华北稻田灌溉水多级表面流强化人工湿地工程系统设计研究

以河北曹妃甸水稻田为研究对象,分析测定灌溉水样中SS、COD和氨氮的含量并依据有关国家标准确定其污染程度。根据当地农业生产条件、工程地质与农田环境特点及不同治理方案的经济技术可行性,选用由工程保障和植物生态系统构成的多级表面流强化人工湿地系统修复灌溉水有机污染,并对其修复效果进行量化评价。结果表明:研究区内稻田灌溉水SS、COD、NH3-N 3种污染物的浓度削减率依次为76.17%、60.02%、55.08%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求。人工湿地系统的建立不仅改善灌溉水水质,保证农产品质量,还有效恢复了湿地的生态功能,实现环境与经济效益的统一。     

浅谈潘安湖湿地公园水质保护对策研究

湿地公园建设是利用采煤塌陷区进行生态修复再造的一种良好方式,潘安湖湿地公园为采煤塌陷地生态修复先行示范区。保护湿地公园的水质、防止水体富营养化对于湿地公园的良性发展尤为重要。本文研究了湿地公园目前所面临的生态问题,从对周边农田施肥进行合理控制、生活污水截流、加强湖泊自净功能、加强旅游污染控制、加强环境监测等几个方面浅谈了潘安湖湿地公园水质的保护对策。以促进湿地的可持续利用,实现人与湿地和谐发展。     

基于环境自净能力的龙凤湿地水质改善优化调控模型

为解决城市湿地生态系统存在的严重污染问题,找到合理的排污削减方案,选择大庆市龙凤湿地作为研究对象,以主要的污染物NH_3-N、TP、COD_(Cr)和石油类污染物为指标,应用MIKE21建立试验湿地二维水动力和水质耦合模型,采用数值模拟的方法,研究提出湿地水质改善的优化调控模型.进而,采用模拟试验研究了清淤、曝气、补水及上述措施两两组合下的调控方案对改善龙凤湿地水质效果的影响.结果表明:单一工程措施下无法使染物削减到控制目标浓度,各类措施的削减效果为补水清淤曝气;在各组合情况下,补水+清淤方案的削减作用更佳;在工程措施相同情况下,提高排污标准也能起到削减作用.最后,在考虑不同排污方式下既能使污染物排放达标、又能充分利用湿地纳污能力的前提下,优选出了最佳方案.     

台儿庄区小季河人工湿地水质净化效果研究

人工湿地在河流生态修复,提高水体自净能力,改善水质以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用.本文在论述小季河人工湿地工艺方案及工程建设内容的基础上,对河流水质净化效果进行了研究.结果表明,小季河人工湿地对污染物的平均去除率分别为:CODcr 52.5％,BOD5 61.8％,NH3-N 52.2％,TP 50.6％.     

上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程的生境评价

为应对长江口日益严峻的滨海湿地和鸟类栖息地丧失问题,上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程采取地形构建与水位调控技术,营造了适宜鸟类栖息觅食的生态修复示范区。本项研究自2009年8月至2010年6月,跟踪监测了生态修复示范区内的植被生长参数(株高、密度、叶面积指数、地上生物量)、水体质量参数(氮磷营养盐和叶绿素a含量)以及土壤环境参数(电导率、pH值和重金属含量),分析和评价了该工程实施后的生态修复效果。结果表明,生态修复措施有效促进了本地物种芦苇群落的生长,一定程度上明显改善了示范区内的水体质量,维持了土壤重金属的低污染状态,有利于鸟类生物多样性的提高。说明南汇东滩鸟类栖息地营造工程取得了初步成效,呈现出较好的湿地修复效果。同时,应采取刈割与水位调节技术抑制外来物种互花米草,控制生态养殖规模,进一步改善鸟类栖息地生境质量。     

一种考虑水生态修复措施对污染物降解影响的水质模型

针对水域中生态修复措施对污染物降解规律的影响,建立了平面二维水流-水质计算模型.该模型通过采用特征有限元方法,在各种吸附性边界下均能保持污染物浓度变化的单调性;通过采用2阶龙格-库塔法求解上游源头浓度特征点的位置,使得模型在流线弯曲条件下的特征浓度计算精度得到明显改善;通过分区指定水流糙率与紊动粘滞系数、污染物扩散与降解系数,可以具体分析水域内各种水质改善措施的实际效果;通过典型算例,证明模型具有较好的适应性和可靠性,为今后水生态修复工程方案的设计提供了一种定量分析工具.     

高原湖泊入湖河口生态湿地净水技术应用研究

20世纪70年代云南九大高原湖泊之一的异龙湖实施了围湖造田运动,在湖滨带形成大量农田和连片的鱼塘群,天然湖滨带湿地大量消失,湖滨生态系统严重受损退化,湖泊自净大幅下降,湖滨带生态、环保和景观三大功能丧失,湖泊水质逐年下降。该文介绍云南省重大科技项目研发的一种湖滨带退塘还湖区塘库系统生态湿地入湖河流水质净化工程技术方法,通过对湖滨带退塘还湖区鱼塘群地形地貌进行大规模整合改造,构建了规模约40 hm~2具有完善布水设施和水质净化功能的零电耗低成本塘库系统生态湿地工程示范,湿地污水处理规模5万m~3/d,湿地示范区对污染物COD、TP、TN去除率分别为70%、88%、84%,城河劣V污水经过湿地净化后达到GB3838-2002《地表水环境质量》Ⅳ类水质标准,湿地对城河COD、TP、TN污染负荷年削减量分别为465t、9.8t和102t,湖滨湿地示范工程实现了生物多样性保育、入湖河流水质净化和景观美化三大功能,对改善异龙湖水质和生态环境起到了重要作用。     

三江平原湿地生态环境状况研究

采用微观监测和宏观监测相结合的方式,对三江平原湿地类型与面积、湿地水质、生物多样性进行了研究,并分析近5年内湿地景观的变化情况。结果显示:三江平原湿地以沼泽湿地为主,部分地区湿地水质受到污染,主要污染物为高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮和石油类;湿地生物多样性丰富;2004～2009年,三江平原各类湿地面积变化很小。     

基于城镇黑臭河道水体的组合型原位生态修复系统的构建与效果：以上海市地区某黑臭河道为例

为促进组合型原位生态修复技术对城镇黑臭河道水体治理效果的工程应用,基于“原位生态修复、截污控源、营造景观、水动力改善、生物多样性”的修复理念,以生物修复方式为主,结合河道黑臭的成因与水质检测分析,构建了“微生物载体缓释+曝气复氧+水生植物+循环泵设备”组合型生态修复系统,对上海市地区某黑臭河道进行工程试验研究。工程实践表明：试验进行56 d时,河道上、中、下游COD、NH₃-N和TP平均去除率分别达到71.25%、84.10%和89.94%,水体黑臭现象基本消除;水体DO质量浓度由1.1 mg/L上升到4.5 mg/L。河道水质修复得到明显改善,符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。该组合型生态修复系统可以有效消除水体黑臭现象,增加水体溶氧量,有效降解水体中的有机污染物,对城镇黑臭河道生态修复具有较好的净化和景观效果,同时其切实可行的工程技术措施可为类似工程提供良好借鉴。     

黄河三角洲湿地生物多样性保护工程植被修复效果评估

开展修复效果的跟踪监测和评估是湿地生态修复的重要环节。跟踪监测可以观察湿地恢复状态和过程,找出修复过程潜在问题以便及时调整修复手段和技术的运用,从而提高修复效率,亦可为评价湿地修复效果提供数据支持。通过野外生态监测、遥感反演等手段,对黄河三角洲湿地生物多样性保护工程的植被修复效果进行评估。结果表明：南、北岸修复区土壤含水率分别提升45.86%和25.17%,土壤盐度分别下降70.51%和64.71%;南、北岸修复区的植被盖度分别提升5%和54%;NDVI指数分别提升48.4%和44.1%,修复区植被种类趋于多样,植被群落结构得到改善。不同生态修复措施对植被恢复均有效,效果差异不显著。修复区植被以芦苇为优势种,优势度为0.748,其他植被的优势度较低,植被总体盖度、芦苇密度和株高与未修复区相比差异不大。总体来说,北岸修复区植被尚未恢复至较高水平,南岸修复区植被恢复效果良好。建议在生态修复工程实施时应减轻对原生物种的破坏,实施后应关注植被恢复的滞后性,加强湿地管理以及外来物种入侵防治。该成果将为我国滨海湿地生态修复提供数据和技术参考。     

蒲河水生态修复工程与功效评估

"十二五"期间,沈阳市蒲河的污染控制与水生态修复工程同步实施。通过污水处理设施建设、水资源调控、生态廊道建设和河道水质改善技术示范等工程建设,实现了水质改善和水生态功能修复的目标。文章对重点工程的实施和功效进行了解析,总结了同类河流整治的科学对策和途径。     

天目湖湿地生态修复工程措施探讨

天目湖（沙河水库）是下游溧阳市70多万人的饮用水水源地,在区域经济和社会发展中占有重要的地位。天目湖上游河流的健康程度影响着天目湖湿地的生态状况。因此,通过对平桥河、下宋河与中田河流域的生态修复工程,改善天目湖湿地的生态条件。通过对湿地存在问题的分析,提出了生态修复的指导思想,依据湿地修复理论并结合该湿地实际,对天目湖湿地修复工程措施进行探讨,为同类湿地修复提供借鉴。     

“十二五”太湖富营养化控制与治理研究思路及重点

在总结“十一五”太湖富营养化治理成效、存在问题的基础上,提出“十二五”期间水体污染控制与治理科技重大专项太湖富营养化控制与治理项目的总体设计思路. 项目以综合示范区水质改善为目标,重点研发园区化乡镇企业工业废水中难降解含氮、磷有机物的深度削减技术,农田种植业和农村分散式生活污水的控源减排技术,“湖荡湿地-入湖河流-湖滨缓冲带”为一体的生态拦截与修复技术;以湖泊水生态安全保障为目标,研发湖泛与水华灾害应急处置技术及建立水资源优化调度决策平台. 选择太湖流域重污染型竺山湾小流域、面源污染主控型苕溪小流域和城市化型太湖新城三大典型综合示范区,通过控源减排和生态修复关键技术的研发、集成和综合实施,实现综合示范区污染负荷得到有效控制、示范区水环境质量得到改善和规模化蓝藻水华发生得到有效控制的目标.      

基于水动力过程的湿地生态补水优化机制：以北京汉石桥湿地为例

湿地具有涵养水源等重要生态服务功能,但在人类活动与气候变化的多重胁迫下出现萎缩与退化,其中湿地补给水量不足是其主要生态问题之一。随着跨区域、跨流域调水工程的实施运行,生态补水目前已成为湿地修复与水资源配置的关键技术组成。因此,关注多水源补给湿地的补水路径优化,基于湿地补水水动力过程提出了生态补水方式的优化方案。2021年在潮白河流域全线通水的背景下,以北京市仅存的大型芦苇沼泽湿地——汉石桥湿地为案例区,构建了潮白河流域SWAT模型模拟径流变化规律,利用MIKE21模型模拟湿地补水水量-水动力耦合过程,比较了6种湿地补水情景的水动力变化特征。结果表明：汉石桥湿地内部水系连通受阻造成的湿地南部与北部分隔是限制生态补水效率的主要瓶颈,湿地南北区多流路同时补水,以及改造湿地水文连通结构是改善补水水动力条件,提升生态补水效应的优化方案。该研究结论可为湿地的长期管理和生态修复提供参考,有利于首都城市生态水系建设。     

Environmental flows and its evaluation of restoration effect based on LEDESS model in Yellow River Delta wetlands

Due to freshwater supplement scarcity and heavy human activities, the fresh water wetland ecosystem in Yellow River Delta is facing disintegrated deterioration, and it is seriously affecting the health of the Yellow River ecosystem. This paper identifies the restoration objectives of wetland aiming to protect ecological and economic values and development as well as the water resources of the Yellow River. The hydraulic and groundwater coupling model and Landscape Ecological Decision and Evaluation Support System (LEDESS) of the Yellow River Delta were established to calculate environmental flows of degraded wetlands. LEDESS is a computer-based model developed and used to assess and evaluate the effects of land-use changes on nature. In this study, LEDESS is used to assess and evaluate the ecological effects and the restoration possibilities considering several environmental flows’ supplement scenarios. This included the changes of suitable habitat conditions and its ecological carrying capacities for indicator species, e.g., Red-crowned crane (Grus japonensis), Oriental stork (Ciconia boyciana), and Saunder’s gull (Larus relictus), and changing of ecological patterns. The results showed that replenishing fresh water to wetlands is one of the effective adaptive measures to mitigate wetland degradation and improve its habitat quality and carrying capacities. This study indicated that landscape ecology approach is not only considered as a good way to solve complex problems in ecosystem management but also can be used to decide on the environmental flows and assess its ecological effects in large-scale wetland rehabilitation. This integrated method could make environmental flows estimated and assessment more rational than the results of hydrologic methods. It could assist decision makers to “see” the ecological effects after water supplementing and so alleviate the contradictions between environmental flows and production water demands, and can facilitate the implementation of environmental flows in most countries with water resources shortage.     

退化湿地生态系统的生态恢复与管理——以美国Hackensack湿地保护区为例

受城市化、工业化和地球温室效应等人类活动与自然因素的影响,美国Hackensack湿地保护区正面临着面积不断减少、景观破碎化、外来物种入侵、河水污染增加、盐碱化程度增加和范围扩大等生态胁迫。稳定湿地面积,重建湿地的复合景观,丰富生物多样性,恢复潮水的正常规律,减少水体污染,控制外来种的入侵与扩张,促进湿地原有植物的定居与扩增及原有植被的恢复是Hackensack湿地恢复的关键,也是恢复工程设计与实施的核心。退化湿地生态恢复的管理则以植被的生长、芦苇的扩散方式及动态、鱼类和蟹类的种群动态、鸟类的种类及其对生境地的利用情况对生态系统功能恢复状况进行生物检验,有效监控退化湿地生态系统的恢复动态,研究其恢复规律,进而采取相应的管理措施,科学调控生态恢复进程。     

妫水河湿地植物作用及调水水质响应模拟

本文基于湿地植物在河流湖泊中的物理、生化反应机制,应用MIKE21中EcoLab的编辑功能,建立湿地植物的水质模块,将植物的阻流、产氧、耗氧及微生物和植物吸收营养盐过程参与计算中,耦合湿地水动力实现水质模拟.在对妫水河表流湿地调研及监测基础上,建立妫水河下游与三里河的模型,考虑湿地植物类型、分布及水量变化下的植物有效面积等作用,定量研究工程尺度上河流湿地水动力及水质净化效果.计算中采用实测数据率定湿地植物对水质作用的关键参数,并对模拟结果进行验证.通过模拟,无循环系统对支流三里河及上游调水时,岸带湿地建设后相比建设前,下游出口处氨氮、磷酸盐和总氮的浓度下降了14.29%、 33.33%和20.00%;循环系统运行后,三里河和妫水河上游流量分别增加0.4 m~3·s~(-1),使得部分河段水位抬升,断面平均流速略有增加,三里河和妫水河的有效湿地覆盖率分别增加了144.44%和13.16%,出水口处水质与工程前相比,氨氮、磷酸盐和总氮分别下降了35.71%、 50.00%和46.67%,循环体系的建设加强了湿地净化功能.模型有机地将湿地植物分布融合进模型水质计算中,为河湖湿地生态修复、方案设计和水利调控等综合措施下的水质响应研究提供了模型方法和技术支撑.     

徐州市桃园河人工湿地污水处理厂工艺初步设计

根据桃园河子单元水质监测资料、处理要求及现有地形条件,选用人工湿地作为该地区污水处理工艺,设计规模4万m3/d.通过借鉴国内外人工湿地技术研究成果、示范工程实际经验及相关设计手册,确定人工湿地面积为11.24 hm2,预计出水水质为COD:60mg/l、BOD5:20mg/l、SS:15mg/l、NH3:10mg/L、TP:1.0mg/l.在达到同样水质要求的情况下,利用该工艺处理生活污水,其费用约为常规二级处理费用的1/5.     

基于植物多样性的北京市湿地生态质量评价

湿地植物多样性反映着湿地生态环境状况,并对维持湿地生态系统功能和服务至关重要.为掌握北京市湿地植物多样性现状并评估湿地生态质量状况,对北京市22处湿地植物多样性进行了调查,并结合遥感数据,从湿地植物的生境状况、物种多样性、群落典型性和外来种侵入度等4个方面建立指标开展评估,并分析生态环境因子和人类活动因子对湿地植物物种...