微孔曝气对潜流人工湿地处理稀土氨氮废水效果的影响

以包头某稀土厂稀土生产废水为处理对象,研究了微孔曝气对所构建的潜流人工湿地处理稀土氨氮废水的效果。研究发现,在所构建的潜流人工湿地系统中,微孔曝气有利于稀土废水中氨氮的去除,对潜流人工湿地运行的稳定性和可靠性均有增强。在曝气量为50和100 L/h时,所构建的潜流人工湿地能在40 d内实现稳定运行,稀土氨氮废水中的氨氮去除率由95.4%提高到98.2%以上,出水氨氮浓度稳定在5~24 mg/L,低于《稀土工业污染物排放标准(GB26451-2011)》所规定的氨氮直接排放浓度25 mg/L的要求。考虑到潜流人工湿地的运行成本,理想的曝气量应选为50 L/h。     

复合水平流人工湿地对氮和有机污染物的 去除效果和动态变化

将半咸水(S=7.5±0.1)复合水平流人工湿地同室内水泥池养殖暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)结合,构建室内集约化养殖—湿地生态系统,研究了人工湿地处理养殖循环用水过程中,湿地不同沿程处理系统对NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TSS和COD的去除规律和动态变化.结果表明,人工湿地对上述水质指标有良好的净化效果,NH4+-N平均去除率66.37％,NO2--N平均去除率97.68％,NO3--N平均去除率7.63％,TSS平均去除率80.39％,COD平均去除率16.50％.各水质指标在湿地床内的动态模型可表示为曲线:CL=C0·exp(K1L2+K2L+K).     

不同级配基质垂直流人工湿地对中水的净化效果分析

以粗炉渣、石灰石、卵石、煤矸石和碎石、粗砂作为基质材料,按不同配比分成四组,构建了垂直潜流人工湿地小试系统,以经过二级处理后的生活污水作为湿地进水,结果显示:(1)四组出水氨氮、磷、pH、溶解氧浓度显著降低,亚硝酸盐浓度显著升高(P<0.05)。其中,氨氮含量由进水的5.34mg.L-1分别降为0.95mg·L-1、1.60mg·L-1、0.83mg·L-1、1.04mg·L-1,第一组对氨氮去除效果最好,第二组去除效果较差;四组出水亚硝酸盐平均含量为0.59mg·L-1、0.44mg·L-1、0.44mg·L-1、0.57mg·L-1,都高于进水组的0.06mg·L-1;磷含量从进水的1.14mg·L-1降至0.05mg·L-1、0.06mg·L-1、0.11mg·L-1、0.07mg·L-1,第一、二、四组对磷去除效果相近,第三组效果最差。(2)试验出水养殖的红鲫、长尾鲫鱼和孔雀鱼,其成活率都达到94%以上;孔雀鱼都能正常的繁殖,且幼鱼的成活率达到83%以上。本研究结果对人工湿地基质的选择及中水处理后作为生态渔业用水的可行性具有一定的指导意义。     

沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义.     

西溪湿地底泥重金属竖向分布规律

利用特制的底泥取样器从杭州西溪湿地钻取通长的底泥试样,对不同深度底泥中重金属Cu、Pb、Zn进行测试,并分析重金属在表层底泥、底泥孔隙水及上覆水中的含量及相关性,用地累积指数法对底泥的污染程度进行评价.结果表明:该湿地0.6 m深度内的底泥为轻度-中度污染,埋深大于0.6 m的底泥没有被污染或者污染程度较轻;重金属在表层底泥孔隙水中的含量显著大于其在上覆水中的含量,由于浓度梯度,底泥孔隙水中的重金属会释放到上覆水中,因此如只实施换水处理难以根除水体污染问题,疏浚受污染的底泥是更有效的治理措施.根据测试结果,0.6 m深度可作为湿地底泥疏浚的参考依据.     

水平流-垂直流复合人工湿地系统对污水的净化效果研究

采用人工处理池，将水平流与垂直流湿地系统组合成复合式人工湿地处理系统，研究了此系统在停留时间为5d时对城市污水的净化效果。结果表明，水平流-垂直流复合人工湿地系统处理效果相当稳定，其对化粪池出水中COD，BOD5，TP，TN，SS的平均占除率分别为72％，80％，83％，33％和60％以上。而种植系统去除效果明显高于无种植系统。     

不同填料垂直流人工湿地系统的净化能力研究

以火山石、沸石、牡蛎壳、陶粒、麦饭石和砖红壤作为人工湿地填料,在水力负荷(0.5～1.5 m/d)的条件下,构建垂直流人工湿地模拟系统,进行单一填料和组合填料的污水净化实验。结果表明,单一填料砖红壤、牡蛎壳、陶粒和麦饭石人工湿地系统对有机物去除能力较好,COD的去除率在40%以上。砖红壤、麦饭石和沸石对总氮的去除率达到39%以上,火山石29%,牡蛎壳和陶粒填料对总氮去除率均低于20%。除砖红壤具有较好去除磷的能力86%外,其余填料系统对磷的去除效率均在30%左右。与单一填料湿地系统相比,9种组合填料系统对主要污染物的去除效率均有所增加,其对COD、TN和TP的去除率分别为54%～82%、40%～91%、47%～84%,且均优于单一填料系统。由此可见,在垂直流人工湿地系统中,通过选择适宜的填料组合,完全可以在相对较高的水力负荷条件下取得较好的处理效果。     

艾比湖湿地土壤水分-盐分-养分空间异质性分析

为了解艾比湖湿地土壤水分-盐分-养分空间异质性,在环湖一周160 km范围内,以湖心质点为中心,将艾比湖湿地划分为东北、西北、西南、东南4个区域,于2014—2015年5、8月采样,对表层(0～20 cm)土壤含水量、盐分、养分、pH值空间异质性进行研究,结果表明:不同区域土壤盐分、养分、pH值8月高于5月,土壤含水量则相反,其中土壤含水量、盐分、养分属于中等变异,土壤pH值为弱变异;5、8月不同区域土壤盐渍化在中度盐化与盐土化水平之间,pH值呈碱性或强碱性,土壤养分等级较低,总体较为贫瘠。球状模型、指数模型、高斯模型能较好地描述艾比湖湿地土壤空间变异特征,决定系数变化范围为31%～96%;不同区域土壤含水量块金系数小于34%;除5月西南部土壤pH和东北部土壤养分外,不同区域土壤盐分、pH、养分块金系数均小于25%;土壤盐分、pH、养分的Moran′s I(莫兰)系数波动均较大,表明空间相关性较强。从空间上看,5、8月土壤含水量呈带状分布,高值区出现在西北部与西南部,低值区主要在东南部与东北部;土壤盐分高值区主要在西北与东南部,低值区在西南部与东北部;土壤pH高值区主要在西北部及湖周围;土壤有机质、全氮高值区都出现在西北部、西南部,土壤全磷呈无规则斑点状分布,高、低值区较为分散。研究发现,影响艾比湖湿地空间异质性的因素中,土壤盐分、pH、养分主要受结构性因素影响,土壤含水量受结构性因素和随机性因素共同影响。     

1984—2015年黄河三角洲人工湿地的演变及主要驱动因子

为研究黄河三角洲人工湿地在多驱动因素影响下长时间序列的时空演变和景观格局变化，以1984-2015年7期遥感影像为数据源，采用目视解译方法获取人工湿地的相关数据信息，在GIS、RS、ENVI等技术手段下，对人工湿地的变化率、空间质心、景观指数进行定量分析并定性分析其主要驱动因子。结果表明：31年来，黄河三角洲人工湿地总面积增加85 762.13 hm²，其中坑塘水面、人工沟渠、养殖塘、水田、盐田、水库分别增加14 620.29、1 128.18、22 648.13、30 648.51、11 220.69、5 246.61 hm²，年均变化率分别为55.52%、24.93%、10.25%、22.84%、174.32%、13.09%；质心分析结果显示，坑塘水面、养殖塘整体上呈"先东南后西北"的偏移趋势，水库有先向东南偏移后整体上呈向南部偏移的趋势，盐田有向东部近海偏移的趋势，水田由沿黄河故道到黄河现道大致呈"之"字偏移的趋势，人工沟渠大致呈"Z"形偏移的趋势；在黄河水情、风暴潮、经济、人口、政策以及自然湿地等多因素影响下，研究区人工湿地斑块个数逐年增加，景观破碎程度加大，景观形状由不规则化趋于规则化，且多样性和均匀度先增加后降低。研究表明，31年来黄河三角洲人工湿地在多因素驱动下具有明显的时空变化，研究结果可为黄河三角洲湿地资源的开发、利用、管理和保护及土地资源的合理利用提供理论指导。     

Sampling fish assemblages in forested floodplain wetlands

Abstract– Four quantitative (area-standardized electrofishing, trap nets, small-mesh [1.3 and 2-cm bar mesh] gill nets, large-mesh [2.5 and 5-cm bar mesh] gill nets) and two qualitative (non-standardized electrofishing, dip netting) sampling techniques were concurrently used to capture larval to adult fish in forested wetland habitats on seasonally inundated floodplains of two Alabama (USA) streams. Standardized area electrofishing appeared to be the best sampling technique for collecting and quantifying species because of high catch rate, broad species and size coverage, and rapid sampling. Electrofishing accounted for most fish (47 and 57% of pooled catch), almost all taxa, and a broad range of fish sizes. Large-mesh gill nets captured few fish (2% and 8%), a distinct subset of the species present, and the largest fish. Light traps were the most efficient and taxa-comprehensive sampling technique for larval fish. Light traps captured the vast majority of the pooled larval fish catch, including 6 of 7 families recorded at the sites. Larval fish dip netting captured larval fish of most families known to be present but in low numbers. For surveys of species composition and rapid bioassessments, nonstandardized electrofishing and larval fish dip netting appear adequate. For intensive research studies, the combination of area electrofishing, large-mesh (and in some cases small-mesh) gill nets, and light traps provide thorough and comprehensive data on wetland fish assemblages.