人工湿地处理水体中抗生素的研究进展

针对中国水环境抗生素污染问题,概述了中国水环境中主要抗生素的种类、来源和危害;比较分析了现有污水处理技术在抗生素污染水体治理中的应用状况,阐述了人工湿地在抗生素污染净化中的应用进展。目前,在中国地表水体中,常见的抗生素为磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)、罗红霉素(RTM)、环丙沙星(CFX)和四环素(TC)等,其主要来源于养殖废水、医疗废水及人类和动物的排泄物。人工湿地主要依靠基质吸附、植物吸收和微生物降解的协同作用,去除抗生素。其中,植物通过直接吸收、植物根系分泌和植物根区环境改善等途径,直接或间接地去除抗生素,去除效果因抗生素种类和植物种类不同而差别较大。基质的物理吸附、化学反应、微生物的种类、微生物群落多样性和酶活性等因素也影响人工湿地对抗生素类污水的净化效果。除了人工湿地植物、基质和微生物等内在因素外,金属阳离子、p H、溶解氧、温度和光照等环境因素都会影响人工湿地对污水中抗生素的去除作用。关于人工湿地对污水中抗生素的去除,在净化机理、应用创新、种类拓展和应用推广等方面有必要进一步研究。     

人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展

人工湿地系统具有强大的净化污水功能。植物是人工湿地系统中的核心部分,在净化污水过程中起着至关重要的作用。介绍了为人工湿地选择植物时需要考虑的因素和基本原则;总结、评述了植物在人工湿地净化污水中的作用及其影响因素方面的研究;针对目前相关研究中存在的问题,展望了未来研究的方向。     

人工湿地植物去除废水中重金属的作用机制研究进展

综述了近20 a在国内外建造的人工湿地中的植物去除废水中的重金属研究的报道,总结、分析了对重金属富集能力强的湿地植物种类及其去除废水重金属的机制,介绍了人工湿地中的植物净化含重金属废水的作用和效果。湿地植物通过根系分泌物影响根际环境,可以直接或间接地改变废水中重金属的物理、化学形态。植物可以通过吸收、转运和积累去除废水中的重金属,而在植物吸收、转运和积累重金属的过程中,存在一系列起关键作用的转运蛋白和基因。为了增强人工湿地系统去除废水中重金属的整体功能,可以在优势植物筛选的基础上,采用基因工程和分子生物学技术提高植物的吸收、转运废水中重金属的能力。另外,可以通过基质选择、抗性微生物菌种引种,进一步优化植物、微生物和基质的配置,也将是提高人工湿地处理含重金属废水的效率的重要途径。     

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。     

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。     

人工湿地水力学特性研究及进展

人工湿地水力学特性研究的意义在于揭示湿地处理污水的内在机理,了解人工湿地水流流态和污染物降解行为等错综复杂的反应过程,可对湿地的设计、运行和出水水质预测做出完全准确的计算和评价。人工湿地水力学特性研究内容包括水力停留时间、水力传导率、容水量、水量流态等因素,研究方法为采取示踪剂试验,常用的示踪剂为NaCl、红色玫瑰精染料(RWT)及同位素。研究植物对湿地水力学特性的影响是当前的研究热点之一。     

人工湿地中微生物数量与污染物去除的关系

为了探讨处理微污染河水的人工湿地中微生物数量及其对污染物净化效果的影响,在野外构建芦竹(Arundo donax)、菖蒲(Acorus calamus)水平潜流人工湿地,并设置空白湿地为参照.研究结果表明,栽种植物对人工湿地中氨氮(NH4+—N)和总氮(TN)的去除具有一定作用,但对总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)去除影响较小.实验人工湿地中,下层基质中的微生物数量低于上层基质.芦竹湿地中,上层基质和下层基质微生物数量的典型变量具有线性关系(R2＞0.9).人工湿地中微生物数量与水温具有显著正相关关系,栽种植物能够增加人工湿地的微生物数量.人工湿地微生物数量与NH4+—N、TP和CODMn的去除率不相关,但与TN去除率显著正相关.栽种植物能够改善人工湿地微生物数量与TN去除率之间的关系,但植物种类对微生物脱氮作用影响不明显.     

南充市人工湿地的规划研究

通过对传统污水处理的生化二级处理系统与人工湿地污水处理系统分析和比较，可以看出污水处理厂具有投资大、运行成本费高、并难以解决水质“富营养化”的缺点，而人工湿地污水处理系统具有投资少、运行成本低、出水质量好的优点。根据南充城市化进程的具体形势，提出在规划和建设生态城市方案中，建设人工湿地污水处理系统的设想，并就人工湿地的规模、区位选择、活水公园设计、预期效益分析等问题进行了详细的论证和阐述。     

钢渣在人工湿地净化污水中的应用

将钢渣作为基质应用到人工湿地中,可以提高人工湿地对污水中污染物的去除效率。钢渣可以分为碱性氧气炉钢渣、电弧炉钢渣、高炉钢渣和改性钢渣。以碱性氧气炉钢渣、电弧炉钢渣和高炉钢渣作为基质的人工湿地对污水中总磷的去除率都较高,对模拟污水中总磷的去除率大于对实际污水中总磷的去除率,以高炉钢渣作为基质的人工湿地对污水中总氮的去除率较高。可以通过改变实验条件,提高钢渣作为基质的人工湿地对污水中总氮的去除效率。     

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。     

大庆市湿地退化的生态表征与保护对策研究

应用3S技术对大庆市这一具有短时限人地关系、高强度人为活动影响的典型油气资源城市的湿地资源进行调查,结合地面采集的数据,分析了湿地资源变化的特征与存在的主要问题。针对以石油天然气开发与加工为主的经济活动导致的湿地面积萎缩、污染加剧、生态供水日趋紧张、生态功能全面退化、管理滞后等问题,提出了湿地合理利用与保护对策。     

Re-recognition of the Dajiuhu Wetland in Shennongjia Mountains,Central China

The Dajiuhu wetland,a famous sub-alpine wetland located in the the Shennongjia Mountains,north-subtropical region of Central China,has suffered from adverse impacts of unsustainable human practices over the past 60 years.The Dajiuhu wetland reflects the development process that has been accompanied by human activities.Based on field survey data,high resolution remote sensing image and historical records,the present paper provided a review on exploitation and restoration of the wetland.The results showed that the Dajiuhu wetland degraded quickly from 1950 to 2005.During that time,bog shrinkage,lake disappearance,biodiversity decline,sphagnum reduction,and vegetation succession from wetland communities to terrestrial communities in the Dajiuhu wetland,which were the main manifestations of the wetland degradation.Human activities,such as agricultural reclamation and construction of drainage works,have been the main factors resulting in ecological degradation of the wetland since 1986.Poverty and the short-term economic benefits had been the driving forces for wetland drainage and reclamation over the past years.     

甘肃省玛曲县沼泽湿地遥感监测与动态变化分析

利用2000年和2006年TM影像数据、地面调查资料和气象台站观测数据,对玛曲县沼泽湿地进行了目视解译分析,对比研究了非监督分类、监督分类和专家分类的精度,初步探讨了玛曲沼泽湿地退化的原因。结果表明,该县沼泽湿地面积从2000年的19598．67hm^2减少到2006年的14080．80hm^2,沼泽湿地面积平均年递减率为4．69％。非监督分类结果由于受山体阴影、坡向、云的阴影等影响,多分误差高,总分类精度仅为31％;监督分类的总精度为54．1％;专家分类的总精度高达84．2％。因此,专家分类可以用于对玛曲县沼泽湿地的监测和自动提取。草场不合理利用和过度放牧是导致玛曲县沼泽湿地退化的主要原因,黄河干流、各支流径流量减少是导致流域内沼泽湿地退化的直接原因,当地气候变暖促进了这一过程的发生。     

三江平原典型湿地土壤温度变化及其影响因子分析

本文采取了类比和模型模拟的方法对三江平原三种典型的湿地土壤(腐殖质沼泽土,泥炭沼泽土和沼泽化草甸白浆土)温度变化规律及其影响因素进行研究。描述了三种湿地土壤剖面分层的基本特征,分析了不同类型的湿地土壤温度的垂直变化、不同月份的土壤温度变化、土壤温度的季节动态以及引起其间差异的主要环境因子,采用数学方法对不同类型的湿地土壤的平均温度和土壤剖面各层次的温度与气温进行了回归分析。对这三种典型的湿地土壤温度季节动态进行了模型模拟,获得了较为理想的模拟效果,R²均在0.85以上。模拟模型可有助于对这三种典型的湿地土壤其土壤温度在植物生长季内的变化进行动态预测。     

湿地功能与湿地科学的研究方向

湿地是由陆地系统和水体系统相互作用形成的自然综合体。湿地具有的特殊性质——地表积水或土壤饱和、淹水土壤、适应湿生环境的动植物——是湿地系统既不同于陆地系统也不同于水体系统的本质特征。湿地具有水文功能、生物地球化学功能和生态功能。一般认为湿地是二氧化碳的“汇”和全球尺度上的气候“稳定器”,在全球环境变化研究中具有重要意义。目前,要加强对湿地系统的基础理论研究,对湿地的概念、性质、功能,以及湿地科学的发展方向要有一个明确的认识。     

香格里拉县湿地分类研究

在实地调查基础上，对香格里拉县湿地分级分类开展了研究，采用了成因分类法，把该县湿地分为湿地系统、湿地亚系统、湿地类和湿地亚类4个等级，并论述了各级湿地的特征。首先以人类活动作用程度为依据划分出自然湿地和人工湿地两大湿地系统。天然湿地中又以地貌部位划分出河流湿地、湖泊湿地、泉水湿地、冰川积雪湿地和其它湿地5个湿地亚系统；最后以水文特征和地表植被类型分别划分出l0个湿地类和25个湿地亚类。人工湿地的划分较为简单，仅根据其功能分为8个亚类。     

滨河湿地地表水文评价指标与实例分析

基于洪水脉动理论,在归纳总结滨河湿地水文对滨河湿地生态系统影响因子的基础上,确立以淹没次数、淹没频率和淹没持续时间作为滨河湿地的水文评价指标,并以西安泾渭湿地为例,研究了1951年以来泾渭湿地地表水文变化。结果表明,与20世纪60年代相比,90年代泾渭湿地的淹没频率降低了69％以上;与1985年以前相比,1986～2000年的淹没持续时间也减小了80％左右;在5～10月期间,各月的淹没次数在20世纪90年代最少。     

气候变化与湿地

概括介绍了湿地的重要性,详细论述气候变化对不同类型湿地的影响,以及湿地作为温室气体的库、汇和源在缓解气候变化方面所起的作用,并从湿地保护和合理利用的角度,提出缓解气候变化影响的对策,包括:开展湿地资源清查,收集全球各种类型湿地的数据和信息,建立更加完善的气候变化模型,以便将气候变化纳入保护和管理活动;保护、维持或恢复湿地生态系统是减缓全球气候变化的重要措施。     

山东寿光滨海国家湿地公园湿地保护与恢复措施和工程探析

山东寿光滨海国家湿地公园中,湿地类型多样,动植物资源丰富,珍稀濒危物种和特有种多,具有很高的保护价值.该湿地公园中的湿地为典型的人工湿地,在经历了人类活动的高强度干扰后,人工湿地明显退化,亟需通过生态技术或生态工程对退化的湿地进行恢复和保护.通过分析区域现有湿地水文、水质条件以及湿地类型、资源现状和目标保护物种分布,综合考虑水源地,以湿地资源有效保护为根本出发点,运用生态保护规划的理论和方法,通过水系贯通、湿地功能恢复、水质和动植物生境改善等一系列生态重点工程和措施,优化该湿地公园的湿地生态环境,使该公园的湿地充分发挥它的多种功能,为该公园的湿地保护与恢复规划提供科学依据.     

自然湿地与人工湿地生态占补平衡研究

自然湿地与人工湿地的功能与效益并不完全相同。实现湿地生态占补平衡,必须考虑占补湿地的替代性与同质性。人工湿地与自然湿地的替代性是解决湿地生态占补平衡的关键问题之一。建立自然湿地与人工湿地占补平衡的约束机制,占用自然湿地时,可以新建人工湿地,还可以恢复自然湿地。通过确保自然湿地生态量、生态功能与生态效益的均衡,减少湿地的生态损失。尽可能在同一水文单位或同流域内实现湿地生态占补平衡。资金投入要兼顾现有自然湿地的生态恢复与新建人工湿地。