通州区河流沉积物重金属污染评价

为了解通州区河流沉积物重金属污染现状,保障区域水生态安全,采集了11条主要河流25个沉积物样品,测定了重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd和Cu的含量,采用地累积指数法、潜在生态风险指数法对重金属污染程度及潜在生态风险进行了评价。结果表明:(1)全区沉积物重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd、Cu平均含量为0.673、6.27、24.40、78.60、0.25、45.80 mg/kg,总体高于中国水系沉积物平均值;(2)全区重金属平均地累积指数为Hg(1.53)Cr(0.75)Cu(0.38)Cd(0.11)Pb(-0.77)As(-0.90),沉积物主要受Hg、Cr、Cu、Cd污染;北运河污染最为严重,主要来源于工业废水及城市污水的排放;(3)全区重金属平均潜在生态风险系数为Hg(336)Cd(63)Cu(12)As(9)Cr(5)≈Pb(5),Hg具有极强生态危害;通州全区潜在生态风险指数RI=430,其中北京城市副中心RI=633,重金属生态危害更为严重。研究结果能够为通州区的河流底泥治理及生态修复提供科学依据。     

城郊环境梯度下地表径流污染特征研究

采用事件平均浓度（EMC）和M（V）曲线初期冲刷效应判识方法,对2011年4月北京市中心城区和远郊区县降雨径流污染特征进行分析.结果表明,受城郊环境差异影响,径流污染物种类、浓度和初期冲刷效应存在明显分异,城区COD、TP、TN污染物浓度低于郊区,氨氮浓度高于郊区;城区径流存在初期冲刷效应,郊区无明显初期冲刷效应.     

密怀顺研究区地下水NO3--N时空变化分析

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位不断抬升,使常年积累在耕地土壤中NO₃^--N对地下水环境风险不断增加。通过对地下水中NO₃^--N和耕地属性地块研究。结果表明:1)2015-2018年研究区地下水NO₃^--N浓度有升高趋势;2)2015-2018年研究区水质稳定区面积达到164.26km²,占比33.78%;其次为水质略变差区和水质变差区,面积分别为136.76km²和112.74km²,占比分别为28.12%和23.18%。3)耕地属性不变的7个有监测地块地下水NO₃^--N浓度均有不同程度升高,MW-3和MW-1地块超过地下水Ⅲ类水质标准;4)地下水NO₃^--N含量变化与地下水回补有一定关联。     

赣江上游山洪灾害空间分布特征及生态影响因子分析

本研究以Arc GIS为平台分析了赣江流域上游地区山洪灾害的空间分布特征,包括地形特征、生态系统格局、生态系统质量以及生态系统功能特征。在此基础上,运用多元统计回归法分析了流域尺度、县域尺度以及点域尺度上山洪灾害的生态环境影响因子。研究结果表明,灾害点主要发生区域植被类型为林地,坡度范围为8°~25°,NDVI范围为0.5~0.7,LAI范围为2~5,NPP范围为1 000 g C/m~2以上,土壤保持能力的范围为3 000 t/hm~2以下,水源涵养能力范围为200 m~3/hm~2以内或者为700~900 m~3/hm~2。大约一半的灾害点位于公路500 m的缓冲区内,且在500 m缓冲区内灾害点的个数与到公路的距离呈负相关关系。流域尺度上,影响灾害点发生频率的主要因子为降雨。县域尺度上,影响灾害点发生频率的主要因子为NDVI和最长汇流路径比降。点域尺度上,影响灾害点发生频率的主要因子为NDVI、坡度以及最长汇流路径比降。     

厌氧-好氧活性污泥系统中聚糖菌富集条件研究及其应用进展

基于国内外学者对聚糖菌的最新研究成果,综述了聚糖菌的种群类型和代谢机理,主要阐述了厌氧-好氧活性污泥系统中的泥龄、水力停留时间、温度、pH值等因素对聚糖菌生长的影响。结合富集聚糖菌的活性污泥在污水处理和资源循环利用领域内的实际应用价值,展望了对聚糖菌的研究前景。     

北京湾过渡带生态系统服务梯度效应分析及生态分区

北京湾过渡带兼具山地-平原和乡村-城市的双重过渡性,生态系统服务的供给存在显著的梯度效应。该研究在对9种典型生态系统服务评估的基础上,研究了北京湾过渡带生态系统服务随植被覆盖度和土地开发程度变化的梯度效应,进而对研究区进行了生态分区并识别各分区主导的生态系统服务类型。结果表明:生态系统服务的形成过程和影响因素各不相同,导致各生态系统服务的分布存在较大的空间差异性。除休闲游憩外,大多生态系统服务随植被覆盖度和土地开发程度呈现出明显的梯度效应。总体来说,食物供给和水质调节随植被覆盖度的提高而降低,随土地开发程度的提高而增加;其他生态系统服务则相反。各生态系统服务随植被覆盖度变化的突变点的范围为0.45～0.56,随土地开发程度的突变点的范围为15%～31%。基于植被覆盖度和土地开发程度的突变点将北京湾过渡带划为4个生态分区:自然或半自然区域、半自然区域、半人工-半自然区域和人工区域。自然区域以调节服务为主,人工区域以供给服务为主,半自然区域和半人工-半自然区域二者兼具,但各有侧重,且体现出一定过渡性。结合现有规划内容,提出不同生态分区生态系统服务的优化管理策略,以促进当地生态系统的可持续发展。     

工业污染土壤中不同粒径下的三种典型有机污染物的分布规律研究

采集六氯苯(HCB)、滴滴涕(DDT)、多环芳烃(PAHs)污染的工业场地土壤,筛分为六个粒径等级(500~1000μm、250~500μm、125~250μm、106~125μm、75~106μm、75μm),测定土壤各个粒径下比表面积(SSA),以及总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和相应污染物的含量。HCB、DDT、PAHs土样SSA和TOC含量随粒径大小而变化,各土样中的SSA变化范围分别为31.1~49.1 m2g-1、43.2~52.1 m2g-1、29.7~43.3 m2g-1,TOC含量分别为5.7~10.7 g kg-1、3.5~11.4 g kg-1、7.4~9.2 g kg-1,DOC与TOC间有显著的一致性(R2=1,P0.05),DOC约占TOC 13%。HCB含量随粒径减小先降低后升高,在粗颗粒(500~1000μm)中分布最多,其含量为3.27 mg kg-1;与HCB分布规律相似,低环和高环PAHs的最大值也分布在500~1000μm粒径中,ΣPAHS最大值为650.03 mg kg-1。与HCB和PAHS相反,ΣDDT及其同系物(ppDDE(dichlorodiphenyl-dichloroethylene)、DDDs(dichloro-diphenyl-dichloroethane)、DDTs(dichlorodiphenyl-trichloroethane)含量均随粒径减小先升高后降低,ppDDE和DDDs在125~250μm粒径下含量最高,DDTs和∑DDT在250~500μm粒径下含量最高,∑DDT的最大含量为215.81 mg kg-1。相关性分析表明,土壤SSA仅与HCB间存在显著的正相关性,而土壤总有机碳的含量与污染物总量之间未显示出较强的相关性。     

基于InVEST模型的门头沟区生态系统土壤保持功能研究

人类不合理的土地资源开发所导致的土壤侵蚀成为山区生态系统关注的热点和焦点问题。选择生态涵养与土壤侵蚀并存的北京市纯山区门头沟区为研究区域,在分析2005—2013年门头沟区土地利用与土地覆被变化的时空差异的基础上,采用了InVEST模型对区内生态系统的土壤保持功能进行了定量分析和动态评估。研究表明:（1）2005—2013年,门头沟区耕地、林地和水域、未利用地面积减少,园地、草地、建设用地增加;耕地和园地变化显著,耕地主要转为园地、林地和建设用地;园地主要由耕地和林地转化而来。（2）2005—2013年,门头沟区土壤保持能力和保持量均呈增加趋势,单位面积土壤保持能力由87.41 t/（hm²·a）增加到113.56 t/（hm²·a）,土壤保持量增加了377.38万t,土壤侵蚀量减少了23.42万t;受土地利用与土地覆被变化、降雨侵蚀力以及植被覆盖度影响,西北、东北地区土壤保持功能增强,西南地区减弱,东部地区基本不变。（3）不同土地利用与土地覆被类型的土壤保持能力排序为:林地 > 草地 > 未利用地 > 建设用地 > 耕地 > 园地 > 水域;2005—2013年,不同土地利用/覆被类型的单位面积土壤保持能力均呈增加趋势;除耕地外,其他地类的土壤保持总量均呈增加趋势。     

MBR-NF组合工艺用于再生水回用的试验研究

以膜生物反应器(MBR)为预处理工艺,构建MBR-NF(纳滤)组合系统处理居民生活污水,考察MBR作为NF预处理的可行性,分析纳滤膜出水水质,基于全指标评价系统产水用于再生水回用的适用性。结果表明:MBR作为纳滤的预处理是安全可行的。MBR-NF组合工艺产水中主要水质指标CODCr<10mg/L、TOC 0.1~0.8mg/L、NH_4~+-N 0.11~0.35mg/L、TN 45.1~62.3mg/L、NO_3~--N 44~58.2mg/L、TP 0.04~0.15mg/L;总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌均未检出,菌落总数为21 CFU/m L;砷、镉、铬(六价)等金属毒理指标大部分低于分析检出限;三氯甲烷、四氯化碳、一氯二溴甲烷等有机毒理指标也全部低于分析检出限;氰化物和氯化物浓度低于分析检出限,氟化物浓度为0.29mg/L。除NO_3~-N、TN指标外,其他指标均满足《城市污水再生利用》系列标准和《生活饮用水卫生标准》。     

煤矿区植被-水-土响应关系研究进展分析

在全球双碳目标与我国西部煤炭资源持续开发的形势下，干旱半干旱矿区生态系统的修复与稳定面临重大挑战。矿区生态系统修复具有多学科交叉的特点，为了解采矿活动对土壤、水资源与植被生长的影响以及相互之间响应关系的研究态势，利用CiteSpace、VOSviewer、Pajek等对Web of Science核心合集数据库检索到的1991-2022年期间发表的相关文献进行计量分析。结果表明：2010年前发文较少，其后年发文量呈抛物线式增长，尤其是近五年以来，有关矿区植被修复与土壤、水之间响应关系的相关文献数量增长迅速，受关注程度越来越高；中国发文量远高于其他国家，发文机构之间具有较紧密的学术合作网络；矿区土地复垦与生态修复一直是众多学者研究的热点，当前的研究文献集中于矿区生态遥感监测、恢复区土壤重建、矿区地下水储量与生态环境演化特征等方面。研究指出，土壤含水量是矿区影响植被生长最重要的土壤理化性质因子，埋深阈值决定地下水是否对地表植被与土壤提供水源，矿区生态系统健康受水土资源的协调影响。保水采煤技术提升、地裂缝治理、土壤健康以及基于自然的解决方案将是碳减排背景下矿山生态修复模式的主要研究方向。