ZnFe-LDHs覆膜改性人工湿地基质脱氮除磷性能研究

以空心砖、蛭石、沸石、煤渣4种人工湿地常用基质为研究对象,进行ZnFe-LDHs双金属覆膜改性。以静态吸附试验为主,对改性前后的基质进行污水脱氮除磷试验研究并探讨其吸附机理,结果表明:与原始基质相比,改性后的各基质对总磷的吸附量均有不同程度的提高,改性空心砖的吸附效果最佳,总磷的吸附量提升了17%。沸石改性后对氨氮的吸附量提升了18%,增加明显,其余改性基质对氨氮吸附量增加不明显。基质改性前后对氨氮和总磷的吸附均符合Freundlich规律。     

人工湿地污泥处理技术研究进展

人工湿地污泥处理技术是利用植物、污泥微生物和自然力对活性污泥法处理城市污水的剩余污泥进行脱水与稳定。该技术具有运行费用低、不需要添加化学药剂、终产物可以安全处置或农用等优点。文中介绍了人工湿地污泥处理技术的概念、工作原理、脱水和稳定效果、温室气体排放以及设计和运行中常见的问题。在人工湿地处理污泥过程中,污泥脱水是由植物蒸发蒸腾、污泥渗滤和矿化作用协同完成的;污泥中有机质和氮磷等物质的转化和去除受进泥性质、运行参数和气象条件等因素影响较大。湿地植物芦苇能够保持足够的渗透系数并通过蒸腾作用去除污泥中的毛细水,在污泥脱水和污泥稳定中发挥着显著作用。由于人工湿地技术处理污泥工程实践时间相对较短,运行时通常出现一些问题,常见问题包括芦苇的长势不良、湿地中的液态厌氧污泥含水率过高、最后的稳定期污泥含水率过低等,需要在实践中予以解决。     

六氯苯胁迫对干湿交替运行人工湿地典型植物根系分泌物的影响

构建人工湿地微宇宙根箱,对六氯苯(Hexachlorobenzene,HCB)胁迫下不同水分条件的人工湿地典型植物——芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)土壤中根系分泌物总糖、蛋白质和氨基酸进行检测,分析两种湿地植物根系分泌物在干湿交替下的变化特征。结果表明:芦苇和香蒲具有明显的根际效应(R/S1),根系分泌物含量变幅为根际土近根际土远根际土,且氨基酸∶蛋白质∶总糖含量的比值为2.9∶3.9∶3.3;香蒲根系分泌物含量高于芦苇,两者差异不显著(P0.05);排水(Water draining,WD)条件较淹水(Water flooding,WF)条件能显著增加芦苇和香蒲的根系分泌物(P0.05)。干湿交替更有利于促进芦苇和香蒲根系分泌物的增加及HCB降解,能促进水生植物形成较好的根际环境,进而影响湿地系统对HCB的去除效果。     

负载型纳米零价铁(nZVI)强化垂直流人工湿地反硝化作用研究

通过在垂直流人工湿地缺氧反硝化区添加负载型纳米零价铁(n ZVI),分析不同负载型n ZVI投加量对反硝化的影响,研究不同进水C/N条件下负载型nZVI参与反硝化的效果。结果表明:投加负载型nZVI 4 g的人工湿地装置对硝氮去除效果最佳,当C/N为6、HRT=1 d、进水NO_3~--N为50 mg·L~(-1)时,其NO_3~--N去除率比未添加负载型n ZVI的人工湿地装置提高15%;随负载型n ZVI投加量的增加,人工湿地装置出水pH值和NH_4~+-N、NO_2~--N的浓度增加;在进水C/N为0、2、4、6的人工湿地装置中,其对NO_3~--N的去除率随C/N升高而升高;统计分析表明,进水C/N与负载型n ZVI投加量对人工湿地反硝化都具有显著影响,且两者具有协同作用,碳源的存在可以促进负载型nZVI参与人工湿地反硝化。     

黄河三角洲人类活动强度的湿地景观格局梯度响应

为了研究黄河三角洲湿地景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,该文基于土地科学和景观生态学原理,在RS、Arc GIS和FRAGSTATS软件支持下,以1989、1999、2009和2014年四期遥感影像为数据源,利用人工目视解译方法构建研究区景观类型图。基于解译结果,选取耕地、工矿用地、居民点和交通用地等土地利用指标来反映人类活动强度,采用自然间断法将人类活动强度从强到弱分带。文章分析了黄河三角洲不同人类活动强度样带不同时期的湿地景观格局变化特征,以及2014年主要景观类型的格局特征对人类活动强度的梯度响应。结果表明:人类的干扰活动使得不同景观类型在人类活动强度各样带表现出明显的空间差异。在景观水平上,随着人类活动强度的降低,样带景观的丰富度和斑块数增加,2009年斑块数量达到8 000个;多样性和均匀度指数呈先增后减趋势,景观聚集度和连通性持续增加,在第10样带达到99.42%,破碎化程度不断降低;在类型水平上,水库坑塘、水产养殖场、盐田和未利用地在梯度带中较好地反映了景观格局的变化特征,其中各景观类型的形状指数和分维数随人类活动强度的梯度变化呈现明显的变化趋势,景观形状趋于复杂化,面积比例、斑块密度和最大斑块指数的梯度变化较大,波动明显,盐田在人类干扰最大时斑块指数达到26%。该文揭示了景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区湿地生态恢复及可持续利用提供参考。     

利用有机覆盖物处理的人工湿地外排焦化废水研究

[目的]为进一步降低污染物浓度,提高钢铁企业水资源循环利用率。[方法]采用水平潜流人工湿地处理外排焦化废水,通过监测分析进出水中浊度、化学需氧量(COD),总氮(TN)和总磷(TP)含量,探讨冬季人工湿地植物层不添加及添加有机覆盖物对钢铁企业外排焦化废水净化水平的影响。[结果]在低温季节,水力停留时间为5d时,不添加有机覆盖物人工湿地对外排焦化废水浊度,COD,TN和TP的平均去除率分别为68.55%,14.94%,14.20%和71.26%;添加有机覆盖物人工湿地对外排焦化废水浊度、COD,TN和TP的平均去除率分别为72.54%,21.62%,20.50%和71.88%;有机覆盖膜的保温作用使得COD去除率升幅达44.68%,TN去除率升幅达44.45%。[结论]在植物层添加有机覆盖物作为保温材料,可以提高人工湿地在低温条件下的净化效率。     

融合面向对象与缨帽变换的湿地覆被类别遥感提取方法

为了有效提取湿地覆被类别遥感信息,该文基于国产环境星影像(HJ-CCD)和Landsat7遥感影像(ETM)提出了一种融合面向对象技术和缨帽变换的提取湿地覆被信息的方法,并对东洞庭湖区的湿地进行提取。遥感提取结果的总体精度90.02%,Kappa系数0.88,高于传统的分类方法分类的量化结果;获得的结果没有"椒盐现象"且比较紧致。试验结果表明融合面向对象和缨帽变换的方法能够有效的提取湿地覆被类别,精度高,效果好。研究结果为有效地利用遥感手段提取湿地覆被信息提供参考。     

湿地类型与格局对城市发展取向的制约作用

湿地是地球上独特的地理综合体和水陆复合生态系统,为城市提供了发展空间,并成为城市生态环境最重要的组成部分。城市湿地蕴涵强大的综合功能,不仅为城市发展提供重要的水资源和生态环境保障,而且城市湿地类型和格局对城市发展的取向具有重要的制约作用。湿地类型制约城市性质的形成,湿地格局制约城市景观生态结构及城市发展的取向;在对城市资源与环境的支持上,不同湿地类型的城市表现出不同特征,河流-海洋湿地融汇格局有利于城市向顶极形态发展。     

基于RS与GIS的北京近30年湿地景观格局变化分析

利用RS图像处理和GIS信息提取和分析功能,确定北京市区域湿地的景观分类系统,获取北京湿地景观数据。同时,基于Fragstats软件,运用景观生态学原理,通过选取景观面积指数、斑块数及斑块密度、斑块聚集度、景观形状指数、斑块分维数和景观多样性指数等空间结构指标,从景观水平上研究了1978—2005年近30年来北京湿地景观分布格局特征的动态变化过程。结果表明:1)北京地区的湿地资源面积呈现显著退化趋势,湿地面积由1978年的68491.63hm2减少到2005年的31416.31hm2,减少了54.0%;2)1978—2005年,北京湿地斑块趋向于不规则化,破碎程度急剧增加,导致湿地易消退、湿地功能难以发挥;3)随着人类干扰强度的增加,北京湿地类型多样性指数值在1.2以上,与均匀度指数呈明显正相关关系,二者均有增加趋势。     

东北地区沼泽湿地空间分布格局及其影响因素分析

在分析东北地区沼泽湿地空间分布格局的基础上,利用逐步回归模型筛选出影响湿地空间分布的生态因子。研究结果表明,沼泽湿地的空间分布格局受气候、水文、地貌和人类活动等条件的制约,其中相对湿度和年平均降雨量有利于沼泽湿地的形成,而人口密度、坡度和气温不利于沼泽湿地的形成。