冬季室温铁碳内电解质下4种水生植物及其组合的净化效果

为探究冬季室温不同铁碳内电解基质下4种水生植物及其组合对人工湿地污水的净化效果,通过构建小试试验装置来探究冬季室温铁碳内电解质下菖蒲、鸢尾、金鱼藻、狐尾藻4种水生植物及菖蒲+鸢尾、金鱼藻+狐尾藻、菖蒲+鸢尾+金鱼藻+狐尾藻3种组合在不同试验时间内对污水中COD、NH_3+-N、TN、TP 4种污染物的净化效果。结果表明:冬季室温不同铁碳内电解基质下,4种植物及其组合对COD、TN、TP去除效果均较好,无显著性差异。NH3+-N净化效果较好的是菖蒲组和金鱼藻+狐尾藻组合。研究发现,铁碳内电解基质在COD、TN、TP的去除过程中发挥了主要作用。在TN去除方面,铁碳内电解质与植物的组合效果比单纯内电解质对污水的净化效果好。4种植物及其组合在NH_3+-N去除方面均发挥了重要作用,且不同处理间存在显著差异。     

兼顾景观功能的人工湿地植物配置模式探讨

湿地植物是人工湿地的重要组成部分,在水质净化过程中起着非常重要的作用,同时也是形成湿地景观的重要要素,目前人工湿地植物的配置还存在着功能结构单一、种间搭配不合理、季相效果差、岸带植物配置效果不佳等问题,影响植物的生态功能及景观效果。通过对湿地植物群落结构特征的研究,借鉴园林中植物造景,提出将植物净化功能与景观特性相结合的设计构想,并提出空间尺度与时间尺度相结合的植物配置模式及将人工湿地的水体与岸带植物配置相结合的人工湿地植物景观设计方式,这将有利于充分发挥人工湿地的多功能效益。     

四川邛海人工湿地综合评价

运用层次分析法及综合指标评价法,提出并建立了人工湿地综合评价指标体系,选取选址适宜性、构建、水质净化功能和经济社会效益4个一级指标及对应的15个二级指标作为评价指标。以邛海湿地五期内小河沟人工湿地作为探究对象,结果显示:小河沟人工湿地的综合评指数为7.38,处于"良",邛海人工湿地具有较好的水质净化功能,在选址及构建上处于良好水平,在运行管理上应加强垃圾清理和植被管理。     

人工湿地在城市景观水系水质净化中的应用研究——以贵州六盘水西铺河为例

针对农村生活源与农业面源污染的水体,合理利用自然地形,采用多级潜流人工湿地与阶梯多级表面流湿地复合的湿地水净化系统,并选取合适的湿地植物,保障人工湿地的正常代谢。设计人工湿地处理能力为3.5万m3/d,人工湿地面积45 hm2。经过人工湿地处理后可基本实现水质净化目标,使其达到景观水体标准,不仅有效保障处理水质,可营造城市水景,通过充分发挥湿地生态服务功能,改善研究区所在地生态环境。     

污水处理型人工湿地构建中几个问题的探讨

污水处理型人工湿地是利用基质、湿生植物协同净化水体污染物,具有良好的景观价值与生态功能。目前,人工湿地的实际构建中,在基质和植物选择、运行管理中存在一系列问题,就这几方面问题进行分析并探讨解决方案和思路。     

黄河三角洲芦苇湿地生态修复效果评价研究

基于黄河三角洲芦苇湿地退化现状及所实施的生态修复工程,以正负参照系选取了4块不同修复年限的样地,从湿地生态系统的环境质量、结构与功能的角度构建了湿地修复效果评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,利用模糊综合评价法对黄河三角洲盐渍化芦苇湿地的修复效果进行定量评价。结果表明:黄河三角洲芦苇湿地4年修复期的样地评价得分为4.01,2年修复期的样地评价得分为3.16,对应评价结果分别为"优"和"良"的等级。相比负向对照,修复区的水体指标和土壤指标参数显著改善,而植被生物量和密度与自然样地还有较大差距,说明生物群落的建立需要更长的时间;同时,湿地水资源管理是该区芦苇湿地生态修复工程的关键,应根据芦苇不同生长期的需水量,制定合理的抽灌制度,达到洗碱脱盐和植被建群的双重目的。     

人工沉床技术引导沉水植物恢复的生态工程实践北大核心CSCD

针对富营养化河流水体透明度低和沉水植物逆向演替的现象,在上海市的典型富营养化河流芦潮引河的污染水域,利用穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)人工沉床,对污染水域开展了生态工程修复,分析了穗花狐尾藻人工沉床对恢复水体透明度和去除水体中营养盐的作用,研究了移除沉床系统后水下沉水植物的恢复效果。研究结果表明,在修复水域,随着实验时间的推移,水面下30 cm深度处穗花狐尾藻叶片的光系统Ⅱ最大光化学量子产量、实际光化学量子产量、叶绿素a含量、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量都明显大于水面下60 cm深度处和90 cm深度处的穗花狐尾藻叶片,因此,将穗花狐尾藻人工沉床放置于水面下30 cm深度处;应用穗花狐尾藻人工沉床修复水域15 d后,被修复水域的水体透明度显著增大,水体中的总氮、总磷、氨氮和硝态氮含量显著减小,其去除率分别为71.49%、67.73%、81.27%和77.90%,水体透明度与水深之比增大了46.80%,穗花狐尾藻生物量平均增加了(891.7±441.0)g/m^(2);人工沉床移除一个月后,修复水域中形成了由水盾草(Cabomba caroliniana)、苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和穗花狐尾藻构成的沉水植物群落,沉水植物覆盖度明显增大。研究结果可以为利用穗花狐尾藻人工沉床修复透明度约为120 cm的富营养化水体提供技术参考。     

种植不同植物及其组合的人工浮岛对水中氮、磷的去除效果比较

于2017年6月1日~7月20日,选取水葱(Scirpus validus)、千屈菜(Lythrum salicaria)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、小香蒲(Typha minima)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum),配置成10种植物组合,种植在北京林业大学八家实验室中,将其种植在10个人工浮岛上,监测这些植物的生长状况,测定并比较种植不同植物的人工浮岛对取自北京市昌平区东沙河的河水中硝态氮、总氮、磷酸盐和总磷的去除效果,最终筛选出最优的水生植物组合。研究结果表明,多种植物组合的人工浮岛对水中氮、磷污染物的去除效果都优于种植单一植物的人工浮岛。在实验结束时,种植各种植物及其组合的人工浮岛对水中的硝态氮的去除率都接近100%;种植水葱+狐尾藻的人工浮岛对水中磷酸盐的去除率最高,为94.07%;种植水葱+黄花鸢尾+狐尾藻的人工浮岛对水中总氮和总磷的去除率最高,分别为74.38%和89.73%;种植黄花鸢尾的浮岛上的其它植物生长较差,在其它浮岛上的植物都可以正常生长,根系长度增长幅度最大的是小香蒲+狐尾藻组合,其增长量为(10.15±1.98)cm;植株高度增加幅度最大的是水葱+狐尾藻组合,其增长量为(78.25±11.28)cm;在组合种植模式下,水葱和小香蒲根系和植株高度增长量都高于单一种植模式下的增长量。因此,在实际应用中,可以选择种植水葱+黄花鸢尾+狐尾藻的人工浮岛,来达到有效去除富营养化水中氮、磷的目的。     

芦苇的栽培与管理

芦苇是辽河三角洲湿地的优势种群之一,是涵养水源、控制湿地水土污染的重要植物。芦苇不仅具有调节气候、蓄水防旱、净化水质等生态功能,而且具有巨大的经济价值,在区域经济社会发展中发挥了巨大作用。根据芦苇的生物学特性和特有的功能价值,详细阐述了芦苇的栽培与管理,以期为辽河三角洲湿地芦苇产业的发展提供科学依据和实用技术。     

多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究

分别以芦苇(Phragmites australis)、东方香蒲(Typha orientalis)、碗莲(Nelumbo nucifera)、水生美人蕉(Canna glauca)、睡莲(Nymphaea alba)—金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、凤眼莲(Eichhornia crassipes—金鱼藻为人工湿地净化植物,以沸石和无烟煤作为基质,构建6种多介质人工湿地单元,分别对3种浓度生活污水中的总氮(TN)、氨氮(NH4+—N)、硝态氮(NO3-—N)和总磷(TP)的净化效果进行研究.结果表明,污水停留时间为5d时,4种有沸石和无烟煤作为基质的人工湿地单元,对TN、NH4+—N和TP的去除效率显著高于无基质的两种湿地单元(p＜0.05),其中香蒲、碗莲和美人蕉湿地单元对3种浓度污水的TN、NH4+—N、NO3-—N和TP的净化效率都达到90％以上,以美人蕉湿地单元的净化效率为最高.睡莲—金鱼藻湿地单元对氮和磷的净化效率总体上优于凤眼莲—金鱼藻湿地单元;但是,在凤眼莲—金鱼藻湿地单元处理后的污水中,溶解氧(DO)含量较高,出水清澈、透明.为此,在构建多级人工湿地时,美人蕉宜作为先锋种首先承载高浓度污水,香蒲、碗莲和芦苇次之,凤眼莲—金鱼藻适宜多级人工湿地的最后一级.     

包头市赛汗塔拉湿地草原旅游吸引力的多层次评价

赛汗塔拉湿地草原(或称赛汗塔拉公园)坐落于内蒙古包头市,属于原始草原湿地生态系统。其独特的草原湿地景观及蒙古族的民俗风情,极具地域代表性。利用层次分析法及模糊综合评价法对赛汗塔拉公园的旅游吸引力进行评价。结果表明:(1)一级指标“旅游资源”中“自然景观”“人文景观”指标对旅游吸引力的影响较大;(2)该湿地的“综合旅游吸引力”得分属于较高水平,说明其具有较强吸引力;(3)游客对该湿地的植被、水体质量和基础设施等方面较为关注。综合评价当前赛汗塔拉湿地草原的旅游吸引力,可为其今后的可持续发展提供一定的科学依据与参考。     

采煤塌陷区人工湿地水生植物作用分析——以徐州市九里湖人工湿地为例

采煤塌陷区人工湿地含有氮、磷、重金属等污染物,适宜采用水生植物进行生态修复。通过调查分析,发现九里湖人工湿地含有芦苇、菖蒲等挺水植物,水鳖等浮叶根生植物,金鱼藻、马来眼子菜、菹草等沉水植物。水生植物通过吸附、吸收等净化作用,有效降低了九里湖水体悬浮物的浓度、水的浊度,增加了水体的透明度、溶解氧,有效抑制了藻类生长。     

饮马河流域典型湿地植物净化河流水环境效果研究

采取单种及混种方式,通过小型湿地模拟实验,研究松花江支流饮马河流域河流湿地中常见的芦苇、香蒲、槽秆荸荠、藨草、慈姑、花蔺、菱角、紫背浮萍和金鱼藻9种湿地植物及其组合对河流水体中化学需氧量(COD_(cr))、氮、磷等的净化效果。结果表明:所选湿地植物,在模拟环境条件下均能有效提升取自河流水体的水质;不同的湿地植物对污水中各污染物净化具有明显的差异,花蔺对总磷(TP)、COD_(cr)和氨氮(NH_3-N)净化效果最好,去除率依次为99.65%、68.22%和99.54%;香蒲、菱角、金鱼藻混合组对总氮(TN)的净化效果最好,去除率是66.19%;槽杆荸荠、芦苇和金鱼藻对亚硝酸盐氮(NO_2-N)的净化效果最好,去除率是83.64%。两种植物混种后对某一种污染物指标的处理效果弱于分别独种时的处理效果,但对多种污染物指标的综合处理效果一般要好于独种时的处理效果。     

白洋淀围隔中不同生物组合调控水质实验

在白洋淀建成10个原位围隔,研究穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、圆顶珠蚌(Unio douglasiae)和圆顶珠蚌+金鱼藻等不同生物组合在调控水体富营养化方面的效能与稳定性.在围隔中,分别种(投)入密度为10株/m2穗花狐尾藻、20株/m2金鱼藻、195 g/m2圆顶珠蚌和20株/m2金鱼藻+195 g/m2圆顶珠蚌.结果表明,穗花狐尾藻和金鱼藻能有效控制浮游植物的生物量,并改善水体透明度,使水体中总氮含量和总磷含量明显下降,透明度增加,浮游植物多样性明显增加,水体富营养化指数明显下降;圆顶珠蚌对水体中的总氮、总磷和叶绿素a有一定的去除作用,但对水体透明度、氨氮含量和营养状态影响不大;金鱼藻和圆顶珠蚌组合的水体净化效果要优于单一种植金鱼藻和穗花狐尾藻.     

临沂市人工湿地净化效能评价

以临沂市人工湿地为研究对象,采用层次分析法对人工湿地净化效能进行了综合评价。结果表明:临沂市人工湿地的运行维护水平较低,大部分湿地处于“亚健康”的状态。21处主要人工湿地综合评价为“良好”的仅1处,“较好”的有7处,“合格”的有5处,“较差”的有4处,“差”的有4处。存在的主要问题包括进水水质水量控制较差、植物管理缺乏科学性、老化湿地亟需复壮、管理机制亟待理顺、经费缺口较大等。根据微污染河水净化人工湿地、污水厂尾水净化人工湿地、农村污染治理人工湿地等类型,提出了人工湿地管理和修复建议。     

两种人工湿地条件下芦苇与芦竹生理生态特性研究

通过对芦苇（Phragmites australis）和芦竹（Arundo donax）在模拟表面流湿地和潜流湿地条件下的生长特性比较,发现在两种人工湿地生长的两种植物叶片水势基本一致。对于植株相对生长率,叶片叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等指标,芦苇各项指标在两种人工湿地间的差异不显著;芦竹在潜流湿地中的生长特性明显优于表面流湿地,二者间差异极显著（n=3,P〈0．01）。根系的生长状况与叶片水势情况表明水分供需并不是影响植物生理差异的因素;叶片叶绿素含量与光合作用的正相关表现说明叶绿素是影响两种湿地类型上植物生理特性差异的主要因素;芦苇、芦竹在两种人工湿地间的生理生态差异说明芦苇能适应两种湿地生境,而芦竹更适合种植在潜流人工湿地。     

蚌埠市三汊河湿地生态系统服务功能价值评价

根据实地调查和相关文献分析,对蚌埠市三汊河湿地的生态系统进行了分类。将湿地分为自然湿地和人工湿地两大类,永久性河流、季节性河流、芦苇沼泽、灌溉水渠、养殖池、稻田湿地6小类。对自然湿地和人工湿地的水文调节、固碳、水体净化、物质生产、旅游科研、提供生境等6项生态系统服务功能价值进行评价和估算。结果表明三汊河湿地的生态系统服务功能总价值为2157.23万元,自然湿地水文调节功能的价值最高,其次是固碳功能价值,水体净化功能的价值最低;人工湿地的物质生产功能的价值最高,水文调节功能的价值最低。由此推出,自然湿地的功能以生态服务为主,人工湿地的功能以生产服务为主。依据湿地生态系统服务功能的价值评价结果,对三汊河湿地的保护和利用提出建议,以期为湿地资源和功能的利用提供参考意见。     

水盐梯度下黄河三角洲湿地植被空间分异规律的定量分析

三角洲湿地植被的形成和分布同时受水深、土壤含盐量两个环境因子的作用。采用模糊数学排序方法分析了黄河三角洲湿地植被在水深、土壤含盐量两个环境梯度下的空间分异规律。结果表明,由TWINSPAN划分而得到的8个植被类型在模糊数学排序图中有各自的分布范围,界线明显。以穗状狐尾藻(Myriophyllum spica-tum)等水生植物为优势种的群落分布在排序图的左上部,为黄河三角洲湿地高水深、低盐分地区;以柽柳(Tam-arix chinensis)、翅碱蓬(Suaeda heteroptera)等典型盐生植物为优势种的群落分布在排序图的右下部,为黄河三角洲的低水深、高盐分地区;其他以芦苇(Phragmites australis)、荻(Triarrhena sacchariflora)、旱柳(Salix matsudana)等为优势种的群落分布在排序图的中部。利用Gini-Simpson指数,在模糊数学排序图中分析了植物物种多样性随水深、土壤含盐量梯度的空间变化,结果表明,高水深、低盐分和低水深、高盐分地区植物物种多样性均较低,而二者过渡区域植物物种多样性较高。     

用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置

从工程角度探讨了人工湿地中基质与植物的筛选以及配置问题。基质是人工湿地不可缺少的组成部分,大部分物理、化学和生物反应等都在基质中进行。不同基质对污染物的净化能力存在明显差异,筛选对污染物净化能力强的当地材料作为人工湿地基质,不但能提高人工湿地的净化能力和使用寿命,还能减少人工湿地的投资成本。植物在人工湿地中有着重要的作用,包括直接吸收氮、磷和重金属等污染物质,提高人工湿地的渗透系数,增强根际微生物活性和输送氧气到根际增加根际的溶解性氧含量等,但不同植物对污染物的净化能力也存在很大差异,选用本地区净化力强的植物用于人工湿地,一方面可以提高人工湿地对污染物的去除效率,另一方面可以减少引用外来植物的投资成本,还可以避免引用外来植物造成的生物入侵危险。在筛选人工湿地基质和植物的基础上合理的配置基质和植物是提高人工湿地净化效率的重要保障。     

颐和园湿地生态系统健康评价研究

从水质环境、底泥环境、生态系统功能和生物群落结构4个方面选取26个指标构建颐和园湿地生态系统健康评价体系,采用层次分析法对颐和园湿地的健康状况进行评价。结果表明:45个调查样点中,仅有4个样点的健康状况为"健康",其余41个为"亚健康";颐和园湿地生态系统的健康综合指数为0.41,处于"亚健康"状态;健康指数值低于0.2的因子包括水体总磷、水体五日生化需氧量、底泥有机质、底泥中Cd浓度、湿地植物生物量和底栖生物的多样性综合指数。建议从改善入水水质、降低水体氮磷浓度、对各小水体开展净化清淤整治、优化湿地植物配置及提高水生生物多样性等方面开展颐和园湿地生态系统的保护与管理。