人工湿地基质堵塞问题及防治新技术研究

基质堵塞是人工湿地污水处理系统中的常见问题,会缩短人工湿地使用寿命并降低湿地对污染物的去除效率。总结了人工湿地堵塞的成因和基本过程、人工湿地堵塞的物理、化学和生物机制以及投加蚯蚓、安装复氧通气管、施用药剂等防治基质堵塞的新技术,建议从人工湿地设计、运行、维护等方面解决人工湿地堵塞问题,为人工湿地工程实践提供理论参考。     

官厅水库库区水生植物演变格局时空变化特征分析

利用中等分辨率长时间序列的TM遥感影像(1995—2007年),采用面向对象的分类方法,以多尺度分割技术为核心,提取了官厅水库水生植物空间分布信息,在斑块类型和景观级别尺度上,共筛选了8个高度浓缩景观格局信息的定量指标,结合水生植物空间分布的质心变化,分析了水生植物演变格局的时空变化特征。研究表明:(1)1995—2007年,受水域面积的扩张和萎缩的影响,库区水生植物面积及其平均斑块面积呈明显地增加和减少趋势:沉水植物波动幅度比较明显,呈先小幅扩张后急剧萎缩的趋势,2000年之前,随水域的扩张,其面积增加了30.2 km2,相对动态度达116.87%;之后,随着水域面积的持续萎缩,沉水植物面积以每年4.2%呈大幅递减趋势,减少了43.02 km2;挺水植物所占比例较小,其面积呈小幅扩张趋势,增加了4.58 km2。(2)沉水植物和挺水植物随水域面积的波动呈现不同的景观格局演变特征。库区沉水植物的景观优势度高,最高达56.09%,占库区水生植物景观类型的主体;挺水植物的平均斑块面积、聚集度指数均低于同年沉水植物,具有离散度高、破碎度高、连通性低的特点。挺水植物的斑块形状相对复杂,其分维度指数平均比同年沉水植物高0.29。(3)水生植物的质心12 a来发生了不同程度的偏移变化,挺水植物质心整体向库区东北方向移动了1.88 km,偏移方向为东偏北12.78°;沉水植物质心整体向库区西南方向移动了4.66 km,偏移方向为南偏西43.04°。     

湿地与我国内陆城市的可持续发展

在我国,内陆城市的城市发展水平和经济发展水平都相对落后,因此我国内陆城市的可持续发展是关系到整个国家能否高速、健康发展的决定性因素。湿地是城市生态环境和城市生态支持系统的重要组成部分,城市中以自然景观为主的公共开放空间。本文通过对城市湿地和城市周边湿地功能作用的分析,指出湿地可以为解决我国内陆城市的生态环境问题,实现城市可持续发展,提供基础条件和生态保障。对我国生态城市的发展和建设具有借鉴意义。     

回流立式组合人工湿地对农村混合废水中重金属的净化效果

针对农村分散式混合废水中的重金属难以集中处理的问题,提出一种占地面积小、操作灵活、维护简单的新型回流立式组合人工湿地工艺,研究其对重金属混合废水的处理效果以及进水水质与运行条件对重金属去除的影响。结果显示,回流立式组合人工湿地在运行时间为6 h,回流周期T=30 min的条件下对CODCr、TN、TP和TSS的平均去除率分别为82.83%、27.67%、64.64%和92.58%,对As、Cd、Pb、Cu和Zn的平均去除率分别为50.01%、62.43%、91.02%、63.37%和51.92%;其去除负荷高达92.4、12.1、160.9、1 214.9、1 989.0 mg·m-2·d-1,约为其他研究平均值的4～27倍。进水pH和CODCr的波动以及回流周期的变化对重金属去除无显著影响(P0.05);将运行时间由6 h延长至24 h时,重金属的去除效率有明显的提高(Zn除外)。回流立式组合人工湿地对重金属的去除快速高效、去除负荷高,在农村分散式含重金属混合废水处理方面具有较好的利用前景。     

陕西退化防护林建设存在问题与改造建议

在对陕西防护林建设主要成就回顾总结的同时,指出了存在问题、提出了加强退化防护林建设的对策和建议。     

不同水分条件天鹅湖高寒湿地土壤线虫群落结构对氮沉降的响应

为探究氮沉降对干旱区高寒湿地土壤线虫群落结构的影响,本研究以天山中部的巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为样地,选取2个不同水分条件区域,分别喷施3个不同浓度氮素,开展野外原位模拟氮沉降控制试验,研究不同水分条件土壤线虫群落结构对氮沉降的响应。结果表明：地表季节性积水条件土壤线虫群落的优势属主要为前矛线属（Prodorylamus,29.30%）,地表常年干燥条件土壤线虫群落的优势属是前矛线属（Prodorylamus,18.69%）、Laimydorus（20.21%）和螺旋属（Helicotylenchus,33.48%）;在土壤水分和氮添加的共同作用下,杂食/捕食类线虫（OP）和食真菌类线虫（FU）丰度升高,植物寄生类线虫（PP）丰度降低;地表常年干燥条件下,氮添加对土壤线虫群落各生态指数影响不显著。在地表季节性积水条件下,随着氮添加浓度上升,富集指数（EI）和成熟度指数（PPI）先下降后上升,但氮添加对土壤线虫群落香农威尔指数（H）和优势度指数（λ）无显著影响,20 kg·hm^-2·a^-1氮添加会促进干旱区高寒湿地土壤有机质分解途径由细菌向真菌分解途径发展。土壤含水量、土壤电导率和碱解氮是影响土壤线虫群落结构的主要因素。研究表明,氮沉降增加会影响土壤线虫群落中不同营养类群的丰度,但对土壤线虫群落结构多样性和干旱区高寒湿地土壤生态系统稳定性影响较小。     

近30年根河流域湿地景观格局变化及驱动因素分析

[目的]为了解根河流域湿地时空变化情况,明晰气候变化和土地利用变化对湿地景观格局的影响。[方法]过分析根河流域1990—2019年间的湿地范围变化,再结合期间的气候变化状况来探究流域内湿地景观格局变化的驱动因素。[结果] 30年,根河流域湿地面积减少31.89%,斑块数量增加3.74%,景观破碎度指数增加4.48,流域湿地面积总体退化显著,流域湿地斑块数量总体有所增多。1990—2004年流域湿地呈现出显著退化趋势(p<0.05),湿地面积与年降水量存在显著正相关关系,景观破碎度指数与年降水量存在显著负相关,推断年降水量是导致根河流域湿地景观格局发生显著变化的主要因素;2004—2019年流域湿地退化趋势不显著(p>0.05),年平均气温呈现出不显著上升趋势(p>0.05),景观破碎度指数与年平均气温存在显著负相关,可能是气温升高导致流域内浅层多年冻土融化而将湿地连片,降低期间湿地破碎程度。[结论]究结果对维护根河流域湿地生态系统的多样性与稳定性、促进湿地与非湿地间的协调互融性、保障湿地资源的可持续发展等具有重要的意义。     

丽江拉市海国际重要湿地生态修复方案探究

拉市海国际重要湿地是我国重要的候鸟越冬栖息地之一,针对其整体环境整治问题,地方政府和管理部门做了大量工作,取得了较好成效,但还存在退化沼泽湿地急需修复、退养鱼塘急需生态修复、入湖河道急需治理等问题,基于此,提出退化沼泽湿地、退塘还湿、入湖河段生态修复以及破碎化湖滨带治理、外来物种防控等生态修复方案。通过湿地生态修复,湿地整体生态环境得到改善,候鸟栖息地、食源地得到修复,湿地植被和生物多样性明显增加,湿地景观得到优化,湿地生态服务功能有所提高。     

海水人工湿地脱氮效果与系统内基质酶、微生物分析

利用人工湿地系统探讨了海水养殖外排水中不同形态氮的去除效果,分析了系统内部微生物空间分布、基质酶活性对氮去除效率的影响,深入研究了系统内部各微生物间相互作用、基质酶活性与微生物空间分布关系。选择互花米草为人工湿地植物,种植密度为64株/m2;基质填料选择细纱、高炉矿渣和珊瑚石。在3种不同工况条件下,研究人工湿地系统中氮的去除效果、微生物数量和基质酶活性。结果显示,系统对 TN、NH4-N 平均去除率分别为(25.02±12.69)%、(82.91±17.51)%;系统中不同基质层次的微生物数量和脲酶、脱氢酶活性不同,基质中、上层好氧微生物数量和脲酶、脱氢酶活性显著大于下层,系统下行池中、上层硝化细菌、亚硝化细菌显著高于下层,中、上层反硝化细菌数量明显低于下层;细菌总数与 TN(R2=0.50)和 NH4-N(R2=0.61)去除率存在一定正相关性,基质脲酶与 TN 去除率存在显著正相关性(R2=0.86)。研究结果将有助于理解海水人工湿地处理系统中氮的迁移转化机制。     

中国鸭绿江口滨海湿地植物区系组成、性质和特征

为了揭示中国河口滨海候鸟栖息地植物区系特征,采用线路和样地调查法,对鸭绿江口滨海湿地维管植物区系进行了研究。结果表明:研究区植物种类丰富,共有维管植物83科234属365种,科、属组成的优势现象明显;区系具有一定的古老性,但特有程度低;单种属和少种属数量较多,具有一定生态脆弱性;区系地理成分复杂,分布区类型多样;温带成分优势明显,热带成分比较丰富,显示出植物交汇的特点;中国滨海湿地植物区系相似性呈现由北向南依次降低的格局。建议应加强植被管理和保护,为候鸟迁徙和地区生态安全创造良好的环境。