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数量:14 (3)新开发的生态调查人工浮岛
- *通信:
- 小公园、部门的土地,水和环境研究,韩国土木工程和建筑技术研究所、韩国,电子邮件: (电子邮件保护)
收到:7月13日,2018;接受:7月13日,2018;发表:2018年7月20日
引用:安CH,李年代,小公园生态调查,新开发的人工浮岛。环境科学印第安纳j . 2018; 14 (3): 168
文摘
人工浮岛(AFI)是一种人工湿地位于表面的水,和现在用于各种水环境。在这项研究中,我们新开发的微泡和AFI结合光催化技术应用于受污染的死水。Hanryucheon在这项研究的网站,是一个小城市流用于排水雨水Ilsan newcity在韩国。我们分别监控三个点(AFI, AFI之外,没有AFI)水质和生物参数(即浮游植物、浮游动物、底栖无脊椎动物、鱼、昆虫和地面)Hanryucheon。根据这一结果,生物参数显示显著的不同取决于AFI的存在与否。特别是,我们发现AFI高度导致小型和幼鱼的栖息地。但是,水质改善效应还不清楚,因为安装AFI只是试点测试尺寸。然而,积极的AFI的生物效应是一个有意义的结果,除了AFI的较小型底栖生物栖息地周围。对于未来的研究,生物参数的变化应该监测长期段,和更多的AFI安装需要仔细审查。
关键字
微胞藻属sp。AFI;Hanryucheon;生物监测;栖息地
介绍
AFI是一个复杂的生态系统用于水质改善或生态修复停滞流,河流或湖泊(1]。AFI是一个浮动的湿地组成的浮垫和种植媒体可以应付各种水位变化(1,2]。之前AFI广泛用于停滞的水,因为它不仅植被水净化能力,但也提供了一个空间,多样化的生物可以活(3]。
近年来,不仅一般水净化函数利用AFI也收敛技术(如微泡,光催化技术、阳光等)旨在消除有害蓝藻。最重要的是,AFI的最大优势之一是,它创造了一个独立的生态空间没有土壤植被垫在水面。的生物膜在植物的根形成连接到主机和水层为浮游植物提供良好的栖息地,浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼类。此外,植物浮岛的社区water-terrestrial的接口,作为有机体的走廊。在这项研究中,AFI,发达的Hanryucheon一小排流位于Ilsan新城市,韩国,安装进行生物监测。同时,我们试图分析AFI的生态修复效果的潜在可能性通过三个点进行比较。
材料和方法
AFI的安装
在这项研究中,AFI由四个模块(2.7×2.7米)不锈钢材料制成的框架,聚乙烯管,和活跃的身体。在每个模块,微泡产生泵安装在底部供应溶解氧AFI的底部(做)。AFI的上部装有TiO2涂布光催化球、水净化的植物(黄色标记虹膜),和媒体组成的人造材料有磷吸附能力(4)(图1)
图1:安装在Hanryucheon AFI。(一)概念AFI的地图。(b)视图AFI的学习网站。本研究(c)车站点。
生物监测
本研究分为实验和对照组基于AFI Hanryucheon安装。浮游植物、浮游动物、底栖无脊椎动物、鱼和陆生昆虫的分布测量在同一时间。实验和对照组被归类为表1反映出该领域的特点。这项调查是在2015年9月进行的。
| 站 | 不。 | 描述 | WQ | 页 | ZP | BMa | 足总 | “透明国际” | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AFI | 内部 | 圣1 | 实验 | O | O | O | O | ||
| 外 | 圣2 | 控制1 | O | O | O | O | |||
| 没有AFI | 圣三 | 控制2 | O | O | O | O | O | O | |
表1:车站点和各种生态参数的描述。
根据测度进行水质分析设备(做饱和,水温、pH值、电导率、浊度)和标准方法(COD、TN、TP、Chl-a) [5]。
浮游植物收集使用净(网格大小20μm),固定Lugol解决方案和光学显微镜下确认使用因此室(尼康Eclipse,日本)。浮游动物是用福尔马林固定(最终浓度5%)使用净(网格大小150μm)和光学显微镜下确认使用因此室(尼康Eclipse,日本)。
鱼被CPUE收集方法使用勺净(网格大小4×4毫米)和鱼网(网格大小7×7毫米)。收集到的鱼10%福尔马林固定和运送到实验室,并确认。
底栖无脊椎动物和鱼类被聚类分析评价。占主导地位的物种被选中的人口比例在同一地区,和占主导地位的指数被诺顿的优势度指数计算方法。的生物多样性随后Shannon-Wiener功能,均匀度是基于Pielou [6)和丰富性被马格列夫计算(7和路德维希et al。8]。
DI = ni / N (1)
H ' = -Σπ(Ln / Pi) (2)
H E ' = ' / LN (S) (3)
R ' = (s - 1) / LN (N) (4)
优势度指数DI, N是总人口,倪是个人的第i个物种,H的生物多样性,年代总物种,π是第i个个人,E”平衡,R的丰富性。
结果与讨论
水的质量
基本的水环境参数测量三个点,和结果数据显示表2。首先,水质圣1 st . 3的结果显示,大部分水质参数无显著差异。然而,最重要的因素,在圣1 Chl-a代表相对较低比圣圣2和28.3 33.3%。
| 参数 | 圣1 | 圣2 | 圣三 |
|---|---|---|---|
| 水温度(℃) | 17.4 | 17.5 | 17.7 |
| 做(毫克升1) | 13.4 | 13.1 | 16.5 |
| 饱和度(%) | 139.7 | 137.1 | 173.6 |
| pH值 | 9.9 | 9.9 | 10.1 |
| 电导率(μ年代厘米1) | 600年 | 601年 | 607年 |
| 浊度(南大) | 52 | 55 | 67年 |
| 鳕鱼(毫克升1) | 8.1 | 11.2 | 11 |
| TN(毫克升1) | 0.66 | 0.74 | 0.76 |
| TP(毫克升1) | 0.13 | 0.19 | 0.21 |
| 的背影,一个(μg L1) | 68.4 | 102.5 | 95.4 |
表2:水质的研究结果。
水温度的范围是17.4 ~ 17.7°C,这都是类似的抽样。做,pH值显示高水平在各方面条件。测量显示范围13.4 ~ 16.5毫克L1被发现是过饱和,所有点。pH值范围显示9.9 ~ 10.1毫克1,显示星期碱度。
一般而言,藻类浮游植物和固着生物生产副产品氧气和增加了pH值通过白天光合作用[9]。考虑到高,pH值和Chl-a值在研究区,所有的点被认为是由于藻类的光合作用。但是,圣1是相对的原因低Chl-a价值被认为是由于AFI的阴影。
电导率(EC)是高于普通韩国人一般河流(< 200μS厘米1在三分),它被认为是必要的管理外部污染。浊度是一般高的点。书房的内点通常是停滞不前,但有一个特点,土壤和污染物生成经常从外面流入。
有机物在水中表现出相对较低的比圣2和圣圣1 3。COD、TN和TP在圣低5.5 ~ 38.1%。
1。这些结果意味着有机物腐烂或相对停滞的AFI附近定居。此外,相对低圣Chl-a水平1,这表明浮游植物可能是一个障碍,营养供应的增长AFI即使在营养严禁(表2)。
浮游植物和浮游动物
我们比较和分析大量的浮游植物和浮游动物在圣1和圣3。起初,浮游植物被发现在20属27物种在整个研究网站(表3)。其中,圣1是26岁物种19属,圣3是22物种确定了16个属。占主导地位的物种微胞藻属sp。蓝绿藻,水体藻类污染时盛行。尽管丰富的物种多样性在圣1高于圣3,站在圣作物的人口1低7.1%。预计,AFI将有可能降低浮游植物丰度。一般来说,AFI报道能够抑制浮游植物的增长潜力由于养分(氮、磷)的去除植被和浮动垫的阴影效果1]。
| 浮游植物 | 圣1 | 圣三 | 浮游动物 | 圣1 | 圣三 |
|---|---|---|---|---|---|
| 硅藻纲 | 枝角目 | - - - - - - | - - - - - - | ||
| Aulacoseira granulata | 340年 | 234年 | Chydorus卵 | 5.7 | - - - - - - |
| Nitzschia内稃 | 5 | 0 | 桡足类 | - - - - - - | - - - - - - |
| Stephanodiscussp。 | 78年 | 66年 | Eucyclopssp。 | 5.7 | - - - - - - |
| Synedra针 | 1 | 0 | Thermocyclops taihokuensis | 11.5 | - - - - - - |
| 蓝藻纲 | - - - - - - | - - - - - - | 无节幼体 | 11.5 | 11.5 |
| 淡水藻类的一种sp。 | 35 | 23 | Copepodids | 5.7 | - - - - - - |
| 丝囊藻属flos-aquae | 352年 | 625年 | 轮虫纲 | - - - - - - | - - - - - - |
| Chroococcus bituminosus | 4 | 0 | Anuraeopsis fissa | 28.7 | 28.7 |
| Chroococcus dispersus | 371年 | 19 | Brachionus活动 | 201.1 | 453.9 |
| Cylindrospermopsissp。 | 35 | 48 | Brachionus budapestinensis | 17.2 | 23 |
| Merismopediasp。 | 32 | 0 | Brachionus calyciflorus | 5.7 | 5.7 |
| 微胞藻属wesenbergii | 11090年 | 14570年 | Brachionus calyciflorus f . amphiceros | - - - - - - | 51.7 |
| 微胞藻属绿脓杆菌 | 7089年 | 7171年 | Brachionus calyciflorus | 11.5 | 40.2 |
| 颤藻清塞音 | 3881年 | 2985年 | Conochilus unicornis | 132.1 | 149.4 |
| Phormidium mucicila | 18 | 9 | Diurella birostris | 34.5 | 80.4 |
| Phormidium举止 | 1147年 | 846年 | Diurella短尾派 | - - - - - - | 17.2 |
| 绿藻类 | - - - - - - | - - - - - - | Euchlanis diatata | 5.7 | - - - - - - |
| Actinastrum hantzschii | 518年 | 633年 | Filinia冬青 | 28.7 | 57.5 |
| 纤维藻属falcatus | 427年 | 277年 | Filinia longiseta | 103.4 | 281.5 |
| 纤维藻属westii | 31日 | 30. | Keratella valga var. valga | - - - - - - | 46 |
| Coelastrum cambricum | 3 | 13 | Keratella cochlearis | - - - - - - | 11.5 |
| Coelastrum microporum | 16 | 13 | Keratella cochlearis var. tecta | 5.7 | 11.5 |
| Pandorina morum | 29日 | 18 | Polyarthra寻常的 | 17.2 | 40.2 |
| 盘星藻属双var. reticulatum | 281年 | 311年 | 轮虫sp。 | - - - - - - | 11.5 |
| 盘星藻单工var. duodenarium | 79年 | 56 | Schizocerca diversicornis | 183.8 | 350.5 |
| Scenedesmua quadricauda | 343年 | 307年 | Trichocerca pusilla | 132.1 | 172.4 |
| 栅藻acuminatus | 189年 | 159年 | 原生动物 | - - - - - - | - - - - - - |
| 栅藻bemardii | 11 | 0 | 表壳虫属寻常的 | 5.7 | 11.5 |
| 角星鼓藻属细长的 | 0 | 11 | 游仆虫属摆渡的船夫 | 5.7 | - - - - - - |
| - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 青光眼sp。 | 114.9 | 976.7 |
| - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | Tintinnidium cylindrata | 5.7 | |
| - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | Voticellasp。 | 17.2 | 11.5 |
| 的物种数量 | 26 | 22 | 的物种数量 | 22 | 21 |
| 个人总 | 26409年 | 28424年 | 个人总 | 1097年 | 2844年 |
表3:个人和物种浮游植物和浮游动物的研究结果。
特别是,营养物质去除植被主要发生在水下的根源。的根水生植物和生物膜附加在竞争与浮游植物的生长。根区下一层分解泥炭,和藻类生长抑制的性能营养竞争被淹没深度取决于根和水柱。在水下的根,生物膜形成,进一步加速营养与浮游植物竞争。最终,这些交互可能表明减少营养和浮游植物生物质AFI的水柱区(1]。因此,认为圣1 (AFI)比圣3有效抑制浮游植物。
第二,共27个物种确定了浮游动物的调查网站。其中,有22所示物种在实验组和21物种在对照组(表3)。然而,个人总显示显著低1097年圣1(印第安纳州L1)比圣3 (2844 L1)。一般来说,AFI已知有能力增加浮游动物的丰度(10]。但在此之前,AFI应该意识到这是一个共同的空间在各种生物生活11]。由于这个领域的调查,我们发现有很多小和幼鱼在AFI,原因低浮游动物密度在圣1被认为是密切相关的捕食压力的增加鱼在AFI人口密集。
浮游动物的组成、轮虫纲(Brachionus活动)和原生动物(青光眼sp)显示总人口的比例相对较高。他们占主导地位物种在藻类污染淡水和鱼(它可以是一个好的食物12]。
底栖大型无脊椎动物
我们比较和分析大量的底栖大型无脊椎动物在圣1中,圣2和圣3。底栖大型无脊椎动物,13 504人物种在研究区识别。观察到的底栖大型无脊椎动物大多是死水偏好的物种。占主导地位的物种是按蚊sp.在圣1中,Chironomidaesp.圣2和3,代表一般Hanryucheon静水的条件。
社区底栖大型无脊椎动物代表的分析结果表4。DI值,优势度指数介于0.70 ~ 0.84,静水的系统栖息地由特定的特征物种和一些物种很好辨认了。H的价值,生物多样性指数R的价值,丰富度指数,是圣2中的最高值为1.47和1.51,分别。丰富度指数,这是一个指数代表个体的数量,低于圣圣1 2 3圣。然而,圣1显示高生物多样性和均匀度指数,得出集群和均匀性的复杂性物种作文是好的。
| 描述 | 迪 | H” | E” | R ' |
|---|---|---|---|---|
| 圣1 | 0.83 | 1。2 | 0.74 | 0.89 |
| 圣2 | 0.7 | 1.47 | 0.67 | 1.51 |
| 圣三 | 0.84 | 1.01 | 0.56 | 0.93 |
表4:聚类分析结果,底栖生物宏观无脊椎动物。
空间的对比分析研究表明,从其他网站有一个清晰的区别,因为这设备是安装在底栖无脊椎动物的栖息地的地表水可以限制。尽管如此,高的多样性物种表明,AFI是一个独立的空间,提供了良好的栖息地为各种不同的物种。
鱼
我们比较和分析大量的鱼在圣2和圣3。鱼被382人(四种),喜欢在静水的物种。圣2 AFI附近最高的人口,占主导地位物种(96.7%)Pseudorasbora parva。同时,总长度的鱼发现主要在AFI AFI以外的小于7.0 ~ 31.5%。这些结果表明,AFI体积小是一个合适的环境(或青少年)的静水的鱼的栖息地。在水下层AFI的的根源水生植物和生物膜是鱼作为一个复杂的结构,以避免捕食者,有丰富的鱼最喜欢的食物,例如浮游植物和浮游动物。因此,小型或幼鱼可能会利用AFI下面的空间作为一个主要的栖息地或避难所13]。
聚类分析结果在圣2很简单,因为幼鱼的主要结果。换句话说,基于这些结果,得出结论,鱼文化显示出单调和关闭模式,因此,有必要不断生态管理。优势度指数的指数是衡量的优势度物种范围从0到1,接近1,优势种的比例就越高。在圣2中,占主导地位的指数为0.992,和圣3相对统一。的生物多样性指数表示的程度物种丰度和相对平衡的人口,表明社会的复杂性。在这项研究中,生物多样性指数显示,圣3高于圣2。此外,圣3高于圣2丰富度指数和均匀度指数。这意味着整个物种成分在圣3相对统一和环境很好。然而,需要注意的是,这些结果都是由于极端的主导地位Pseudorasbora parva在AFI (表5、6)。
| 描述 | 圣2 | 圣三 | 总 | 类风湿性关节炎(%) |
|---|---|---|---|---|
| 鲤形目 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 鲤科 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| Carassius auratus | 3 | 3 | 6 | 1。6 |
| Pseudorasbora parva | 364年 | 3 | 367年 | 96.1 |
| Hemiculter eigenmanni | 的留言 | 1 | 1 | 0.3 |
| 颌针鱼目 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| Adrianichthyidae | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| Oryzias sinensis | 6 | 2 | 8 | 2.1 |
| 的物种数量 | 3 | 4 | 4 | - - - - - - |
| 个人总 | 373年 | 9 | 382年 | One hundred. |
表5:鱼类区系的研究。
| 描述 | 迪 | H” | E” | R ' |
|---|---|---|---|---|
| 圣2 | 0.992 | 0.129 | 0.117 | 0.338 |
| 圣三 | 0.667 | 1.311 | 0.946 | 1.369 |
表6:聚类分析结果的鱼。
陆生昆虫
我们比较和分析大量的陆生昆虫在圣2和圣3。陆生昆虫被确定在116年个人(26种)。收集物种确认为常见物种主要在韩国的城市公园。人口比圣圣2中显示,18.8%高3,并占主导地位物种是Ischnura aisatica(15.5%)。然而,土地昆虫也单调的作为一个整体,由于缺乏足够的栖息地。
陆生昆虫的栖息地可能暂时受损,因为秋天后除草工作在这一领域。此外,陆生昆虫的栖息地可能不仅植被组成也不同形状的海滨。因此,如果AFI引入单调或损坏的栖息地,它将有可能获得更多陆生昆虫的栖息地。
结论
在这项研究中,水质和生态监测结果进行了比较和分析在每个站点上安装AFI Hanryucheon这是一个小的雨水排水流。因此,有差异物种和个人喜欢的动物浮游植物、浮游动物、底栖无脊椎动物,鱼,和陆生昆虫。认为增加AFI的较小型底栖生物的小环境。然而,由于AFI的体积小,水质改善和生态修复的影响并不显著。但是,根据先前的研究,AFI可以适用于不同的环境(雨水池塘、采矿或炼油工厂废水,肉类加工厂的家禽或家畜废水,湖泊、河流、水库供水,农业和水产养殖环境等),AFI mesocosm或试验所测试的研究尺度显示删除各种水体污染(有机物、悬浮物、营养物质、金属等)。因此,有必要增加安装AFI的规模和变化的进行长期监测生物为了获得明确的生态修复效果的结果根据AFI安装在未来的研究。
确认
这个问题是由“藻类的发展管理使用流结构流”(代码18 awmp-b112149-04)和“河流恢复项目发展中人类与自然共存(绿河)(12技术innovationC02)”由MOLIT(土地、基础设施和交通)。
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