武汉动物园人工湿地土壤氮素时空分布特征

以武汉动物园内人工湿地为例,采样测定了塘-湿地组合系统中土壤氮素的时空分布特征。结果表明:一阶湿地中土壤全氮随剖面层次向下而降低,碱解氮在0~40 cm层次变化不大,40 cm以下迅速降低;二阶湿地中土壤全氮和碱解氮在0~30 cm随剖面向下而下降,30 cm以下变化缓慢。一阶湿地中土壤碱解氮从2005年7月至2006年4月的变化为0~20 cm土层降低,20~40 cm土层呈倒“U”变化,40~60 cm土层变化缓和;二阶湿地中土壤碱解氮2005年7月至2006年4月的变化为0~10 cm土层递减,20~30 cm土层先降低后升高,其他土层先升后降,而2006年1月至4月含量变化不大。湿地土壤的全氮、碱解氮与有机质含量有显著线性相关。该结果可为利用塘-湿地组合系统调控城市水体面源污染提供科学依据。     

沼泽湿地开垦对土壤磷形态的影响

    为了探讨开垦对三江平原湿地土壤磷(P)形态含量及组成的影响,采用Hedley分级方法对比分析湿地开垦前后及垦后弃耕土壤不同形态P含量变化.结果表明,与湿地土壤相比,开垦3年(G3)时土壤总无机磷(TP1)上升这319.67 mg.kg-1,其中活性和中等活性无机磷增幅最大(P<0.05).而总有机磷(TPo)下降313.28 mg.kg-1.土壤无机磷含量随开垦年限增加而下降,耕作8年(G8)土壤中Resin-P、NaHCO3-Pi和NaOH-Pi分别仅为G3土壤的28.18%、42.87%和45.90%,耕作过程中土壤有机磷逐渐增加,但仅NaOH-Po升幅较大(P0.05).弃耕后土壤中P的组成向湿地状况发展,弃耕后除Conc.HCI-Pi含量略有下降外,其他P形态均有所上升,但有机磷形态上升速度缓慢,开垦和弃耕过程中等活性P(NaOH浸提P)含量变幅最大;中等活性磷是三江平原湿地土壤P最主要的源和汇.     

Plant community functional shifts in response to livestock grazing in intermountain depressional wetlands in British Columbia, Canada

Wetlands are ecologically and economically important ecosystems with high conservation value. Although wetland vegetation is strongly determined by abiotic factors, grazing disturbance may also be an important influence on this community. We evaluated the effects of livestock grazing on wetland vegetation in marsh and wet meadow zones in intermountain depressional wetlands in the southern interior of British Columbia, Canada. We sampled marshes and wet meadows in 36 wetlands along a grazing intensity gradient ranging from fully fenced and ungrazed wetlands to unfenced wetlands heavily grazed by livestock. The amount of bare ground was used as a surrogate measure of the intensity of livestock grazing. Vegetation community structure and composition was strongly associated with grazing intensity. Increased livestock grazing favored shorter-lived and smaller plants; conversely, the frequency of tall and rhizomatous species, which constitute the dominant plant species in these systems, declined with higher livestock use. The effects of grazing were more pronounced in the marsh than in the wet meadow. Associations between species richness and grazing differed between zones: native and exotic species richness showed a unimodal response in the marsh while in the wet meadow exotic richness increased and native richness showed no response. The relationship between exotic frequency and grazing was also inconsistent between zones, with a negative association in the marsh and a positive but weak association in the wet meadow. Grazing-related changes in vegetation along the grazing intensity gradient were substantial and may affect the habitat value of these wetlands for dependent wildlife such as breeding waterfowl.     

环境流体动力学模拟优选人工湿地设计中隔板湿地长度比

采用环境流体动力学模型(environmental fluid dynamics code,EFDC)建立表面流人工湿地水动力-水质耦合模型,研究隔板长度与湿地长度比值(简称隔长比)对表面流人工湿地水力性能及净化效果的影响规律,优选适宜的隔长比。结果表明:1)率定和验证的12组结果中,水动力模型模拟评价结果为中等及以上,即相关系数0.7、纳什系数0.4、相对误差20%,的有7组,水质模型模拟评价结果为中等及以上,即相对误差20%,的有10组。2)表面流人工湿地适宜隔长比随长宽比的增加而增大,当长宽比由1、2、4变为4、8、16时,对应的适宜隔长比分别为0.675、0.850、0.938。3)表面流人工湿地主要水力指标随适宜隔长比的增大而增加,对净化效果指标的提升不明显。4)在适宜隔长比不变的情况下增加湿地的表面积能明显提升水质净化效果(50%)。研究可为表面流人工湿地实际工程设计提供依据。     

轮休对垂直流人工湿地堵塞恢复的影响及其动力学特性

人工湿地是一种常见的污水处理技术,但一直受到不可避免的堵塞问题的困扰。该研究主要以不同堵塞现象下的垂直流人工湿地模型为对象(可溶性有机物堵塞,不溶性有机物堵塞,加入抑菌剂的不溶性有机物堵塞),在轮休操作下持续测量不同时期孔隙率与渗透系数变化情况,研究3种堵塞类型的恢复规律,并对其动力学进行分析。试验结果表明在相同轮休期下,生物膜堵塞和有机颗粒堵塞恢复效果较为明显,其中,可溶性有机物堵塞、不溶性有机物堵塞装置分别轮休至第9天、第20天后基本达到较好的恢复状态,当轮休时间足够充分,这2种堵塞类型基本可以恢复至正常状态。其中可溶性有机物堵塞恢复速度最快,其次是不溶性有机颗粒堵塞。并在规律研究基础上,进一步推导了2种堵塞类型的渗透系数恢复的动力学。研究同时发现,轮休操作对无机颗粒类堵塞基本没有恢复效果。     

沼泽湿地与周边旱田气温、相对湿度差异分析

2010年6-9月份,采用大气温、湿度自动记录仪测定三江平原典型积水沼泽湿地及周边旱田近地面3个高度(0.5、2.0、5.0m)的气温和相对湿度,对比分析湿地和旱地上空气温和相对湿度的空间分布特征.结果表明:相对于周边旱田,沼泽湿地具有气温低和相对湿度大的特性,有显著的冷湿小气候效应.在垂直方向上,贴地层0.5m高度的...     

新型人工湿地植物种类筛选研究

为筛选适应畜禽废水处理中人工湿地的新物种,增加人工湿地系统的经济效益,特选择马蹄莲、花叶万年青、滴水观音、绿萝、白掌等5种观赏植物进行水培实验,并从耐污力、植物生长量、根系、经济性、易管理等5个指标分别给予综合评定。筛选结果表明,各种植物在MW下对TP、TN的净化率较好,TP、TN的净化率均在90%以上。从耐污力、地上部生物量、根系、经济性、易管理等5方面综合评定,滴水观音、马蹄莲为可适于用作处理畜禽废水的人工湿地植物,尤其是滴水观音适应污水环境的能力强,生长状况良好,生物量较大,是一种值得推荐的湿地修复植物。     

回流对水平潜流人工湿地污染物分布及去除效果的影响

探讨回流及不同回流方式对水平潜流人工湿地污染物分布及去除效果的影响。对无回流、回流至进水处、回流至湿地前半部分3种回流方式进行试验研究,并对2种回流比(1∶1和10∶1)条件下的水平潜流人工湿地污染物去除效果进行比较。结果表明:回流比为1∶1的条件下,无回流与有回流的人工湿地的NH4+-N、PO34--P的去除率分别约为10%和40%,采用不同回流方式的人工湿地之间没有显著性差异;对总有机碳(TOC)的去除,回流至湿地前半部分的湿地较无回流湿地(44%)的去除率提高约17%。回流比为10∶1的条件下,采用回流方式的人工湿地的NH4+-N、PO34--P、TOC的去除率分别较无回流湿地提高了约13%、50%和43%,但采用不同回流方式的人工湿地之间没有显著性差异。回流比从1∶1提高为10∶1后,采用回流的人工湿地对NH4+-N、PO34--P和TOC的去除率分别提高了约10%、30%和30%,且不同回流方式之间并无显著性差异。     

人工湿地废弃植物制备成型燃料

[目的]提高人工湿地植物资源化利用水平。[方法]以收割的废弃植物为原料,通过冷压成型制备成型燃料,研究了成型压力、粘结剂添加量、原料含水率对成型燃料密度和机械强度的影响。[结果]成型燃料制备的最优工艺参数为成型压力40 MPa、粘结剂添加量15%、原料含水率8%,在此条件下制得的成型燃料密度和抗跌强度分别高达0.97 g/cm和96%。[结论]该研究为人工湿地植物处理处置问题提供了新的思路。     

应用人工湿地技术处理城镇生活污水工艺设计研究

［目的］介绍应用人工湿地技术处理500人居住的小城镇的生活污水的工艺设计。［方法］包括人工湿地的面积、基质和植物等的设计。设计中湿地的长度为34.3 m,宽为26.6 m。将页岩和粗砾石的组合填料作为湿地的基质,湿地植物为1/3芦苇和2/3茭草组合植物系统。［结果］该设计工程造价总费用为10.305万元,为传统工艺的10%-50%。［结论］与其他直接利用人工湿地去除污水的工艺相比,该设计利用厌氧池对预处理的污水进行二级处理,使较低浓度的废水流进人工湿地,最后经处理后的废水可用于农田灌溉,实现了废水的回收再利用。