鄱阳湖区农村面源污染控制中最佳管理措施示范研究

鄱阳湖区农村面源污染问题日益严峻,已威胁到湖泊的水环境安全。结合该区域农村面源污染自身的变化特征,在星子县示范区内构建结构性最佳管理措施BMPs(best management practices)系统对区域内农村面源污染进行控制。结果表明,在监测期间该BMPs系统对COD,TP和TN的削减量分别为568.25,3.06和26.90kg。其中人工湿地对COD,TP和TN的单位面积削减量约达40,0.4和3.0g/m2,有较稳定的污染物去除能力;生态沟渠对各污染物单位面积削减量变化较大,与人工湿地相比虽有更强的污染物削减能力,但稳定性较弱。结合生态沟渠和三级表面流人工湿地的特点,建议通过引入适宜的植物至生态沟渠提高其处理污染物的稳定性。     

寒冷地区多级垂直流人工湿地系统设计及氮磷去除效率

为了解决北方寒冷地区人工湿地冬季效率低、运行不稳定的问题,设计建设了两个多级垂直流人工湿地系统(multistage vertical-flow constructed wetlands,MVCWs),处理北京房山区居民生活污水,通过工程设计以及添加碳源强化系统脱氮效果,增加磷吸附基质等措施,提高系统稳定性和污染物的去除效率。研究结果表明,湿地系统Ⅰ化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的平均去除率为87.3%;总磷(total phosphorus,TP)的平均去除率为91.9%;总氮(total nitrogen,TN)的平均去除率为68.9%,能够全年稳定运行。湿地系统Ⅱ采取半间歇式运行方式,在0.5 m3/(m2·d)的水力负荷条件下,对COD、TN、TP的平均去除率分别为92.5%、53.8%、77.2%。湿地系统Ⅱ厌氧单元添加62 kg木块后,COD/TN从0.93上升到1.85,比添加31 kg木块单元对TN的去除率提高15.6%。木块作为厌氧阶段的外加碳源,有效促进了垂直流人工湿地系统对氮的去除。通过垂直流人工湿地多级合理的单元设计,在厌氧阶段添加碳源有利于反硝化脱氮以及添加吸附磷的基质,提高冬季没有植物参与时高效除氮、磷,有效地保证对各种污染物的去除效率。使该研究中的人工湿地系统能够全年稳定运行,该研究结果可为人工湿地在中国北方的推广应用提供参考。     

小流域典型面源污染最佳管理措施(BMPs)研究

基于环鄱阳湖地区农村面源污染空间分布、水环境质量状况、水系特征,选择具有代表性的小流域范围。针对星子县白鹿镇四联村桥下李村这种小型流域,从面源污染、迁移过程、受纳水体等环节入手,结合鄱阳湖区化肥、农药等面源特点,设计一套行之有效而又易于操作的结构性面源污染最佳管理措施BMPs(Best Management Practices),从而有效处理面源污染。通过每两周一次的常规定位观测,并对地表径流中所含面源污染物进行了测定。结果表明:系统对COD、TP平均去除率达到56%以上,对TN、NH4+-N、NO3--N的平均去除率接近68%,而NO2--N的平均去除率达到82%。     

表面流人工湿地在滇池湖滨区面源污染控制中的应用研究

在滇池湖滨带核心区退塘还湖措施的基础上,通过对福保村湖滨废弃鱼塘改造,建立了表面流人工湿地系统,对该区域内面源污水处理进行了研究。研究表明,系统年削减人湖污染物COD、TN、TP负荷分别达7840、650和20kg,单位面积削减量分别为4704、390和12kg·hm^-2,削减率分别为28．02％、35．93％和4．86％;系统对污水中COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为15．57％、56．76％、40．37％和35．64％,且除COD外,旱季污染物去除率高于雨季;推流曝气可提高系统对污染物的去除效果,使NH3-N、TN、TP的去除率分别提高约39％、23％和21％,而COD去除率变化不明显。该系统为滇池湖滨区退塘还湖和湖滨生态系统重建提供了重要的技术示范,对滇池富营养化防治工作的开展具有重要意义。     

生物反应器电子受体反硝化聚磷PAOs-GAOs竞争及N2O释放特性

利用厌氧-缺氧-好氧序批式生物反应器（Anaerobic/Anoxic/Oxic-Sequencing Batch Reactor, An/A/O-SBR）,以乙酸钠为电子供体,NO3-/NO2-为电子受体,控制反硝化电子受体电子需求为90 mmol/L,经长时间驯化,考察了不同电子受体驯化SBR反硝化除磷及N2O释放特性,并利用化学计量法确定了聚磷菌（Phosphorus Accumulating Organisms, PAOs）和聚糖菌（Glycogen Accumulating Organisms, GAOs）间竞争关系。结果表明,NO3-还原过程中,SBR系统总氮（Total Nitrogen, TN）和总磷（Total Phosphorus, TP）去除率均达95%以上,平均N2O产率为2.4%,PAOs转化碳源（CODin）和反硝化脱氮比例分别为62.0%和76.2%。NO2-增加,厌氧段糖原（Gly）酵解性能增强,Gly消耗与碳源转化比例（ΔGly/CODin）由0.67增至0.80,PAOs活性受抑制,聚磷（Poly-P）合成减少,GAOs竞争优势增强。NO2--N为30 mg/L,SBR内TP去除率降至50.5%,平均N2O产率达9.9%,PAOs转化碳源和脱氮比例分别降至36.0%和50.6%。PAOs-GAOs共生体系内,GAOs反硝化脱氮过程,削弱了高NO2-对PAOs反硝化除磷的抑制,缺氧阶段NO2-/HNO2积累耦合GAOs反硝化脱氮比例增加,导致高NO2-下TP去除率下降和N2O产率增加。     

活水公园复合人工湿地春夏净化效果对比研究

依托成都市活水公园复合人工湿地系统,于2011年1-6月,对该人工湿地系统水流沿程主要水质指标（TN,NH₃—N,TP,DP）进行监测及处理效果分析,以深入研究不同季节人工湿地水流沿程污染物的净化规律。结果表明:主要污染物总氮、氨氮、总磷及溶解性磷的去除率春季分别为45.5%,65.7%,77%,72.6%,夏季分别为56.9%,87.1%,76.9%,73.7%,对氮的去除效果存在季节性差异,而对磷的去除效果差异性不明显;并联的人工湿地塘床区左湿地系统各主要污染物净化效果明显高于右湿地系统,对氮、磷的去除率平均高4%和6%。研究认为,活水公园复合人工湿地系统春夏对不同污染物的净化存在季节差异,人工湿地塘床区不同植物组合与配置对人工湿地处理效果会产生一定的影响。     

进水C/N对表面流—水平流人工湿地氮和

通过模拟试验,研究在进水氮浓度不同条件下C/N对种植美人蕉的表面流—水平流人工湿地氮元素和COD去除能力的影响,并初步探讨其作用机理。结果表明：在营养生长期和开花期,低C/N有利于人工湿地系统中总氮和铵态氮的去除,C/N越高,硝态氮去除越彻底,而低C/N条件下,表面流—水平流人工湿地内的硝化作用限制了硝态氮的去除效果;对比2个生长期,各处理组总氮和硝态氮的去除能力相当,而开花期各处理组人工湿地铵态氮的去除能力高于营养生长期。C/N对人工湿地系统COD的去除效果的影响较少,2个生长期COD的去除效果相当,各处理组人工湿地系统COD的去除率约高于90%。随着停留时间的增加,人工湿地氮元素和COD的去除率均增加。对pH而言,湿地系统出水pH总体上先升高后趋于平稳,而氧化还原电位则先降低后升高最后趋于平稳,随C/N增加,出水pH降低,而氧化还原电位升高;营养生长期出水pH高于开花期,而氧化还原电位则呈相反表现。进水C/N和人工湿地系统共同影响着出水pH和氧化还原电位。     

进水C/N对表面流—水平流人工湿地氮和COD去除效果的影响

通过模拟试验,研究在进水氮浓度不同条件下C/N对种植美人蕉的表面流—水平流人工湿地氮元素和COD去除能力的影响,并初步探讨其作用机理。结果表明:在营养生长期和开花期,低C/N有利于人工湿地系统中总氮和铵态氮的去除,C/N越高,硝态氮去除越彻底,而低C/N条件下,表面流—水平流人工湿地内的硝化作用限制了硝态氮的去除效果;对比2个生长期,各处理组总氮和硝态氮的去除能力相当,而开花期各处理组人工湿地铵态氮的去除能力高于营养生长期。C/N对人工湿地系统COD的去除效果的影响较少,2个生长期COD的去除效果相当,各处理组人工湿地系统COD的去除率约高于90%。随着停留时间的增加,人工湿地氮元素和COD的去除率均增加。对pH而言,湿地系统出水pH总体上先升高后趋于平稳,而氧化还原电位则先降低后升高最后趋于平稳,随C/N增加,出水pH降低,而氧化还原电位升高;营养生长期出水pH高于开花期,而氧化还原电位则呈相反表现。进水C/N和人工湿地系统共同影响着出水pH和氧化还原电位。     

不同水深下多级串联人工湿地对城市地面径流的净化效果

通过3年(2011-2013年)的系统性试验,主要考察水平潜流以及复合流(波形)人工湿地对城市雨水径流的净化效果。分别研究2种人工湿地在不同水深(350,550,750mm)下,水力停留时间(24,36,48,72h)、运行间隔天数(1,3,5,7,10,15d)等的最佳组合工况,最后对3种水深下的净化效果进行对比。结果表明:一般工况下,水平潜流人工湿地对污染物浓度去除率和负荷削减率均值分别为53.62%和57.37%,复合潜流人工湿地净化效果比水平流高出7%左右。2组人工湿地在3种水深下的最佳水力停留时间为48h,最佳运行间隔天数为7~10d,此时水平潜流人工湿地对污染物浓度去除率和负荷削减率均值分别为64.46%和68.45%,复合潜流人工湿地净化效果比水平流高出6.2%左右。750mm水深时水平潜流人工湿地对污染物的浓度去除率比350mm和550mm水深时分别高出32.21%和5.88%,负荷削减率分别高出31.60%和5.92%;复合流湿地浓度去除率比前2种水深时分别高出26.14%和5.06%,负荷削减率分别高出25.89%和5.07%。设计的2组人工湿地系统净化效果良好,复合流人工湿地净化效果优于水平潜流,均可用于城市面源污染控制和雨水利用。     

人工模拟污水净化系统去除生活污水氮、磷效果的比较研究

在温室内,分别以炉渣、沸石和土壤为湿地基质,水芹(Oenanthe javanica)、黑麦草(Lolium mut-liflorum)和香根草(Vetiveria zizanioides)为植被构建了模拟人工湿地和无基质的浮床植物系统处理生活污水,比较研究了不同污水净化系统去除氮、磷的效果。结果表明,在较低氮、磷负荷和水力停留时间为6 d的条件下,炉渣、沸石和土壤基质人工湿地系统对生活污水中的全氮(TN)、NH4+-N和全磷(TP)均表现出很好的净化效果,平均去除率均在91.0%以上;对NO3--N的去除率较低,为58.0%~85.5%。浮床系统因承受较高的负荷,对TN、NH4+-N、NO3--N和TP的去除率均明显低于各基质湿地。而从污染负荷的去除率来看,土壤基质湿地对TN、NH4+-N、NO3--N和TP的负荷去除率低于炉渣和沸石基质湿地;浮床各系统NO3--N负荷去除率的负增加使TN的负荷去除率降低,但其NH4+-N的负荷去除率均高于各湿地系统;浮床水芹和黑麦草系统的TP负荷去除率也高于各湿地系统。植物种类不同,其吸收N、P的能力存在很大差异。以黑麦草为植被的人工湿地和浮床系统,植物的吸收作用是各系统去氮除磷的主要机制;水芹和香根草吸收的氮、磷总量在人工湿地中远小于黑麦草,其吸收作用仅是各湿地系统去除氮、磷的一个途径;而水芹和香根草对磷的吸收则是浮床系统除磷的主要机制。     

用DRAINMOD模型预测不同气候条件下排水及来水量对湿地水文的影响

水量减少是目前威胁湿地生存的一个重要原因.本文采用原美国农业部水土保持局(现美 国自然资源保护局,US-NRCS)所推荐的水管理模型DRAINMOD,根据该局1991年所 建议的湿地水文识别准则,利用不同气候条件下的降水资料,对湿润地区由于排水而引起湿 地水文情势的变化,以及干旱地区湿地形成过程中所需要的基本水量进行了预测分析.模拟结果表明对于年降水量大于1 000 mm的温暖湿润地区,在没有人工排水的情况下,湿地特征十分明显;当排水间距大于150 m时,仍可在50%的年份内满足湿地判别准则的湿润条件.而 对于年降水量小于250 mm的干旱模拟区,形成满足生长期内湿润时段的最小来水量在初春( 3月)时为173 mm,在生长期末(11月)为155 mm,分别是同期月平均降雨量的22倍和16倍 .     

我国湿地分类与分布特征及水问题分析

 为探讨我国湿地的保护和合理利用问题,提出实用性较强的中国湿地类型分类系统;论述各类湿地的分布特征;分析我国湿地保护与利用中存在的水问题,如湿地生态需水严重短缺、水体污染加剧、泥沙淤积日益严重、生物多样性下降等;并以黑龙江扎龙湿地为例,对其主要水问题进行具体分析;提出破解湿地水问题的重要途径。     

我国湿地保护的立法思考

湿地被称为“地球之肾”,具有重要的生态价值、经济价值和社会价值。我国湿地面积广大,但近些年来由于各种原因,湿地面积却在急剧减少。因此,迫切需要构建湿地保护的法律制度,为湿地保护提供法律保障。笔者在对我国湿地开发与利用现状及其管理体制、相关立法存在的问题进行分析的基础上,对我国湿地保护立法提出一些立法构想。     

辽河三角洲湿地旅游资源开发与保护

辽河三角洲湿地在特殊的地理环境、自然条件和人类活动的共同作用下而形成的独特的湿地生态旅游资源景观。基于辽河三角洲湿地生态系统的脆弱性和敏感性,为了谋求区域经济的持续发展和区域生态环境的良性运行,必须缓解湿地旅游和环境保护之间的矛盾。探讨了湿地保护与旅游开发的辨证统一关系,分析了辽河三角洲湿地旅游开发的优势与不足,提出了辽河三角洲湿地生态旅游和生态保护的有效措施。     

黄河兰州段湿地植物多样性研究

兰州段黄河湿地在其城市生态系统中占有重要地位。采用样带和典型样方相结合的方法对黄河湿地3种生境系统进行实地调查,研究了兰州城市湿地的植物多样性。结果表明:(1)不同生境系统湿地植物群落以草本为主,乔木多以杨柳科的垂柳为主,灌木只调查到1科1种。过渡带湿地植物种类几乎涵盖了其他生境系统的所有物种。(2)近裸露湿地赖草、稗草、虎尾草的重要值分别达到16.336,14.112,11.723;过渡带湿地中芦苇的地位得到加强,近自然湿地中芦苇的重要值已达13.153,其常见伴生种如水芹、香蒲、罔草也具有一定的地位。(3)3种生境湿地丰富度指数,Simpson指数及Shannon—Wiener多样性指数大小依次为:过渡带>近裸露湿地>近自然湿地,均匀度指数与之变化趋势不一致。近裸露湿地与过渡带β多样性小于近自然湿地与过渡带,不同生境间的相异性也表现为近裸露湿地与过渡带小于近自然湿地与过渡带。     

若尔盖高原湿地资源及其保护对策

若尔盖高原湿地在青藏高原湿地生物多样性保护中占有十分重要的地位 ,但其现状不清。卫星影像解译表明若尔盖高原湿地面积为 3 .94× 10 4 hm2 ,占土地总面积的 2 .2 %。在各种湿地中沼泽所占的比重最大。与 2 0世纪 5 0年代和 80年代初期相比 ,湿地面积大幅度减小而且退化严重 ,急需保护。目前应采取的保护措施有 :加强湿地自然保护区的建设与管理 ;探讨湿地退化机制与生态恢复措施 ;进行沼泽湿地草场生态牧业试验和示范研究 ;加强湿地保护立法与宣传教育。     

The hydrological impacts and sustainability of wetland drainage cultivation in Illubabor,Ethiopia

Wetlands are critical resources in the highlands of southwest Ethiopia, where they perform numerous environmental functions and provide a range of benefits for local communities. In recent years, however, an increase in the drainage and cultivation of these areas and reports of wetland degradation have raised concerns over the sustainability of wetland agriculture. This paper presents the results of a study in which groundwater levels were monitored in a series of wetlands undergoing different stages of drainage and cultivation, to establish the hydrological changes taking place as a consequence. The results suggest that drainage and cultivation induce extreme spatial and temporal variations in the wetland watertable. This is linked in part to structural and chemical changes in the wetland soil which affect hydraulic conductivity. Statistical analysis of this variability revealed the existence of wetland subunits, exhibiting specific hydrological behaviour, which may reflect the influence of current and past land use. Although degradation of these wetlands does occur, many wetland users are aware of their impacts and have developed practices which, in most cases, prevent overdrainage to the extent that the wetlands cannot support agriculture. In this respect, it is argued that wetland use remains hydrologically sustainable, although this ultimately rests upon the ability of communities to continue to develop and apply their indigenous wetland management practices under rapidly changing environmental, socio‐economic and political conditions. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

天津滨海湿地资源与农业湿地生态建设

天津滨海湿地资源丰富,类型多样,农业湿地占重要比重。通过对天津滨海湿地类型、特征以及滨海农业湿地生态建设条件、存在问题进行分析,结合滨海湿地实际情况,提出了建立天津滨海高效复合农业湿地生态系统的指导思想和具体措施。     

潜流人工湿地中3种基质对氮磷净化的影响

通过潜流人工湿地装置,采用间歇运行方式考察不同停留时间下土壤、砾石、炉渣基质在以NO3--N、NH4+-N和PO4--P为主要氮组分的模拟污水对污水中氮的净化效能,并研究湿地系统基质与pH变化、NO3--N和NH4+-N净化效率的关系。结果表明,当水力停留时间为10d时,土壤-炉渣湿地的N,P净化效能高于以其他基质构建的湿地。在试验周期内,各基质的人工湿地系统NH4+-N的净化效率均高于NO3--N的净化效率,氮素的净化效能上层大于下层,湿地系统中pH值先降低后升高的拐点可作为NH4+-N氧化反应结束的指示参数。     

洮儿河中下游流域湿地景观演变及驱动力分析

应用景观生态学理论,分析了1986,1996,2000年洮儿河中下游流域湿地景观的演变过程,探讨了湿地的数量消长、转化和湿地景观格局特征的变化趋势以及湿地景观演化的驱动力因素,指出十几年来湿地景观数量、分布总体呈明显下降趋势,湿地主体由自然湿地向人工湿地转变,水文因素是湿地景观演变的直接驱动力,自然因素和人为因素以不同强度和方式影响湿地的演化。