作用
*废水生物处理中细菌起主要作用,其次为原生动物,并切原生动物可作为指示生物.
*在氧化塘衫码中,细菌起主要作用,其次为藻类,第三为原生动物.
(一)原生动物对废水净化的影响
1、从数量上看,原生动物占微型动物总数的95%以上;
2、从食物链上看,动物营养型的原生动物,与吞食细菌为主,特别是游离细菌,但也直接利用水中的有机颗粒;
3、从生物絮凝上看,在活性污泥中,细菌本身有生物絮凝作用,特别是纤毛虫能促进生物絮凝,因为纤毛虫可分泌出能促进絮凝的糖类和粘液;
二)以原生动物为指示生物
1、原生动物的形体比细菌大的多,以低陪显微镜即可观察,通过观察原生动物种群的生长情况,判断生物处理运转情况和废肆轮水净化效果.
微 型 后 生 动 物
也称多细胞动物
微型后生动物:形体微小、显微镜观察
在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中存在.
在水处理工作中常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物,包括轮虫(微生物)、甲壳类动物和昆虫幼虫等.
一、轮虫——大灰水
(一)形态、生理
形态:多数在500 um左右,需在显微镜下观察.身体为长形,分头部、躯干和尾部.头部有轮盘,其咽内有一个几丁质的咀嚼器.躯干呈圆筒形,背腹扁宽,具刺或棘,外面有透明的角质甲膜,尾部末端有分叉的趾,内有腺体分泌的粘液,借以固着在其他物体上.
生理:适应pH范围广,以pH6.8左右生活的种类较多.轮虫以小的原生动物和有机颗粒等为食物,在废水的生物处理中有一定的净化作用.
生殖:雌雄异体,雄体比雌体小得多,并退化,有性生殖少,多为孤雌生殖
(二)指示生物作用
当活性污泥中出现轮虫时,往往表明处理效果 为什么?
好,高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感
但如数量太多,则是废水污泥膨胀的前兆.
提问:为什么?
答案:破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮.
在水源水,会阻塞水厂的砂滤池
目前发现的轮虫有252种,活性污泥中常见的轮虫有玫瑰旋轮虫、转轮虫等.
二、甲壳类动物(非微生物)
甲壳动物是鱼类的基本食料.广泛分布于河流、湖泊和水塘等淡水水体及海洋中.这类生物的主要特点是具有坚硬的甲壳,水生浮游生活.
水蚤
水蚤颜色判断水体的清洁程度
细胞中普遍含有血红素,血红素含量的高低随环裂塌信境中溶解氧量的高低而变化.
DO高,水蚤的血红素含量低,颜色浅,水体清洁.
DO低,水蚤的血红素含量高,颜色深,水体污染.
三、其它小动物
可同化其它微生物不易降解的固体有机物.
线虫
长形,形体微小,0.25~2mm.
营养类型:腐食性(以动植物的残体和细菌等为食)、植食性(一绿藻和蓝藻为食)和肉食性(以轮虫和其他线虫为食).
•线虫有好氧和兼性厌氧的,兼性厌氧者在缺氧时大量繁殖.
•线虫是污水净化程度差的指示生物.
寡毛类动物---颤蚯蚓(2~4mm)
厌氧生活,以土壤为食.
河流、湖泊底泥污染的指示生物.
底栖动物是生活在水体底部的肉眼可见的动物群落.主要包括水栖寡毛类、软体动物和水生昆虫幼虫等.多数底栖动物长期生活在底泥中,具有区域性强,迁移能力弱等特点,对于环境污染及变化通常少有回避能力,其群落的破坏和重建需要相对较长的时间;且多数种类个体较大,易于辨认.同时,不同种类底栖动物对环境条件的适应性及对污染等不利因素的耐受力和敏感程度不同;根据上述特点,用底栖动物的种群结构、优势种类、数量等参量可确切反应水体质量状况.
⑧ 过滤水质,净化水质的水生植物有哪些呢
旱伞,美人焦,菖蒲,水葫芦等都可以
⑨ 净化水质的水生植物有哪些:5种可净化水质的水生植物
1.芦苇:禾本科芦苇,净化水质效果较好,如芦苇布置在天然水域的岸边,别有一番野生兴趣。
2.莲花:睡莲科植物属,多年生挺水植物,分株或播种繁殖。莲花叶美丽芬芳,是美蔽脊化水面、美化亭台楼阁或盆栽植物的好材料。
3.浮萍,又称青萍:浮萍能吸收和积累电厂乎并销洗煤废水中的重金属元素,并能有效地吸收、积累和分解废水中的营养物质和多种岁游有机污染物。
4.水葱:多年生根支持水草茎高直。其品种,多叶水葱,茎上有黄色的环斑,具有一定的观赏价值。水葱在早春分株,种植初期应使用浅水。水葱的茎是直绿色的,常用于水面绿化或在岸上点缀。
5.蒲草:多年生沼泽草本植物,分株繁殖。其枝条可作切花或干花。