Effect of Different Factors on Nitrogen Removal Rate in Constructed Wetlands

Factors affecting total nitrogen (TN) removal rates in constructed wetland were investigated by intermittent operation in the subsurface flow (SSF) constructed wetland system.The results demonstrated that removal rates of TN increased with the rising of TN pollution load (1.40-12.40 g/m2) when the retention time was determined by 60% TN Phragmites australis-soil-slag system.TN removal rates were affected by total phosphorus load in case of higher TN load.TN removal rates in SSF Phragmites australis wetlands were greater than that in SSF Calamagrostis angnstifolia wetlands at the same experimental cycle.Effect of wetland substrates on TN removal rates varied with the pollutants loading in SSF constructed wetland system,plant species and plant-growing period.     

水流注入方式和填料层高度对人工湿地流态的影响

流态模拟实验作为评价人工净化湿地系统运行状况、物质在其中停留时间的有效工具,在污水处理领域具有重要作用。罗丹明B背景浓度低、重现性好,被选为评价升流式、降流式和填料层高度对水力流态影响的示踪剂。实验使用罗丹明B和NaCl作为示踪剂,在湿地系统中进行流态实验,探究升流式、降流式和填料层高度对人工净化湿地流态的影响。实验结果表明,升流式人工湿地比降流式人工湿地处理效果好,示踪剂水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)的体积利用率分别为82.0%和76.8%,升流式人工湿地无效体积中死区占更大比例,而降流式人工湿地滞留区占无效体积的比例更大;人工湿地填料层高度对示踪剂停留时间分布影响不大,体积利用率都在80%以上,但是,其死区和滞留区随着填料层高度的变化在无效体积中所占的比例有所差异,死区所占的比例随着填料层高度的增加先增加后减少,滞留区所占的比例则先减少后增加。     

北京市杨镇一中人工湿地设计及污水处理效果

针对北京市农村地区居民居住相对分散、生活污水集中处理难度大的状况,在北京市杨镇一中,建立了经济且简便易行的用于处理污水的人工湿地。该人工湿地由地埋式一体化预处理、多级复合式人工湿地系统、景观湿地系统三部分组成。通过单元实验,对人工湿地的填料结构、植物选择、布水设计、水位调节、湿地防堵系统设计、预处理系统设计进行了创新,研究了1d、2d和3d水力停留时间对污水中有机物处理效应的影响,并开展了人工湿地基质堵塞实验、冬季保温措施研究以及人工湿地脱氮除磷效果研究。结果表明,比较而言,1d和3d的水力停留时间不利于有机物的去除,2d的水力停留时间有利于有机物的去除;人工湿地0～10m的水平距离内,0～5cm、30～35cm、60～65cm深度的基质的堵塞差异显著(n=10,p<0.05),从水平上看,在0m、2m、4m处基质的堵塞最为明显,因此,在更换人工湿地基质时,只需更换0～4m内的基质;棚膜+蒲席覆盖系统去除污水中总氮的效果要优于结冰盖系统,更适宜于北方使用;预处理系统、人工湿地系统、景观湿地系统三部分共同处理污水,优势互补,能使处理后的出水符合北京市水污染排放标准一级B限值。     

不同气水比对两种人工湿地除污效果的影响

为比较不同气水比下各类型人工湿地的除污效果,选取火山石、炉渣和牡蛎壳作为人工湿地构建基质,研究两种人工湿地(表面流和潜流人工湿地)在不同气水比(0,2,4,6,8)下对污水的净化效果。结果表明:潜流型人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率均高于表面流人工湿地;尤其是在COD的去除过程中,当气水比≥4时,潜流式湿地对污染物的去除效果显著高于表面流人工湿地。此外,适当曝气可显著提高人工湿地对COD、NH_4~+-N及TP的去除率,气水比为4时,表面流和潜流人工湿地对COD及TP的去除率显著高于气水比为0和2时的去除率。对NH_4~+-N而言,表面流和潜流人工湿地分别在气水比为8和6时达到最大去除率。气水比和人工湿地类型的交互作用对污染物的去除率影响不显著,在实际工程中可以忽略组合效应,致力于确定湿地类型及气水比各自对湿地除污效果的最优条件。     

非均质条件下珠江口潮汐湿地地下水流动特征

开展非均质条件下潮汐湿地中地下水流动特征研究,成为深入揭示潮汐湿地水循环及物质循环过程的重要前提。以广州南沙区的河畔潮汐湿地为对象,基于放射性氡同位素示踪技术考察含水层非均质情况下地下水的流动特征。结果表明：1）研究区介质干容重、介质孔隙度和介质氡释放（E_{rn}）呈现空间异质性,介质氡释放是导致介质氡平衡能力（[R_n{]}_{gw}）呈现显著空间异质性（2 210.15~7 700.33 Bq/m³）的主要因素。2）非均质条件下地下水流动呈现显著的分区特征,根据氡的比活度可以划分为快速流动区和滞留区。其中,快速流动区地下水氡比活度较小,观测期内平均值为1 522.39 Bq/m³,地下水呈现由陆向海近似“U”型的流动模式。滞留区地下水氡比活度显著增大,观测期内平均值为3 858.40 Bq/m³,地下水受潮汐作用而滞留更久。滞留区地下水流动状态受潮高差影响,潮高差越大,潮汐对湿地地下水的整体驱动力越大,滞留区地下水渗出相对容易,反之滞留区地下水渗出较难。由此可见,潮汐湿地含水层介质的空间异质性是影响地下水流动特征的关键因素。     

人工湿地污水处理技术的应用初探

人工构建湿地是在自然湿地净化污水基础上建立新型污水处理技术,因其独特的优势在国内外得到广泛应用.介绍了湿地污水处理系统的概念;分析了人工湿地按照水流特征可以分为表面流湿地、水平流湿地、垂直流及各种湿地类型的优缺点;阐述了污水在湿地中的净化机理主要分为基质滤过、水生植物净化和微生物降解等主要去除过程;最后介绍了当前中国的主要应用及其尚存在的主要问题和解决的途径,并展望了人工湿地污水处理技术良好应用前景.     

园林湿地——一种独特的人工湿地类型

确认园林湿地是人工湿地的一种独特类型。定义园林湿地为:在以隔离物为边界的空间范围内,构建具有协调建筑物和文化装饰的人工水景湿地,并具有审美、文化娱乐、休憩与居住等综合功能的自然—人文复合湿地系统。园林湿地具有不同的类型和结构,按风格可分为欧美西方园林与中国园林,古典园林与现代园林。苏州园林是中国古典园林的代表,具有极高的世界文化遗产价值。园林湿地是生态城市的重要基础,对城市可持续发展具有重要意义。     

曝气对人工湿地氮去除效果的影响

选择不同的植物组合,分别在6组复合垂直流人工湿地的下行池、上行池种植金边石菖蒲(Acorus gramineus)、宽叶泽苔(Caldesia renif ormis);慈姑(Sagittaria sagittif olia)、水葱(Scirpus validus);灯芯草(Juncus effuses)、梭鱼草(Po...     

MODIS NDVI时间序列在三江平原湿地植被信息提取中的应用

以三江平原为研究区,利用多时相的中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)影像数据,采用一种基于归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时间序列的监督分类方法获取了研究区湿地植被的分布数据。监督分类以NDVI时间序列的波形所反映出的植被物候特征作为分类器,将离散的傅立叶变换应用于NDVI时间序列以减少高频噪声对分类的影响,并运用傅立叶变换后波形幅度和相位的相似性来确定像素的归属类别。根据研究区植被的物候特征的差异,区分出7种地表(沼泽、沼泽化草甸、滩地、水田、旱地、灌木和林地)的植被类型,得到三江平原2005年湿地植被的分布数据。该方法的总体分类精度达到79.67%,Kappa系数为0.752 5。研究表明,基于MODIS多时相NDVI数据,采用基于傅立叶组分的相似度分类方法可以客观、经济、快速的提取湿地植被分布数据。     

博斯腾湖西岸表面流人工湿地对水体中重金属离子的去除效果

2019年4~10月,以博斯腾湖西岸表面流人工湿地为研究对象,测定该人工湿地的进水口、出水口采样点水体中的重金属离子含量,利用进水口和出水口水体中Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Ni、As和Cd离子含量,计算人工湿地对这些水体中重金属离子的去除率。研究结果表明,博斯腾湖西岸表面流人工湿地对水体中Fe离子、Mn离子、Cu离子、Zn离子、Ni离子、Cr离子、As离子和Cd离子的去除率分别为84.63%、57.24%、52.82%、47.44%、44.74%、42.42%、41.94%和33.33%;夏季人工湿地对水体中重金属离子的去除率大于春季和秋季。     

东北屯人工湿地污水处理系统的设计与应用

从人工湿地规划设计的角度出发,依据地表水环境质量标准,以现有废弃渠道、坑塘为基础,通过开挖回填、调坡整治、基础压实等措施,建立了衡水市故城县郑口镇东北屯人工湿地污水处理系统。该系统包括前池、沉淀池、垂直流湿地、生态塘湿地、表面流湿地和蓄水池。探讨了人工湿地渗滤处理系统的主要设计参数;采用Freundlich公式、Kikuth公式和有关经验公式,分析了渗滤系统对污水生化需氧量、总氮、总磷的处理效果;研究了处理系统中垂直流、生态塘渗流和表面流的污染物去除率;针对水质、水量和环境温度3个主要因素进行了敏感性分析,给出了渗滤系统敏感性分析结果,并与湿地去污实验结果进行了比较,变化趋势基本一致。研究结果表明:①人工湿地规划设计应进行敏感性分析,以便更好地制定系统的控制运行预案;②湿地出水口高度应能够调节,以便控制湿地床体的"饱和"状态,充分发挥湿地渗滤、微生物的作用;③北方人工湿地的去污效果,受季节性影响较大,应采取塑料大棚或秸秆覆盖进行保温,在冬季,塑料大棚能够使湿地温度维持在13.3℃以上,日照时间基本不减少,湿地植物可正常生长;④当进水的生化需氧量浓度超过75mg/L时,应减小进水负荷,控制污染物总量在湿地高效处理范围内;⑤当日污水处理量超过3000m3/d时,应提高集污渠、前池、沉淀池的临时蓄存水位。     

广东的湿地及其保护

广东湿地资源丰富,湿地类型多,面积大,分布广,密度高,亚热带和热带特色明显,近数十年来,由于对湿地的盲目开垦和不合理改造利用、环境污染、水土流失、对湿地生物资源过度开发等原因,不少湿地已遭受到严重的破坏.湿地具有重要的生态、经济、社会功能,必须采取切实措施保护和合理利用广东的湿地资源.     

评估滨海湿地应对海平面上升的脆弱性的研究范式

滨海湿地是海陆交界的生态过渡带,也是对气候变化极为敏感的、脆弱的生态系统,海平面上升对全球滨海湿地构成了严重威胁.为了精确预测未来海平面加速上升背景下滨海湿地的变化趋势,有必要深入开展滨海湿地应对海平面上升的脆弱性评估研究.概述了评估滨海湿地应对海平面上升的脆弱性的研究范式,评估过程包括4个步骤:确定滨海湿地的高程资本...     

基于水环境保护理念的湿地景观规划方法探讨——以上海西郊湿地为例

以上海西郊湿地为例,探讨基于水环境保护理念下的湿地景观规划方法。即从现状条件出发,以水环境保护为出发点,规划设计生态沟渠、表面流人工湿地、潜流人工湿地、高草湿地、低草湿地、湿生和乔灌木湿地,辅以排污权交易制度,建立健康的湿地生态环境,形成优美的、具有丰富动植物类型的充满生机的湿地生态景观。     

人工湿地的构建与应用

论述了人工湿地污水处理技术的机制和优势,阐述了人工湿地的构建和污水处理研究进展,表明人工湿地的污水处理效率与污染物的种类和污染程度、人工湿地的类型、湿地植物种类、基质类型、水力停留时间和水力负荷等密切相关.在中国,典型人工湿地有3种类型,分别为垂直流人工湿地、潜流式人工湿地和表面流人工湿地,主要用于处理来自化粪池、养殖...     

西藏高原湿地生态系统特征及其保护对策

湿地是地球上具有多种功能的、独特的生态系统,西藏拥有我国特有的大面积高海拔湿地生态系统。西藏高原湿地包括自然湿地和人工湿地两大类型,湿地总面积为3 126 253.33hm2,占全区土地总面积的2.59％。西藏湿地生态系统的主要特点是湿地类型丰富,天然湿地面积大,占湿地总面积的99.09％,天然湿地又以湖泊型湿地和河流型湿地为主,分别占全区湿地面积的82.36％和14.71％;湿地分布广但不平衡;湿地生物多样性丰富。西藏高原湿地生态系统的脆弱性主要表现在湖泊水位下降、湖泊面积萎缩,河流径流量呈减少趋势,沼泽湿地退化等方面。鉴于高原湿地生态功能的重要性,作者提出了加强西藏高原湿地生态系统的保护对策。     

全球变暖与湿地生态系统的研究进展

湿地作为一种独特的生态系统是各种主要温室气体的“源”与“汇”,因而在全球气候变化中有着特殊的地位与作用。另一方面,全球气候变化又有可能对湿地生态系统的面积、分布、结构、功能等造成巨大的影响,并有可能引起温室气体的源汇转化,从而对气候系统形成反馈。本文综述了国内外这两个方面的研究进展,指出了近期全球变化与湿地生态系统研究的重点方向和领域     

MODIS在三江平原湿地分布研究中的应用

湿地研究的关键在于定量化获取和分析湿地信息,特别是湿地分布信息。以三江平原为例,结合湿地的光谱特征和时相特征,利用多时相MODIS数据,采用MNF(最小噪音分离变化)技术和非监督分类获取了研究区湿地分布,其精度达79%。研究表明,利用MODIS数据可以有效提取湿地分布。     

塔里木胡杨自然保护区湿地景观季相分析

湿地景观变化是区域生态环境的一个重要指示器,其扩张和萎缩对区域生态环境将产生重要影响。为了准确评估新疆塔里木胡杨国家自然保护区湿地景观在枯水季与丰水季的变化规律,研究采用遥感手段,通过分析同一年份枯水期与丰水期二期遥感数据,对保护区湿地景观格局进行分析。研究得出:(1)保护区湿地面积约为13×104hm2,沼泽湿地是研究区湿地的主要类型,约占湿地总面积的74%,河流湿地与人工湿地占比约为13%。(2)丰水期与枯水期相比,湿地各类型面积(除人工湿地外)均呈现增加趋势。河流湿地变动最为剧烈,其中永久性河流变动幅度最大,达84. 37%;沼泽湿地面积变化幅度较小,人工湿地面积基本没有变化。造成湿地面积年内变动主要是由于塔里木河中游来水量季节分配不均,洪、枯悬殊以及农业用水时段的差异造成的。(3)丰水期与枯水期相比,共有7 791. 25 hm2发生了类型转化,其中其它类型转化为湿地占50. 55%,草本沼泽面积发生转化占26. 24%。季节性或间歇性河流变动最为激烈,有94. 2%的面积发生转化。研究得到了保护区湿地景观格局在同一年内不同时间和空间上的变化,揭示了湿地景观季相变化动因,为保护区湿地保护政策的提出提供科学依据。     

Alpine wetlands in the Lhasa River Basin, China

The Lhasa River Basin is one of the typical distribution regions of alpine wetlands on the Tibetan Plateau. It is very important to get a better understanding of the background and characteristics of alpine wetland for monitoring, protection and utilization. Wetland construction and distribution in the basin were analyzed based on multi-source data including field investigation data, CBERS remote sensing data and other thematic data provided by 3S technology. The results are (1) the total area of wetlands is 209,322.26 hm2, accounting for 6.37% of the total land area of the basin. The wetlands are mainly dominated by natural wetland, with artificial wetland occupying only 1.09% of the wetland area; marsh wetland is the principal part of natural wetland, dominated by Kobresia littledalei swampy meadow which is distributed in the river source area and upstream of Chali, Damshung and Medro Gongkar counties. The ratio and type of wetlands in different counties differ significantly, which are widely distributed in Chali and Damshung counties (accounting for 62% of the total wetland area). (2) The concentrated vertical distribution of wetlands is at an elevation of 3600–5100 m. The wetlands are widely distributed throughout the Yarlung Zangbo River Valley from river source to river mouth into the Yarlung Zangbo River. Marsh wetland is dominant in the source area and upstream of the river, with the mosaic distribution of lakes, Kobresia littledalei and Carex moorcroftii swampy meadow, shrubby swamp and river; as for the middle-down streams, the primary types are river wetland and flooded wetland. The distribution is in a mosaic pattern of river, Kobresia humilis and Carex moorcroftii swampy meadow, Phragmites australis and subordinate grass marsh, flooded wetland and artificial wetland.