城市污水土地处理专家系统研究

在进行污水土地处理适宜性调查和研究基础上,应用ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ和Ｃ程序语言建立了污水土地处理专家系统（ＬＴＥＳ）．通过测试表明,该系统能对土地处理系统的进水水质、场地适宜性、出水目标等指标进行快速准确的判断和预测,解决了污水土地处理的选址、处理工艺类型选择等问题,是科学设置污水生态工程的重要工具．     

锌在红树植物白骨壤－土壤系统中的分布与迁移

河口海湾沉积物中锌的污染已对水生生物构成了潜在的威胁.本研究在温室中建立红树植物白骨壤的模拟湿地系统,分别用不同浓度的人工配置污水和人工海水(对照)每周定时、定量地对模拟湿地系统进行为期1年的污灌试验,研究污水中的重金属锌在红树植物白骨壤-土壤系统中的分布、累积与迁移规律.结果表明,由人工污水加入模拟系统中的锌主要存留在土壤中(大于67%),只有一小部分(1.24%～10.4%)迁移到植物体和凋落物中,即白骨壤-土壤系统对生活污水中的锌具有较强的净化作用.根据物质平衡模型进行的计算表明,土壤子系统中锌的环境容量较大.     

植物吸收在人工湿地去除氮、磷中的贡献

探讨了植物在人工湿地系统处理污水中的作用,并分析了影响植物生长的主要环境因素,结合实例分析了湿地植物吸收氮磷在不同生长期的变化和其在去除氮磷营养物中的贡献,认为通过秋冬季的植物收割去除的氮磷量比较低,植物可以作为冬季保温材料而不收割,提出通过组合技术来改善破人工湿地氮磷去除能力的思路.     

5种湿地植物对生活污水净化效果研究

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种常见湿地植物分别构建人工湿地小试系统,测试它们对生活污水的净化作用,分析污水净化过程中氮磷元素在植物体内和土壤中的动态分布,以明确各湿地植物对污水的综合净化能力。结果表明:（1）5种湿地植物对生活污水中的CODcr、铵态氮、总氮和总磷的去除效果显著高于无植物对照;随处理时间延续,污水中CODcr、铵态氮、总氮和总磷浓度均呈下降趋势,定植土壤中的总氮和总磷含量呈先上升后下降的变化趋势。（2）5种植物能够吸收污水中89.7%～97.9%的磷元素,污水中剩余的磷元素量较少（2.1%～10.3%）;污水中氮元素在植物体、污水和土壤中分布因植物种类不同有很大差别,芦苇、水葱和长苞香蒲可吸收污水中76.1%～83.4%的大部分氮元素,而千屈菜和扁秆藨草对氮元素吸收量较少（分别为45.0%和46.8%）,在污水和土壤中滞留的氮元素较多（21.7%～31.6%）。（3）5种植物对氮元素的积累能力显著大于对磷元素的积累能力;5种湿地植物对生活污水的综合净化能力差异较大,从强到弱依次为芦苇＞长苞香蒲＞水葱＞扁秆藨草＞千屈菜。     

镉在白骨壤模拟湿地系统中的分布、迁移及净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(C₁)、5倍(C₅)和10倍(C₁₀)3种人工配置的不同浓度的污水每周定时定量对模拟系统污灌1年,研究重金属Cd的分布、迁移以及系统对Cd污染的净化效果.结果表明,由人工污水加入系统中的Cd主要存留在土壤子系统中(87.67%～96.74%),只有很少部分迁移到植物体和凋落物中,约占总加入量的0.43%～3.23%;白骨壤植物各器官中Cd含量在根中最高;模拟系统对污水中Cd的净化效果显著,在植物-土壤系统中,正常、5倍和10倍浓度组的净化率分别为90.43%、97.17%和97.06%,在无植物系统中,对应组分别为93.29%、93.10%和90.4%.     

广州外来入侵植物

根据野外调查及相关文献资料,初步探讨了广州市外来入侵植物的种类组成、分布生境、生长特性、危害以及来源.结果表明:广州市现有外来人侵植物73种,隶属于27科59属,其中菊科(19种)、禾本科(8种)、豆科(7种)和苋科(7种)植物占了入侵植物总种数的56.2%.生活型分析发现,在广州有分布的外来入侵植物中,陆生草本植物最多(58种),其次为灌木(10种)、水生草本(3种),乔木种类最少(2种),它们主要生长在人类干扰比较频繁的低海拔地区.另外,基于对外来入侵植物目前在野外的生长和分布状况等生态学特性进行分析,可大致将它们对本地生物多样性危害程度分为3级,其中危害严重的有11种,危害中等的有25种,危害较轻的有37种.从原产地分析来看,61种来自于热带美洲地区,占广州外来入侵植物总种数的83.6%.与国内其他地区外来入侵植物进行比较发现,广州和广西共有种数最多,有62种,然而,对已经造成严重危害的外来植物种类,在数量上广州与香港、深圳和广西相同种类较多,分别有8种、7种和6种.对广州市目前外来植物的入侵风险(潜在威胁)的评估结果表明,对一些在其它地区已经造成严重危害的外来植物,应当加强监控,防止入侵扩散并造成重大生态灾难.还对广州市外来植物入侵的主要途径及防治策略做了简要分析和说明.     

广州市植物多样性现状调查与分析

为摸清广州市植物资源状况及生态环境变化动态,对广州市的维管植物和生物多样性热点区域的植被群落进行了调查和比较分析.在种类方面,共记录到广州市维管植物230科1362属3508种,其中石松类和蕨类植物25科78属174种,裸子植物8科20属34种,被子植物197科1264属3300种;属于国家重点保护野生植物的有20种,...     

人工湿地系统对污水磷的净化效果

建立以亚热带湿生、水生植物为主的十二套下流行一上流－上行流人工湿地系统作为处理城镇生活污水的对策。以其中四套研究其在不同的水力负荷及气候条件下对污水中磷的去除效果。人工湿地系统随处理运行时间的推移趋于稳定,对污水中的总磷、无机磷显示较好的净化效率,平均去除率在冬季达到４０％以上,夏季达到６０％以上,出水达到国家地面水Ⅲ级标准。水生植物在系统中起到明显作用,有植物系统的除磷效率及稳定性均高于无植物对照,其中２号茭白－石菖蒲系统的效果最好,总磷平均去除率为６５％。４号9蔗－苔草系统在高水力负荷下的净效果优于２号。水力负荷的增加对系统的净效果没有明显影响。     

白骨壤模拟湿地系统中磷的分配循环及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常、5倍和 10倍 3种不同浓度的人工配置的污水每周定时定量对模拟系统进行污灌 1a。研究营养污染物 P在系统中的分配、循环及其被净化的效果。结果表明 :随污水处理浓度的升高 ,被更换的潮汐水中的含 P量和土壤含 P量都有明显提高 ;植物体各部分含 P量的高低顺序排列为 :叶 >茎 >根 ;在植物 -土壤系统中4个组分 CA0 、CA1 、CA5和 CA1 0 植物中 P元素的周转期依次为 4 .70 a、4 .6 1a、3.80 a和 5 .4 4 a;模拟植物 -土壤系统对污水中 P的净化效果显著 ,CA1 、CA5和 CA1 0 组的净化率分别为 81.2 3%、94 .4 0 %和 95 .6 3%。     

有关水生植物净化污水的试验探索

随着水污染的不断加剧,水生植物净化污水成了热门研究课题之一。有鉴于此,本文基于水生植物净化污水的试验进行探索。通过试验大薸、芦竹等七种浮水植物和挺水植物对污水中氨氮、总磷、铁、锰的净化能力,最后得出以种植浮水植物为主或者两类植物组合应用的方式能达到最佳处理效果。     

红树林对水体净化作用研究进展

红树是一类生长在热带及亚热带海岸潮间带的湿地植物,具有净化水体的功能。近年来红树林净化水体方面的研究有不少进展,主要包括促进水体中悬浮物的沉降,利用其丰富的底栖生物对有机物的吸附和降解,以及其植株和底泥对重金属和营养盐的富集和吸收。但是红树林的净化容量是有限的,超负荷的污水排放会导致明显的或潜在的生态风险。在实际应用中,只有在充分的监控和限制条件下,才可有限地将红树林作为生活污水排放地。该研究的发展方向主要有污染物迁移转化过程中各因素的相互作用、红树林的对环境的综合改善能力以及实际应用中对生态风险的量化分析和监测等几方面。     

The effect of a sewage treatment plant effluent on the faecal coliforms and enterococci populations of the reception river waters

AIMS: A rural sewage treatment plant and the effect of its effluent on the enterococci and faecal coliforms populations of the receiving river waters was evaluated. METHODS AND RESULTS: The enumeration of bacteria was performed by membrane filtration. Diversity and population similarity were analysed using the PhP-plates system. The treatment plant reduces the number of enterococci and faecal coliforms to values similar to those observed upstream. All water samples showed a high diversity for both bacterial populations. A high similarity in the composition and structure, was detected among all the samples. CONCLUSIONS: The impact of the disposal of treated sewage on the river did not modify the composition of either bacterial populations in the river water. SIGNIFICANCE AND IMAPCT OF THE STUDY: The biochemical phenotyping of bacterial populations is a reliable tool for ecological and biodiversity studies. The obtained results provide a better understanding of the sewage treatment process and the impact of the treated sewage effluents in the environment.     

基于不同保护目标的河道内生态需水量分析——以琉璃河湿地为例

为探索不同阶段保护目标下的河道内生态需水量,以北京市房山区琉璃河为研究区域,基于琉璃河湿地工程的特殊性,在同一工程项目中不同阶段创新应用环境需水量和生态需水量两种方法,分别计算在截污工程完成前满足水质要求的河道内环境需水量和截污工程完成后满足以生态修复及维系为目标的河道内生态需水量。结果表明:(1)在考虑景观娱乐水量的情况下,二者一次生态需水量均为196.78万m~3;(2)以消纳污水为目标的河道内,在考虑河道稀释及自净能力的情况下,利用水环境容量法计算净化需水量为30.39万m~3/d,景观娱乐需水量为180.43万m~3,河道内的土壤储水量为16.136万m~3,水体年蒸发量为78.03万m~3,日均0.21万m~3,水体渗透量21.69万m~3,日均渗漏量0.03万m~3;(3)以生态修复及维系为目标的河道中,河道内的水生生物栖息地需水量为71.73万m~3。(4)在截污工作未完成之前,琉璃河内需每日注入30.39万m~3/d的湿地出水以保持水质。在不同保护目标下,如何依据河流实际情况,满足不同的需求,完善生态需水的计算方法,维持生态系统的稳定健康,将是未来关注的重点。     

Ecological engineering analysis and eco-hydrodynamic simulation of tidal rivers in Shenzhen City of China

A comprehensive approach using ecological engineering analysis and eco-hydrodynamic simulation was conducted on the tidal rivers in Shenzhen City of China in this study. A tidal river along a near-shore city should be evaluated and regulated from a multidisciplinary point of view, focused especially on ecology, in order to maintain and enhance the ecological structure and function of the river. Firstly, eco-hydrodynamic control can be used, based on simulated modeling of tidal water circulation, to trace the distribution of pollutants and to predict circulation of tidal water. Using findings from this modeling effort, some water control facilities, such as additional channel connection and water gates, can be established. Appropriate operation strategy is to use tidal energy to promote effective water exchange in the water bodies and thereby improve water quality in the tidal river. Secondly, ecological engineering methods should be integrated with hydraulic measures to further improve the environment. Appropriate plant communities for this ecological engineering can be selected. Based on the simulated results of eco-hydrodynamic model, the optimum locations for adding reclaimed land can be determined. These ecological engineering methods are as follows: (1) it is necessary to calculate the ecological water requirements for the tidal river. The water effluent from the sewage treatment plant can be considered as reclaimed water and pumped to upstream of the tidal reach for reuse; (2) well planned aquatic plant systems composed of emergent, floating, and submergent plants can be used to promote water treatment; (3) the configuration of the engineered landscape should give preference to indigenous plants and appropriate non-indigenous plant species; (4) constructed wetlands, especially mangroves at coastal city sites, can also improve the tidal river aquatic environment.     

Ecological Studies on Reovirus Pollution of Rivers in Toyama Prefecture. II. Molecular Epidemiological Study of Reoviruses Isolated from River Water

In order to clarify the source of reovirus pollution in river water, comparative surveys have been carried out between reovirus isolates from river water and those from sewage, human or animal, by making use of the analysis of genomic RNA-migration pattern of reovirus in polyacrylamide gel electrophoresis (electropherotype). The strains of reovirus serotype 1 and 2 isolated from river water were classified into 3 and 9 electropherotypes, respectively, and 8 out of these 12 types were also found among strains isolated from sewage or human. When the monthly distribution of the river isolates classified by electropherotypes was compared with that of the sewage isolates, there were cases in which strains of the same electropherotype were simultaneously isolated from both sources. The electropherotypes of 3 isolates from pig and field rodents were different from those of the other isolates. The electropherotype of an oyster isolate coincided with that of some of the isolates from humans and river water. These results indicate that the major sources of reoviruses polluting river water may be the human excretion.     

河道生态系统特征及其自净化能力研究现状与发展

河道生态系统包括河道水体和河岸带两大部分,具有净化水体、降低污染物浓度的功能.研究河道生态系统的自净化能力对河道生态系统的健康评价及水环境管理具有重要的意义.目前该领域的研究主要侧重于两个方面:一方面是运用水质模型的方法模拟评价河道水体的自净化能力,另一方面则是研究河岸植被缓冲带对净化水体的作用.系统总结了目前研究的特点与不足,指出了今后应该重视的研究领域,主要包括:(1)应加强研究陆地生态系统空间异质性对河道自净化能力的影响研究;(2)需要系统解剖河道剖面形态结构与空间布局对河道水质自净化能力的影响;(3)重视面向外部复杂环境的参数获取方法的研究;(4)综合河岸生态系统与河道水体生态系统,系统研究非点源污染在陆-水迁移和水体运移中河道生态系统自净化能力的时空变化特征,从而为开展河道生态系统健康评价,河道生态系统管理提供科学的依据.     

滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析

选取滇西北高原典型退化湿地剑湖,对入湖河流永丰河入湖河口退化湿地进行的生态修复措施及其效益进行研究,评估其恢复效果,为高原退化湿地的修复和污染湖泊的治理提供依据。研究地修复2a后,入湖河口湿地景观格局得到较大改善,空间结构得到优化配置;水质状况明显改善,水体透明度提高101%,水体中总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、硝氮(NO-3-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的含量较恢复前明显下降,去除率分别达到62.5%、89.3%、62.5%、91.7%、68.0%,这一水质降解结果表明:基底修复促进了入湖河口水文状况的改善,而依据植物对不同浓度污水的适应状况进行多生活型、多种类的植物配置,并适当增加沉水植物比例,有效发挥了植物的净化作用,但不同湿地植物群落之间净化效果存在差异,显示了植物对氮磷的喜好程度和植物间的互作关系,而相同植物群落在不同浓度污水条件下的表现同样存在差异。因此,污染水体的治理必须选择性利用适合不同污水浓度的水生植物进行合理的群落配置,同时,根据水质变化及时对植物进行适应性调整,有利于植物的生长和湿地生态系统的稳定,以及湿地生态系统结构和功能的恢复。该退化湿地修复后,每年可产生以净化功能效益为主的生态系统服务功能价值185万元,以水源涵养和生物多样性保育、生态旅游等的生态系统服务功能价值32.7万元,以及以生态农业系统为主的市场价值270万元,呈现了较好的经济、社会效益和生态效益价值。     

生态修复工程条件下污染河流水质模拟和应用

生态工程是改善河流水质的重要手段,利用数学模型可以有效模拟水环境治理和预测生态修复工程效益.本文根据实际河流资料,应用WASP水质模型进行建模和验证,模拟和评估了河流的主要化学参数,进而研究了人工湿地和曝气复氧对河流水质的生态改善作用.结果表明: WASP水质模拟结果与实测水质数据拟合良好,可以对不同生态修复情景方案进行预测分析.合理减排、人工湿地、曝气复氧均可以降低河流水体中的污染物浓度、有效改善水质.在人工湿地系统中增加曝气复氧装置,将进一步提升河流水体的生态修复效率.以吉林省伊通河曝气条件下的人工湿地工程为例,分析了其生态修复效率.结果表明: 夏季的污染物去除效果最好,可能的原因为夏季气温较高,水体中的微生物活性较强.本研究对于污染河流环境的生态修复工程设计和运行具有指导意义.     

Salmonellae and pollution indicator bacteria in municipal and food processing effluents and the Cornwallis River

A study was conducted to determine the incidence of fecal coliforms, fecal streptococci, Aeromonas hydrophilia, and Salmonella spp. in the waste discharges of seven sewage treatment plants, four fruit and vegetable canneries, a meat packing plant, a poultry processing plant, and a potato processing plant located along the Cornwallis River in Nova Scotia, Canada. Surface water samples were also collected from 13 locations in the river to assess the impact of these waste discharges on the receiving water quality. The results showed that the final effluents from most of the sewage treatment and processing plants were of very poor bacteriological quality, with the number of indicator bacteria comparable with those found in raw sewage. Salmonellae were isolated from the effluents of the meat and poultry plants and five of the seven sewage treatment plants surveyed. No salmonellae were detected in the effluents of the fruit and vegetable canneries. The impact of the discharge of untreated municipal and food processing wastes on the Cornwallis River water quality was evidenced by the recovery from river water of five Salmonella serotypes, and the high fecal coliform counts which exceeded recommended limit for bathing and shellfish harvesting.     

影响祁连山区域地貌-水文系统各地理要素的主成分分析

祁连山区域地貌复杂,从而引起水文系统以及生态系统的复杂性。水文系统是引起生态系统复杂的重要原因之一。对影响祁连山区域地貌——水文系统的9个重要地理要素：即流域盆地的总高度、流域的海拔高度、流域周长、河道总长度、河道总数、平均分叉率、河谷最大坡度(度)、河源数以及流域面积进行了综合分析,将其归为3类,即流域盆地的规模,流域侵蚀状况和流域河系形态。在此基础上,认为若要在以后对影响祁连山区域地貌——水文系统地理要素进行分析时,可以直接选取流域面积,流域盆地出口的海拔高度和河道分叉率作为3类地理要素的代表,进行区域地貌——水文系统分析,从而能够降低分析问题的疑难程度与复杂性。