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.     

应用溶藻功能菌PA14强化微人工湿地修复微囊藻污水效果

应用同时具有溶藻及降解藻毒素效果的功能菌PseudomonasaeruginosaUCBPP-PA14(PA14)强化分别种植黄菖蒲和泽泻的微人工湿地,通过设置加菌与不加菌处理组及从微囊藻细胞、微囊藻藻毒素LR(MC-LR)去除效果的角度,研究功能菌PA14强化后的微人工湿地修复微囊藻污染水体的潜力。研究表明,在微囊藻去除方面,泽泻微人工湿地比黄菖蒲微人工湿地具有更稳定的微囊藻去除率;添加功能菌PA14后,可以提高黄菖蒲微人工湿地去除微囊藻的稳定性。在MC-LR去除方面,各微人工湿地去除MC-LR的效果随着处理藻污染水体的批次增多而增强,最终可达96%以上,且不同湿地植物微人工湿地间无显著差异(P<0.05),表明随着处理藻污染水体的次数增多,各微人工湿地可能富集了除PA14以外的其他微囊藻毒素降解菌。     

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。       

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。     

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。     

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.     

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程综合成效评估技术框架

我国实施了诸多生态保护修复工程,取得了显著成效。然而,以往工程多以湿地、森林、草原等单一类型的生态系统为保护修复目标,缺乏区域整体性、系统性考虑。2016年以来,我国开始从完整流域的视角出发,系统考虑生态系统完整性、自然地理单元连续性和社会经济可持续性,实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程。该类工程保护修复目标多样、内容庞杂,因而成效评估面临子项目类型多、空间尺度多、目标维度多、项目实施周期短等诸多挑战。就空间尺度而言,评估对象既要涵盖常规评估中相对较大的、确定的空间范围,也要涵盖具有相对类似生态问题或目标的保护修复单元,以及实际采取措施的子项目;就时间尺度而言,既要考虑工程实施结束时的成效,也要考虑实施结束后的成效动态;就评估内容而言,既要关注社会、生态、经济效益,也要考察工程措施与生态效应之间的关系、不同类型子项目的关联性与协同性、工程的整体性与系统性。研究基于上述背景制定了一个新型评估框架,重点强调基于子项目、保护修复单元以及工程范围三个尺度的指标体系,以及生态、社会、经济、管理四个方面的评估内容。新的评估框架将有助于完善山水林田湖草沙一体化保护和修复工程标准体系,为推进国土空...     

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。     

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。     

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型氮、磷、钾营养元素循环的研究

农林业系统沙兰杨-小麦、玉米群落类型N、P、K营养元素循环研究结果表明:在整个群落中,元素N和P发生损亏,K基本平衡。在植物组分库和枯落物库中,元素N、P、K均发生累积;在土壤库中,元素N、P和K均发生亏损。土壤表层(0—20cm)N的含量是限制农作物正常生长发育的主要环境因子。土壤库中有效N和速效P的含量是限制沙兰杨正常生长发育的主要环境因子。群落的年输入输出量大,枯落物少,营养元素在各组分间的循环量大等是该群落类型营养元素循环的重要特性。     

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。     

Screening of Native Hyperaccumulators at the Huayuan River Contaminated by Heavy Metals

Plant, soil, and sediment samples were taken from the Fuqiao area within the Huayuan River basin in South China. Concentrations of manganese, zinc, cadmium, and lead in the samples were measured, and the characteristics of the plant samples to absorb, transfer, and accumulate the target metals were analyzed. It was indicated that the concentrations of target metals in 13 plant samples greatly exceeded the background values of target metals in plants over the world, and that the plant species might evolve to the accumulating ecotypes for the target metals under the long-term stress from the contaminated environment. Among 13 plant species, Alternanthera philoxeroides exhibited the highest accumulation capacities for the target metals, amounting to 6511, 13,784, 155, and 104 mg/kg in its shoots for manganese, zinc, cadmium, and lead, respectively. Its bioaccumulation coefficients for manganese, zinc, cadmium, and lead were 5.08, 49.23, 36.78, and 34.81, respectively, and its transfer factors for manganese, zinc, cadmium, and lead were 7.53, 3.19, 7.38, and 1.29, respectively. The results showed that Alternanthera philoxeroides satisfied the criteria for the hyperaccumulator for zinc and cadmium, and that it might be a potential native plant species for phytoremediation of the contaminated soil, sediment, and river water by the target metals within the basin.     

略论棕榈科与新分出的省藤科的系统分类、演化、区系地理及主要的经济用途

棕榈科原省藤亚科因其子房壁及外果皮被倒生、螺旋状排列的鳞片所覆盖,而区别于其他亚科,因而独立分出成一新科--省藤科。作者讨论了棕榈科的祖先种可能在石炭纪时,自原始裸子植物开以顿目在分化、衍生出苏铁目祖先种的进化干上,于白垩纪时分化出的一个分支。在棕榈科的祖先种出现不久后,在其进化的分支上,于白垩纪后期又分化出一旁支,成为棕榈科的姊妹科--省藤科的祖先种。从两祖先种分别再分化、衍生出现今分布地球上该二科的属与种。两科、尤其前者是被子植物、尤其是单子叶植物中最原始的类群之一。作者还提出棕榈科象牙椰亚科与贝叶棕亚科是该科最原始或较原始的两类群;槟榔亚科和腊材榈亚科是较进化的两类群;而水椰亚科祖先种可能源于象牙椰亚科的祖先种,但又演化为该科最进化与特化的类群。省藤科省藤亚科略比鳞果榈亚科原始。作者讨论了两科为泛热带分布的科,指出两科的"现代分布区"在南北两半球热带地区,少数种还延伸分布到两半球暖亚热带、甚至达中亚热带地区,分布区边缘最北达日本中部、中国长江流域及黄河下游的南部,美国加利佛尼亚州与佛罗里达州和地中海北部;最南达智利中部和新西兰南部;而"现代分布中心"在热带与暖亚热带的亚洲,中、南美洲,大洋洲及非洲的东、南、西部;但分布区的"密集中心"则在热带亚洲、热带中及南美洲、南太平洋群岛及非洲东南部。作者还介绍了近50年我国南方引种驯化成功的两科植物近400种(见^*图谱),其中少数为耐寒的种类,有的种已引种到长江流域或更北的地区。引种的大部分种都有其重要的经济用途,包括:1. 食用,如淀粉和树液可制"西米"或制糖,酿酒、醋或作饮料;果或种子榨油,供食用或工业用;某些种的嫩芽作蔬菜,甚至种子代咖啡饮用;2. 药用,有消炎、止血、活血、驱虫、抗癌等用;3. 建筑、工艺与日用品,包括不少种的树干供建普通房子、桥梁、小船;少数种可提制工业用蜡;许多种的纤维制高级缆绳和编织品;还制工艺品与日用品等;4. 代表热带景观的园林工程、绿化及美化环境的观赏树和人行道树及建造园林景观生态类型的树种等。     

新型冠状病毒肺炎疫情对辽宁省食用菌产业的影响及应对措施

概述了新型冠状病毒肺炎疫情期间辽宁省食用菌产业生产和管理现状,分析了疫情对辽宁省食用菌产业产前、产中、产后的影响,指出了原辅料准备、菌种(棒)生产、养菌管理、产品销售以及人员用工、交通物流等存在的诸多问题,明确了疫情对食用菌产业结构、销售市场结构、投资市场结构主要的影响因素,提出了应对交通不畅、劳动力匮乏、资金短缺、技术缺乏的具体措施,并对辽宁省食用菌产业健康持续高质量发展提出建议。