福建省农村地区高浊度原水净化实验研究

农村饮水工程的水源主要来自坡地汇流、溪河、山塘水库及地下水等,水质与自然地质、水文以及气候条件息息相关。由于农村地区净水工艺和设备往往较为简易、落后,高浊度水是水厂制水过程中普遍存在且较难处理的主要问题之一,因而优化高浊度水的净水工艺是提升农村饮水工程水质的重要一环。本文通过实验条件下研究高浊度水的应急制水技术,提出改进高浊度水净水方案,为福建省农村地区高浊度水处理设计应用开辟新的途径。     

沉水植物对再生水景观水体水质变化的影响和净化效果

为揭示沉水植物对以再生水作为水源的景观水体富营养化变化趋势的影响和对水体水质的维持和改善作用,对西安市一个再生水景观水体开展了不同区域和不同季节的水质监测试验,并采用室外玻璃缸装置研究伊乐藻和轮叶黑藻对再生水中氮、磷等营养盐的去除效果。结果表明:有沉水植物生长的区域氨氮、总氮浓度明显低于主湖区,且水质能够维持在低富营养化状态。伊乐藻和轮叶黑藻对再生水水质具有良好的改善作用,且伊乐藻优于轮叶黑藻。伊乐藻对再生水中CODCr、氮、磷的去除率分别为38.55%～57.54%,43.13%～51.81%和61.76%～77.45%,可使水体中叶绿素a含量维持在20μg/L左右,对藻类具有较好的抑制作用,可作为西北地区再生水景观水体水质修复的先锋植物。     

焦岗湖本土水生植物的水质净化试验

[目的]针对淮南市焦岗湖近期污染物超标问题,开展本土4种水生植物进行水质净化试验,为焦岗湖利用水生植物修复水质提供可靠依据。[方法]在对淮南市焦岗湖水质检测的基础上,选取焦岗湖本土种植的泽泻(Alisma plantago-aquatica)、千屈菜(Lythrum salicaria)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)以及金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等水生植物为研究对象,在人工模拟自然条件下,研究其对焦岗湖水体中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_3-N)、化学需氧量(COD)等污染物的去除效果。[结果]千屈菜、泽泻和石菖蒲对TN去除率较好;石菖蒲和金鱼藻对氨氮去除效果良好,千屈菜对TP去除效果最佳,而对于COD而言,4种水生植物均有较为理想的去除效果。[结论]所选取的4种水生植物对各污染物均有一定的去除效果,将水生植物的种植面积、数量和时间进行优化配置,可用于焦岗湖水质改良。     

坡耕地聚流覆盖型改造利用技术模式研究

坡耕寺是半干旱山区水土流失最严重的农耕地，也是山区的低产田，本提出了聚流与覆盖相结合，果粮间作立体开发的坡耕地改造利用模式，达到了治理和开发同步，生态效益和经济效益并重的目的。研究明确了果粮间冠下区，近冠区和远冠区的立体植被覆盖儿不同坡度下隔坡水平沟聚流工程模式。     

沱江流域地表水水质的模糊综合评价

沱江是长江上游的一个重要支流,其水质安全对维持成都平原及周边地区正常的生产生活起着至关重要的作用。采用模糊综合评价的方法,对沱江流域15个地表水监测断面的水质状况进行了综合评价,结果表明：在15个监测断面中,处于清洁状态的有6个,占40%;处于未污染的有4个,约占26.7%;处于轻污染和中污染的各有1个,分别约占6.7%;处于重污染的有3个,占20%。处于清洁和未污染的断面主要位于沱江流域的中游,其水质状况较好;处于中污染和重污染的断面主要位于沱江流域的上游和下游,水质状况较差。需要加强流域综合治理尤其是对沱江上游和下游的治理,以确保沱江流域的水质安全。     

利用土壤表层含水量序列预测深层含水量的研究

土壤剖面含水量的预测对于灌溉、防治水土流失、改善生态环境等一系列环境过程具有重要意义。根据每天测量红壤不同层次含水量,利用时间序列分析方法,依据表层10cm含水量序列预测20cm,30cm,40cm和60cm土层含水量。结果表明,各不同土层含水量之间呈极显著性相关;利用分布滞后模型根据10cm土层含水量预报各深层土壤含水量,模型的滞后时间随着被预报土层深度的增加而增加,预报模型相对误差不超过6%,最大相对误差不超过10%。10 cm土层含水量分别联合20 cm,30 cm,40 cm和60 cm土层含水量,利用自回归分布滞后模型对相应各土层含水量模拟预报,缩短了滞后时间,模型表达式更简洁,精度仍然较高。     

3种浮床植物对关中地区2种污染源涝池水体净化效率研究

基于对植物修复空间特异性的理解,针对联通关中水系的涝池近年来出现的水体富营养化和黑臭现象,选取常见浮床植物美人蕉、水菖蒲和西伯利亚鸢尾,通过室外水培试验,探究其对涝池污染原水的净化效果,试验共持续35天。结果表明:(1)试验结束时,3种植物在株高、根长生物量均有显著增加,增长率表现为美人蕉水菖蒲西伯利亚鸢尾。(2)美人蕉、水菖蒲和西伯利亚鸢尾对水体中TN的平均去除率分别为56.18%,52.17%,60.76%,均显著高于对照组(P0.05);美人蕉和水菖蒲对水体中TP平均去除率分别为55.42%和58.32%,均显著高于对照组(P0.05),而西伯利亚鸢尾组与对照组无显著差异(P0.05),此外美人蕉和水菖蒲还能起到调节水体pH和DO的作用。(3)3种植物对水体中NH_3—N的平均去除率分别为76.98%,65.71%,78.94%,其中美人蕉组和水菖蒲组NH_3—N的主要去除途径为植物吸收和硝化反应,西伯利亚鸢尾组NH_3—N的主要去除途径主要是氨的挥发和硝化反应等,而对照组NH_3—N去除率高达60.55%的主要原因是氨的挥发;植物组及对照组中NO_3~-—N浓度随时间均呈现增加趋势,主要与各试验组中水体硝化反应及植物吸收效率的差异性有关。(4)3种植物中,水菖蒲适用于点源和面源2种污染源涝池水体的净化,美人蕉只适合用于面源污染涝池水体的净化,而西伯利亚鸢尾净化能力较差,生长适应性差,不适宜作为水生浮床植物推广。研究结果为涝池污染水体修复的浮床植物选择提供参考。     

生化黄腐酸对土壤物理性质及水分运动特性的影响

为了探究生化黄腐酸(biochemical fulvic acid,BFA)在土壤结构改良方面的应用,通过向土壤中添加BFA,研究其在不同浓度处理下对土壤物理性质及水分运动特性的影响.结果表明:(1)随着BFA施加比例提高,土壤中>0.25 mm的水稳性团聚体数量显著增多,施加比例为20 g/kg时,R0.25、MWD...     

10种水生植物的氮磷吸收和水质净化能力比较研究

选取10种水生植物水罂粟、黄花水龙、大聚藻、香菇草、水芹、大薸、凤眼莲、美人蕉、黄菖蒲和鸢尾等为研究对象,于2009年2月中旬至6月中旬在室内静水条件下对其吸收氮、磷和净化水质的能力进行了比较研究。结果表明：（1）不同水生植物的净增生物量差异较大,变化范围为109.9-1 511.1 g.m-2,其中香菇草净增生物量最高,是黄花水龙（最低）的13.7倍;（2）不同水生植物的氮、磷含量差异较小,其氮、磷量变化范围分别为13.67~26.38 mg.g-1和1.16~3.50 mg.g-1;（3）不同水生植物的水质净化能力差异较大,10种水生植物的水质氮、磷去除率范围分别为36.3%~91.8%和23.2%~94.0%,10种水生植物的氮、磷吸收贡献率分别占水质氮、磷去除率的46.3%~77.0%和54.3%~92.7%。水体氮、磷去除率与水生植物净增生物量存在较高相关性,而与植株氮、磷含量不存在相关性,因而氮、磷吸收量而不是植株氮、磷含量应作为水生植物筛选的一个重要指标。     

洪泽湖湿地主要植物群落的水质净化能力研究

通过建立围隔实验区的方法,以洪泽湖主要湿生植物群落芦苇、莲、菱、凤眼莲、苦草、金鱼藻为对象,研究了不同湿生植物群落对富营养化水体净化的能力。结果发现:研究区主要水生植物群落对富营养化水体总氮的去除能力从大到小依次为苦草(78.56%)、凤眼莲(66.26%)、金鱼藻(57.61%)、莲(50.18%)、菱(46.04%)、芦苇(37.39%),对总磷的去除能力从大到小依次为苦草(61.84%)、芦苇(46.55%)、菱(44.83%)、金鱼藻(45.00%)、莲(39.66%)、凤眼莲(25.17%),对CODMn的去除能力从大到小依次为金鱼藻(61.33%)、苦草(55.56%)、菱(52.44%)、莲(47.11%)、凤眼莲(27.77%)、芦苇(23.33%)。沉水植物苦草、金鱼藻对各种营养元素的净化效果都较好,产氧能力也较高;浮叶植物菱的净化效果比较稳定;挺水植物芦苇对总磷的净化效果稍好,而对其他各项净化能力均相对较弱。     

星云湖种植空心菜生长量及净化湖水效果分析

针对当前星云湖中度富营养化(劣V类)水质的实际问题,采用漂浮种植设施直接在星云湖湖面种植空心菜(Ipomoea aquatica),开展适应性生长试验和湖水养分吸收净化试验的研究。结果表明:空心菜能够很好地适应生长于低浓度养分的星云湖水体环境(全N 2.41 mg·L~(-1)、水溶性N 2.00 mg·L~(-1)、水溶性P 0.46 mg·L~(-1)),并且前期表现为较短的缓苗期(7 d),后期则枝叶生长旺盛;在空心菜的6次茎叶收割周期中,其生长量呈现出"先增后降"的趋势,且茎叶生长量较高,空心菜的茎叶鲜重达75 555 kg·hm~(-2)·a~(-1),生长量为1 260 kg·hm-2·d-1;空心菜的养分含量主要分配在茎叶,茎叶中总N、总P、总K含量分别为3.43%、0.74%、6.25%;空心菜对星云湖湖水养分具有较强的吸收净化能力,吸收星云湖湖水中的N、P、K量分别为259.05、55.21、469.84 kg·hm~(-3)·a~(-1),净化星云湖湖水的量以水溶性N、水溶性P、水溶性K计,分别为129 525、120 022、34 220 m~3·hm~(-2)·a~(-1);空心菜的生长量与茎叶养分吸收量和湖水养分量之间存在一定的相关性。利用空心菜漂浮种植于星云湖水面,产生了明显的经济效益及显著的生态效益。     

白车轴草对冬季富营养化水体总磷净化效果研究

冬季是大多数水生植物处于衰亡的时期,植物资源匮乏,不利于植物对富营养化水体的周年净化,因此筛选适合于水生的旱生植物来修复富营养化水体是生态修复的发展方向。采用水盆浮板栽培技术,首次研究了白车轴草(Tri-folium repens Linn.)在冬季对成都犀池富营养化人工湖泊中主要元素磷的净化效果及动态过程,并与凤眼莲(Eichhorniacrassipes Solms.)的净化效果进行了对比。结果表明,浮板白车轴草在试验期间生长良好,对富营养化水体中总磷具有非常明显的净化效果,当投放量为1.25 g/L时,对总磷的去除率48 d内可达80%,并且重复性好,对总磷的去除过程拟合曲线符合三次方程。与凤眼莲相比较,白车轴草在冬季更易存活且对磷的净化效果更佳。     

四川省龙泉湖表层沉积物与表层水体中各种形态氮含量及其相关关系

以四川省龙泉湖湖泊表层沉积物和表层水体为研究对象,分析了表层沉积物的各种水溶性氮含量和表层水体的硝态氮和氨氮的含量。结果表明,表层沉积物中水溶性总氮、水溶性氨氮和水溶性硝态氮的平均含量分别为6.64,1.22和2.83mg/kg,水体中硝态氮和氨氮的平均含量分别为5.09和0.05mg/L;表层水体和表层沉积物中的硝态氮含量无显著相关关系,但表层水体和表层沉积物中的氨氮含量呈显著正相关,说明表层水体中氨氮可能是由沉积物释放而来。     

地表水环境质量指数的定量分级及其适用性

[目的] 为了实现地表水环境质量定性评价与定量评价的统一,简化地表水环境质量评价过程,减少公众对水质评价的认知难度。[方法] 应用地表水环境质量指数（SWQI）,通过对陕西省地表水监测网2015—2019年1.83×10⁵个监测数据进行数据统计分析。[结果] 78.7%的样本SWQI指数落在2.5~8区间,点位最为密集;各水质类别中,SWQI指数各区间样本个数均近似正态分布或半正态分布。[结论] ①用统计方法得到SWQI定性评价Ⅰ—Ⅵ级阈值（≤3.5,≤5,≤6.5,≤8,≤10,>10）;②分级阈值在断面、河流、区域3个层次上的验证显示了与现行地表水环境质量评价办法具有良好的一致性。使用SWQI指数对地表水环境质量进行评价,可以实现与现行评价办法的对接过渡。     

复合生态沟渠对池塘养殖尾水和稻田退水的净化效果

[目的] 研究复合生态沟渠系统中的水质沿程变化以及其净化效果，以期为稻渔共作循环水养殖模式的合理构建和绿色发展提供科学参考。 [方法] 通过构建一种由不同类型生态沟渠联通耦合的复合生态沟渠系统，于2020年和2021年对沿程水体进行采样监测，研究复合生态沟渠对池塘养殖尾水和稻田退水的净化效果。 [结果] 2020年池塘养殖尾水磷酸盐去除率为96.21%，亚硝酸盐氮去除率为91.27%，氨氮去除率为94.75%。2021年池塘养殖尾水磷酸盐去除率为68.96%，亚硝酸盐氮去除率为61.36%，氨氮去除率为51.92%；稻田退水净化后达到《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》的Ⅳ类标准。 [结论] 复合生态沟渠应用于池塘养殖尾水和稻田退水的净化和循环利用，效果显著，具有广阔的前景。     

黄土高原水土保持对未来地表水资源影响研究

水土保持是生态环境建设的核心。据《全国水土保持建设规划》 ,2 0 0 1～ 2 0 5 0年 ,黄土高原将新增基本农田12 45万hm2 、骨干坝 2万座、林草地 2 965万hm2 。水土保持措施将对地表水资源量产生重大影响 ,林草措施年减少径流量2 2 2 3亿m3 ,水平梯田年拦蓄径流量 3 7 4亿m3 ,坝地年拦蓄 60 0 0万m3 。水土保持措施将给黄河下游年减少 7～ 8亿t泥沙 ,但也要年减少约 60亿m3 径流量。介绍了各种水土保持措施的水文效应。     

2004-2011年滹沱河忻州段水质变化及影响因素

[目的]研究2004—2011年滹沱河流域忻州段地表水水质的变化,并对影响水质变化的自然社会经济因素进行探讨。[方法]利用2004—2011年的水质监测数据和有关的自然社会经济统计数据,采用有机污染综合指数方法。[结果](1)滹沱河忻州段近8a的地表水水质变化可分为持续恶化和快速改善两个阶段,2007年是水质变化趋势的转折点,两个阶段有机污染综合指数(T值)分别为5.51和2.85。(2)自然因素方面,河道水量、降水量与水质均呈负相关,相关系数分别为0.675,0.532(p0.01)。河道水量、降水量对各河段水质改善作用有限。社会因素方面,水质恶化主要与工业废水排放量、施用化肥量、生活污水排放量、污水处理能力有关,相关系数分别为0.689(p0.01),0.633(p0.01),0.465(p0.05)和0.905(p0.01)。[结论]2009年后虽然生活污水超过了工业废水排放,但污水处理厂的达标运行使河段水质进一步改善,污水处率是今后该地区水质持续改善的前提保障。经济发展与城镇化并未给水质带来压力,而且经济发展已成为改善水质的积极动力。     

酸模浮床对污染水体净化效果及机理分析

以南京地区河道岸坡常见陆生植物酸模为试材,制成生态浮床,研究酸模浮床以及无植物浮床对污染水体氮磷的净化效果及其机理。结果表明:酸模对TN,NH4 -N去除率达92.40%,97.00%,为对照组去除率的4.47倍、1.10倍,其中酸模对NH4 -N的去除主要依靠水体微生物硝化反应,而对照组NH4 -N去除率较高的主要原因主要是氨的挥发引起;酸模组水体中NO3--N浓度出现先增高后降低的趋势,对照组则无显著变化;酸模对水体TP,COD去除效果明显,酸模组TP,COD浓度分别比初始降低了79.17%,86.63%,与对照组差异显著。结果表明,酸模对污染水体中氮磷具有良好的净化效果,可作为水体生态修复的优良物种而使用。     

土壤与地表水体空间分布格局的交互关系研究

水要素是重要的成土因素之一，土壤与地表水体空间分布格局之间存在密切联系。以中国中部典型农业区的土壤和地表水体数据为例，基于改良的土壤多样性计量方法计算并统计了1km网格尺度下的土壤类型个数、土壤构成组分多样性、土壤空间分布多样性和地表水体空间分布多样性等多类数据指数，探索了区域土壤与地表水体在地理空间分布格局上的内在联系。结果表明：①研究区内最具代表性土类潮土和褐土（两者面积加和占研究区总面积85%，两者空间分布多样性均大于0.8）的空间分布格局与区域地表水体的空间分布格局之间存在数据联系，回归分析中的判定系数R2大于0.5，这与水要素在两种土壤类型成土过程中所起的作用密切相关。②研究区面积的增加一般会造成地表水体对区域内土壤类型数量的影响作用减弱。与其他成土因素相比，水要素在土壤形成中影响作用的重要程度与研究尺度的大小有关。③基于资源地理空间分布离散性分析的土壤多样性计量方法及理论为水、土等不同资源类型的空间分布格局评价及其交互关系研究提供了理论及数据支持。     

黄土高原水面蒸发量初步估算

为了估算黄土高原的水面蒸发量,明确黄土高原干燥度指数的空间分异规律,收集了黄土高原及其周边地区共154站水面蒸发实测资料和216站降水资料,采用克里格插值法,对黄土高原的水面蒸发、干燥度指数进行了分析。结果显示:黄土高原多年平均水面蒸发量变化于1 107~3 308 mm,由东南至西北递增;遥感提取的黄土高原水体面积为1 326.48 km²,占黄土高原总面积的0.21%,黄土高原水体的年总蒸发量为26.28亿m³,占该区多年平均降水量的0.90%;黄土高原半湿润带、半干旱带以及干旱带所占面积比例分别为26.18%,53.73%和20.09%。研究结果对黄土高原水资源利用具有一定的参考价值。