波形潜流人工湿地污水处理的研究

波形潜流人工湿地包括水平流、上行流和下行流在内的混合流态,集合了潜流人工湿地和垂直流人工湿地的优点,优于传统潜流人工湿地。本文主要结合波形潜流人工湿地的特点,探讨波形人工湿地微生物群落结构及污染物去除机理,为强化波形潜流人工湿地的净化功能提供参考。     

大型人工湿地生态可持续性评价

大型人工湿地现已广泛应用于湖滨带、河滨带水质净化及湿地生态修复,这些人工湿地的生态可持续性评价对于其科学管理调控及长期可持续运行具有重要意义。运用综合指标评价及层次分析法,根据人工湿地生态系统的特点,提出并建立了适合评价人工湿地可持续性运行的指标体系,建立的评价指标包括生态特征与功能、水质净化功能及经济社会功能三项一级指标,及对应的14个二级指标。运用建立的评价指标体系对南四湖湖滨带新薛河大型人工湿地示范工程的生态可持续性运行了评价,评价结果显示:植物多样性、氨氮去除能力、生物入侵抵抗力、野生动物栖息地、COD去除能力是影响大型人工湿地运行效果的主要制约因素;新薛河人工湿地生态可持续性综合指数为0.6862,处于"良"级,其中生态特征功能可持续性指数最高,为0.7732;水质净化功能和社会经济功能指数分别为0.6190,0.6492。由结果可知,南四湖新薛河大型人工湿地具有重要的生态修复功能,水质净化功能方面应加强植物定期收割及植被管理,同时经济社会功能还有待加强,植物经济效益及旅游娱乐效益还有待深入开发。建立的人工湿地可持续性运行的评价指标体系具有较强的针对性,可用于其他大型人工湿地的生态可持续性评价。     

美国湿地植物指示指标由来及应用

该文略述美国湿地植物指示指标由来并以俄亥俄州立大学湿地研究园人工实验湿地为例,详细地列出了该人工湿地建成15年后的植物及美国湿地植物指示。这个实例有助于中国的湿地恢复及保育。     

利用人工湿地去除农业径流中农药的研究进展

人工湿地对农业径流污染物去除效果显著,已成为控制农业径流污染的有效措施.本文结合国内外研究,介绍了当前水体农药污染的现状;从物理、化学及生物角度阐述了人工湿地对农药的去除机理和关键过程;归纳总结了人工湿地对农药的去除效率,指出人工湿地对农药的去除效率随农药类型的不同而差异较大:农药的平均去除率,按农药用途分为杀虫剂＞杀菌剂＞除草剂,按农药化学结构分为拟除虫菊酯类>有机磷类>三唑类＞酰胺类＞三嗪类＞脲类;综合考虑,潜流人工湿地在农药去除方面的效果优于表面流人工湿地.在此基础上分析了农药理化性质、人工湿地工艺类型及运行参数、进水中农药浓度、湿地植物等因素对农药在人工湿地中去除的影响.最后指出了当前研究中存在的问题,并提出了研究展望.     

人工湿地黑臭水体处理系统微生物脱氮机理研究

以上海市老段浦I、II和北夏3座水平潜流人工湿地黑臭河道处理系统为研究对象,进行了水平潜流湿地处理黑臭河道氨氮的转化及脱氮机理的研究。研究表明,3座人工湿地的pH值均呈弱碱性,且沿湿地水流方向变化较小。溶解氧值在0.09—0.35mg/L范围内波动,氨氮沿湿地的流向呈递减的趋势,亚硝态氮及硝态氮浓度较低。在老段浦人工湿地的同一土样中,亚硝化细菌的数量远大于硝化细菌的数量,北夏人工湿地中,湿地前端的亚硝化细菌与硝化细菌的数量近似相等,但在湿地末端亚硝化细菌数量要远小于硝化细菌的数量。原位曝气抑制反硝化反应试验研究表明,3座人工湿地都发生了"新"的脱氮途径-短程硝化-反硝化反应,其中两座老段浦人工湿地50%的氮以短程硝化-反硝化反应去除。北夏人工湿地中约20%的氮以短程硝化反硝化的途径去除。       

人工湿地生态系统服务综合评价研究

人工湿地作为一种高生产力的生态系统能为人类提供多种服务。但多年来对人工湿地的研究主要集中在其净化机理上, 而一直缺乏系统、综合的人工湿地生态系统服务评价体系。基于层次分析法和模糊隶属函数法等数学理论, 首次建立了对人工湿地生态系统服务进行综合评价的方法——人工湿地生态系统服务综合指数。开展了以北京奥林匹克森林公园人工湿地为例生态系统服务综合评价。其生态系统服务综合指数的得分为0.7848 分。该得分较理想, 说明北京奥林匹克森林公园人工湿地具有可观的生态系统服务价值。它能在净化水质、提供栖息地、有机质生产、微气候调节、休闲娱乐和科研教育等诸多方面提供良好服务。对人工湿地生态系统服务进行综合评价, 有利于比较不同人工湿地或同一人工湿地不同时期服务质量的优劣, 从而为人工湿地的研发、设计、建设、运行和管理提供指导。       

红树植物人工湿地对生活污水的净化效果

研究了潜流型海桑（Sonneratia caseolaris）人工湿地、桐花树（Aegiceras corniculatum）人工湿地和木榄（Bruguiera gymnorrhiza）人工湿地对生活污水的净化效果。一年来,3种红树植物人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N的平均去除率分别达到83%、71%、41%、55%、50%和84%以上。人工湿地各处理周期之间,BOD5和CODCr去除率波动较小,而TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N去除率波动较大。3种红树植物人工湿地对各种污染物的净化效果存在一定的差异。海桑人工湿地和桐花树人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显高于木榄人工湿地,而海桑人工湿地和桐花树人工湿地相比较,除TP外,BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N去除率没有显著差异。人工湿地单一处理周期内,去除率随水力停留时间（HRT）的延长而增加。BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N在HRT为1d和2d的去除率分别为HRT为3d去除率的54%-65%和73%-84%,NO2^--N在HRT为1d和2d的去除率分别达到了HRT为3d的70%-81%和85%-94%,而TP在HRT为1d和2d的去除率分别只有HRT为3d的39%-50%和65%-74%。另外,红树植物人工湿地与风车草（Cyperus alternifoliu）人工湿地相比,前者的BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显小于后者（P〈0.05）。总体上看,3种红树植物人工湿地对生活污水的净化效果呈现海桑人工湿地≈桐花树人工湿地〉木榄人工湿地。     

人工湿地脱除富营养化水体氮磷的研究进展

水体中氮磷营养物质不断积累,部分藻类及水生生物的过度繁殖,导致了水体的富营养化。水体富营养化防治的关键是减小水中氮、磷的含量。人工湿地是一项新型的废水处理技术,近年来在脱除富营养化水体氮磷中获得广泛研究和应用。本文在简述脱氮除磷机理的基础上,较系统地阐述了影响人工湿地脱除氮磷的因素及工艺的在改善水体富营养化的研究进展,以便在构建人工湿地中对各项因素综合考虑及兼顾利用,提高人工湿地修复富营养化水体的综合效能。     

不同类型底栖动物对表面流人工湿地系统水质净化的影响

研究以表面流人工湿地为研究对象, 探讨不同类型底栖动物在夏季和冬季对人工湿地系统氮磷去除效果的影响, 并通过人工湿地系统运行前后不同介质氮磷含量变化及不同介质微生物丰度变化进行水质净化机理分析。结果表明, 夏季添加河蚌和添加田螺均能增强人工湿地系统NO₃-N和TN去除效果, 其中添加河蚌使得系统NO₃-N和TN平均去除率较对照组分别提升37.19%和24.32%, 添加田螺使得系统NO₃-N和TN平均去除率较对照组分别提升22.98%和12.46%。冬季添加摇蚊幼虫使得表面流人工湿地NO₃-N、TN和TP平均去除率分别在37.8%、54.0%和94.8%, 与对照组相比分别增加了29.51%、15.16%和37.62%, 添加河蚌和田螺受底栖动物半冬眠活动和代谢降低影响没有显著水质提升效果。这表明通过添加底栖动物可以增强表面流人工湿地运行效果, 选取适合的底栖动物种类组合可能在全年提升人工湿地水质净化效果。机理研究结果表明, 底栖动物通过增强底泥和基质中微生物硝化反硝化作用、植物氮吸收和基质氮吸附等促进人工湿地氮去除, 通过增强下层基质磷吸附沉淀和植物磷吸收提升水质磷去除。研究结果将为底栖动物在人工湿地的应用及表面流人工湿地运行效果提升提供理论依据和合理借鉴。     

几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较

以无植被、基质为河砂的潜流型人工湿地为对照,研究了石菖蒲、灯心草和蝴蝶花3种类型植被、基质均为河砂的潜流型人工湿地净化生活污水COD、总氮的效果．结果表明,在污水COD浓度小于200mg·L^-1、总氮浓度小于30mg·L^-1的低浓度范围里,无植被的人工湿地和有植被的人工湿地对污水中COD、总氮均有很好的去除效果,两者差异不大,其COD去除率均达90％以上,总氮的去除率达80％以上．随着污水中COD和总氮浓度的增加,无植被人工湿地和有植被人工湿地去除COD和总氮的效果均有不同程度下降,两者差异明显,有植被的人工湿地能维持较高的COD、总氮的去除效果,无植被的人工湿地COD和总氮去除效果下降很快,植被在人工湿地系统去除污水COD和总氮过程中起着重要的作用．在整个试验阶段,石菖蒲植被人工湿地COD和总氮平均净化效率分别为80．46％和77．77％、灯心草人工湿地分别为75．53％和71．17％、蝴蝶花人工湿地分别为70．50％和66．38％,无植被人工湿地分别为61．39％和55．81％．同无植被人工湿地COD和总氮净化效果相比,石菖蒲植被人工湿地净化效果最好;其次为灯心草植被人工湿地,再次为蝴蝶花植被人工湿地．不同类型植被的人工湿地净化污水中COD和总氮的效果与其生物量关系密切,这与植被系统吸收同化有机物质和总氮数量、根际微生物分解有机物质和硝化-反硝化作用有关。     

鱼蛋白有机液肥对小粉土酶活性和微生物生物量碳、氮的影响

采用恒温土壤培养方法,研究了4种不同鱼蛋白有机液肥施用量[0(对照)、0.5、1.5、2.5 ml·kg-1]条件下小粉土酶活性和微生物生物量碳、氮的变化,及其与土壤养分的相关关系.结果表明:在整个培养过程中,不同鱼蛋白有机液肥施用量处理下土壤pH值变化范围为7.07～7.31,与对照无显著差异;土壤磷酸酶活性显著增强,分别为对照的1.27、1.90、1.96倍;土壤脲酶活性分别比对照提高39.81%、78.06%、173.24%;蛋白酶活性比对照提高56.37%、108.29%、199.98%;土壤微生物生物量碳、氮均随肥料添加量的增加而逐渐增大,分别为对照的1.67、3.95、4.74倍和1.21、2.43、4.06倍.土壤脲酶和蛋白酶活性以及土壤微生物生物量碳、氮在不同施用量处理下达到峰值点的时间不同.土壤磷酸酶、脲酶和蛋白酶活性、土壤微生物生物量碳、氮与土壤养分均呈显著正相关.施用鱼蛋白有机液肥可以显著促进小粉土微生物的生长及酶活性的提高,从而促进土壤有机质的分解转化和速效养分的释放.     

Immunohistochemical mapping of galanin-like neurons in the rat central nervous system

Using an antiserum generated in rabbits against synthetic galanin (GA) and the indirect immunofluorescence method, the distribution of GA-like immunoreactive cell bodies and nerve fibers was studied in the rat central nervous system (CNS) and a detailed stereotaxic atlas of GA-like neurons was prepared. GA-like immunoreactivity was widely distributed in the rat CNS. Appreciable numbers of GA-positive cell bodies were observed in the rostral cingulate and medial prefrontal cortex, the nucleus interstitialis striae terminalis, the caudate, medial preoptic, preoptic periventricular, and preoptic suprachiasmatic nuclei, the medial forebrain bundle, the supraoptic, the hypothalamic periventricular, the paraventricular, the arcuate, dorsomedial, perifornical, thalamic periventricular, anterior dorsal and lateral thalamic nuclei, medial and central amygdaloid nuclei, dorsal and ventral premamillary nuclei, at the base of the hypothalamus, in the central gray matter, the hippocampus, the dorsal and caudoventral raphe nuclei, the interpeduncular nucleus, the locus coeruleus, ventral parabrachial, solitarii and commissuralis nuclei, in the A1, C1 and A4 catechaolamine areas, the posterior area postrema and the trigeminal and dorsal root ganglia. Fibers were generally seen where cell bodies were observed. Very dense fiber bundles were noted in the septohypothalamic tract, the preoptic area, in the hypothalamus, the habenula and the thalamic periventricular nucleus, in the ventral hippocampus, parts of the reticular formation, in the locus coeruleus, the dorsal parabrachial area, the nucleus and tract of the spinal trigeminal area and the substantia gelatinosa, the superficial layers of the spinal cord and the posterior lobe of the pituitary. The localization of the GA-like immunoreactivity in the locus coeruleus suggests a partial coexistence with catecholaminergic neurons as well as a possible involvement of the GA-like peptide in a neuroregulatory role.     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L^-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明： 以不施镉为对照,1.0 mmol·L^-1CdCl₂胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0%、15.0%和27.5%,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3%、6.7%和30.8%,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4%,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6%、31.5%和17.9%,细胞膜相对透性显著升高24.8%,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L^-1外源脯氨酸效果最佳.     

洞庭湖流域中上游地区景观格局变化的水文响应

将洞庭湖流域中上游地区1980、1995和2000年的Landsat MSS和TM卫星照片解译所得的景观数据,与经过最大似然估计法“消噪”的湘、资、沅、澧四水入湖水文站的年内最高洪峰水位、最大瞬时流量、年入湖径流量和年入湖泥沙量数据进行Paneldata模型处理,并对处理后的景观和水文数据进行灰色分析和主成分分析。结果表明：研究区最高洪峰水位的变化受景观格局变化影响最大,入湖泥沙量的变化受景观格局变化影响最小。对最高洪峰水位变化影响最大的是山地水田、水库坑塘和灌木林地疏林地景观面积的变化,影响指数值分别达-48．5、-48．1和45．2;对最大瞬时流量变化影响最大的是水库坑塘、水田（山地水田除外）和灌木林地疏林地景观面积的变化,影响指数值分别达-41．9、41．2和41．2。有林地景观因林分差和林种结构单一,对各水文特征指标变化的影响较小,影响指数值分别仅为-10．1、-13．5和-14．5。     

Functional and clinical significance of the architecture of human skeletal muscles

The architectural properties of the triceps surae muscle were studied in vivo in groups of healthy subjects (eight men) and patients with locomotor function disorders (four men and four women) with the ankle joint positioned at a plantar flexion 0° and the knee set at 90° (neutral position). In this position, using ultrasonic scanning, longitudinal ultrasonic images of the medial gastrocnemius (MG), lateral gastrocnemius (LG), and soleus (Sol) muscles were obtained when the subject was relaxed (the passive state) or performed isometric plantar flexion (50% of the maximum voluntary contraction (MVC), the active state). The fascicle lengths, fascicle angles, and muscle thickness were determined. In the passive state, the fascicle lengths of the MG, LG, and Sol muscles in the group of healthy subjects were 33, 35, and 30 mm and the pennation angle, 25°, 19°, and 25°; in the group of patients with motor disorders, 38, 39, and 29 mm and 21°, 19°, and 24°, respectively. The MG, LG, and Sol thicknesses in the group of healthy subjects were 15, 13, and 12 mm, and in the group of patients with motor disorders, 14, 12, and 14 mm, respectively. In the active state (50% of the MVC), the MG, LG, and Sol fiber lengths in the group of healthy subjects shortened by 31, 24, and 18%; the fiber pennation angle increased by 60, 41, and 41%, respectively. In the group of patients with motor disorders, the fiber lengths shortened by 28, 14, and 18% and the fiber pennation angle decreased by 28, 26, and 36%, respectively. The MG, LG, and Sol thicknesses in the group of healthy subjects increased by 9, 22, and 18%, while in the group of patients with motor disorders the thickness decreased by 4% in the MG and increased by 11 and 4% in the LG and Sol muscles, respectively. Different fiber lengths and pennation angles and their changes upon contraction might be related to differences in the force-producing capabilities of the muscles and the viscoelastic properties of muscle tendons and aponeuroses.     

Comparative histochemical distribution of glycogen and alkaline phosphatases in the placenta

Summary The distribution of glycogen, non-specific alkaline phosphatase, and specific phosphatases acting on adenosine monophosphate, adenosine triphosphate, inosine triphosphate, thiamine pyrophosphate, uridine diphosphate, fructose-6-phosphate, fructose-1:6-diphosphate, and glucose-6-phosphate is described in the placentae and accessory structures of the horse, sheep, cat, dog, ferret, rat, rabbit, guinea pig, and man, and in the yolk-sac of the chick, the oviviparous fish Limia maculata, and man.Correlation between the distribution of these substances and placental function is sought, and the results are discussed with respect to the trophoblast, decidua, giant cells, yolk-sac, non-placental chorion and maternal epithelium and uterine secretion, and allantois. The significance of the presence of the enzymes in the carnivore interstitial matrix, the ferret thickened endoderm and the rodent spongy zone is also considered.     

基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究——以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例

随着我国煤电基地建设进程的不断加快,煤电基地建设与开发活动引起的环境问题也日趋严重。了解生态环境质量现状,评估其对生态系统与人民健康水平的影响,制定合理的保护、治理、恢复策略是煤电基地环境保护工作的重中之重,而生态环境监测是解决上述问题的基础。然而,现有的监测技术体系普遍存在自动化水平较低、成本较高、时空覆盖面较低等问题。鉴于物联网技术在提高信息采集效率和改善信息获取方式方面的作用日益显著,所以将物联网技术应用于煤电基地生态环境监测,从感知层、传输层、支撑层、应用层、用户层的角度明确生态环境监测技术体系,为解决上述问题提供有效途径。     

Characterization of suspended solids in Lake Biwa by measuring their elemental composition of Al,Si, P,S, K,Ca, Ti,Mn, and Fe

We investigated the concentrations of particulate Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Mn, and Fe at various areas of Lake Biwa, such as the limnetic zone in the northern basin, the offshore zone, the dredged area and Akanoi Bay in the southern basin, and reed community areas in the shore. In the wide and deep northern basin, the density of suspended solids was low, and substantial fractions of particulate Si, P, S, and Ca were biogenic matter produced by phytoplankton. In the offshore zone in the narrow and shallow southern basin, the concentration ratios of particulate Si, K, Ca, Ti, and Fe against particulate Al were almost constant throughout the year and were similar to those found in crusts. Therefore, these elements are most likely derived from terrigenous clay matter. In the dredged area where the hypolimnion became anoxic during the stratification period, the concentrations of particulate Fe, Mn, P, S, and Ca increased because of the formation of hydrous Fe and Mn oxides and Fe sulfide. In Akanoi Bay, the ratios of Mn/Al and Fe/Al were high because of the stirring of sediments enriched with Mn and Fe oxides. In the reed community areas, the concentration of suspended solids correlated well with particulate Fe and P, but not with Al or chlorophyll a; therefore these areas seem to be rich in humic organic matter enriched with P and Fe due to microbial activity. Thus, the elemental composition of suspended solids reflects the chemical, biological, and physical processes in the lake and gives us useful indices of the characteristics of the water. Received: February 5, 2001 / Accepted: August 28, 2001     

基于投入产出表的北京市产业生态效率

提高生态效率对协调经济发展与环境保护的关系至关重要。为了了解北京市产业转型过程中各产业部门生态效率的变化趋势,识别提高影响北京市产业生态效率的关键部门,基于北京市投入产出表,运用指标体系法,选取水资源效率,以及废水、二氧化硫、工业固体废弃物的环境效率作为生态效率的衡量指标,核算了北京市2007、2010和2012年各部门的水资源效率以及2005、2007和2010年各部门的环境效率,并比较分析了各部门的水资源的完全用水系数以及污染物的完全排放系数,计算各部门之间完全排放量的相互贡献比例,识别了提高生态效率的关键部门。研究结果:(1)2007—2012年,北京市各部门水资源效率和2005—2010年废水、二氧化硫(SO_2)、工业固体废弃物的环境效率整体呈波动上升趋势。(2)农林牧渔业和废品废料部门是提高水资源效率的关键部门。(3)水的生产和供应业、化学工业、食品制造及烟草加工业、纺织业和造纸印刷及文教体育用品制造业是提高废水环境效率的关键部门。(4)石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业是提高SO_2环境效率的关键部门。(5)煤炭开采和洗选业、金属矿采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业、水的生产和供应业是提高工业固体废弃物环境效率的关键部门。