土壤原位覆盖对底泥的修复作用研究

在高度厌氧底泥和富营养化水体构成的模拟生态系统中，采用土壤和硅藻土进行原位覆盖，研究了覆盖技术对水．沉积物界面微环境的改善作用和不同覆盖材料对苦草生长的影响。这2种底质覆盖后，表层底泥氧化还原电位（Eh）分别提高了48．37％和46．77％，底层水体的溶解氧消耗降低，水体中的总氮（TN）和总磷（TP）含量降低；与对照箱体的苦草死亡相比，经过土壤和硅藻土覆盖的箱体中苦草正常萌发、定植和生长；硅藻土箱体苦草的生物量、叶绿素和根茎比均高于土壤覆盖箱体。因此，原位覆盖能有效改善底层水体和表层底泥的氧化还原环境，隔绝污染底泥和延缓营养盐释放，为沉水植物种子萌发和幼苗生长提供有利的生境条件。     

DDT污染土壤的植物修复技术

本文报道用植草方法研究为DDT及其主要降解产物污染土壤的植物修复技术。在污染物的浓度为0．215mg/kg的土壤中，种植10种草3个月后DDT及其主要降解产物的总含量分别降低19．6％－73．0％。种植不同品种的草对土壤中污染物有不同的去除能力，其中以种植丹麦产的Taya草（Per.ryegrass）与美国产的Titan草（Tall fescue）为最强。用种植草的方法修复受DDT及其主要降解产物污染的土壤是一项可行的技术。在去除土壤中DDT的作用上，草的吸收是轻微的，只占原施药量的0．13％－1．08％，土壤中污染物消失的主要因素是土壤中生物降解作用的结果。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

淮河流域河南段退化河流生态系统修复模式

针对淮河流域河南段部分河流出现的水资源过度开发利用、水质恶化和生物多样性下降等生态退化问题,根据淮河流域河南段主要河流退化特点,以改善淮河流域河南段退化现状为目标,在河流生态修复技术研究和工程实践的基础上,按照修复技术的功能,筛选出水量调整、水质净化和生物多样性提高等3类共13种适合淮河流域河南段河流生态系统修复技术。为使流域水生态修复更具针对性,根据流域内主要河流断流频率和洪/枯比计算,将流域内的河流分为常年有水型和间歇性断流型,然后以修复模式为修复范式研究的基本单元,分别针对流域内常年有水型河流生态系统的退化特点构建了3种修复模式,针对流域内间歇性断流型河流生态系统的退化特点构建了5种修复模式,以期为流域内退化河流生态系统的修复提供指导。     

多孔陶瓷滤球与沉水植物联合作用处理杭州西湖沉积物中的磷

首次将新型环保陶瓷滤球(red mud-based porous ceramic filter material,PCFM)作为吸附材料,与沉水植物处理沉积物磷技术相结合,通过测定沉积物各形态磷含量的变化,以期研究该吸附-生物联合修复技术对沉积物磷的修复效果。结果表明,苦草组对沉积物各形态磷去除量随时间的变化逐渐增大,苦草在150 d时对沉积物TP、IP、OP、Fe/Al-P和Ca-P的去除量分别为51.60、16.32、34.74、46.37和-14.99 mg·kg~(-1)。研究不同PCFM厚度与沉水植物苦草联合对沉积物磷的去除效果,发现厚度5 cm PCFM+苦草对对沉积物各形态磷的去除效果最好。在150 d时,对沉积物TP、IP、OP、Fe/Al-P和Ca-P在的去除量分别达到652.61、249.12、396.40、314.38和72.11 mg·kg~(-1),苦草与陶瓷滤球在对沉积物磷的去除过程中,可能存在有益于去除沉积物磷的相互促进的作用。可见PCFM和苦草联合作用处理沉积物磷的效果较好,可进一步应用于富营养化湖泊沉积物磷控制工程。     

DDT污染土壤的植物修复技术

本文报道用植草方法研究为DDT及其主要降解产物污染土壤的植物修复技术。在污染物的浓度为 0 .2 15mg/kg的土壤中 ,种植 10种草 3个月后DDT及其主要降解产物的总含量分别降低 19.6 %— 73.0 %。种植不同品种的草对土壤中污染物有不同的去除能力 ,其中以种植丹麦产的Taya草 (Per .ryegrass)与美国产的Titan草 (Tallfescue)为最强。用种植草的方法修复受DDT及其主要降解产物污染的土壤是一项可行的技术。在去除土壤中DDT的作用上 ,草的吸收是轻微的 ,只占原施药量的 0 .13%— 1.0 8% ,土壤中污染物消失的主要因素是土壤中生物降解作用的结果。     

洪泽湖湿地生态系统保护与修复关键技术研究

分析了洪泽湖湿地生态系统属性及其在南水北调工程实施后的演变趋势，利用野外实验研究，在生境改变条件下，适用于不同湿地退化状况的人工辅助恢复技术；在实验监测的基础上，对洪泽湖几种典型湿地生态系统的生态功能进行了定量评价，为生态恢复工程的设计提供必要的技术支持。     

退化河流滨岸带生态系统的修复及评价研究进展

退化河流滨岸带生态系统修复及其评价是目前国内外学者研究的热点,也是修复生态学、流域生态学等学科研究的重要内容之一。河流滨岸带生态修复工作的开展必须建立在掌握滨岸带结构及其生态功能的基础上。河流滨岸带生态系统退化成因和驱动机制研究是进行滨岸带生态修复工作的前提;生态系统修复是滨岸带研究的重点和关键,必须遵循自然法则,以修复生态功能为最终目标;河流滨岸带生态系统的修复过程和效果应该建立适宜的评价方法和管理策略来确定。加强河流滨岸带退化机制的理论研究及3S技术的应用,从景观和流域尺度开展滨岸带生态修复的研究和实践工作,着重进行平原河网地区河流滨岸带生态修复的研究和实践工作等将是中国今后相关研究的重点。     

植物对氮、磷去除效果及克藻效应的研究

于夏季，在实验室和莫愁湖现场，开展了苦草和美人蕉对氮、磷去除效果及克藻效应的研究，结果表明，无论是在现场还是实验室，苦草和美人蕉对总氮、总磷都有明显的去除效果，且随着时间的增加，去除率也随之增大。在实验与现场条件，美人蕉与苦草对总氮和总磷的去除率之间没有显著差异。苦草和美人蕉都对蛋白核小球藻和铜绿微囊藻两种藻类表现出显著的抑制作用，但在实验与现场条件下，美人蕉和苦草对两种藻类的抑制效应存在着显著差异，而对于藻种则二者均表现出一定的选择性抑制作用。     

5种湿地沉水植物对模拟污水厂尾水的深度处理

选取四季常青苦草、普通苦草、黑藻、狐尾藻和马来眼子菜等5种沉水植物构建表面流人工湿地系统,观察不同沉水植物品种对模拟污水厂尾水中主要污染物的去除效果,筛选出具有最佳去污效果的沉水植物,为优化沉水植物表面流人工湿地系统的处理效果提供理论依据。结果表明:沉水植物表面流湿地系统和无植物表面流湿地系统对各污染物的去除效果均呈现出随着实验时间的延长先波动变化后逐渐趋于稳定的规律。四季常青苦草、黑藻和狐尾藻湿地系统出水COD、TP浓度均低于10 mg·L~(-1)、0.1 mg·L~(-1),分别达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838~(-2)002)Ⅰ和Ⅱ类水标准。除马来眼子菜外,其余4种沉水植物对主要污染物的净化效果存在较大差异,以四季常青苦草的综合净化效果最好,出水COD、TP、NH+4-N、NO-3-N和TN的平均浓度分别为36.83、0.269、1.17、0.563和3.31 mg·L~(-1),平均去除率分别达到41.32%、72.77%、84.29%、79.28%和76.72%。黑藻次之,接着是狐尾藻,而普通苦草的去污效果较差。综合考虑其对模拟城市污水处理厂尾水的深度处理效率,宜选择四季常青苦草作为表面流人工湿地的优选沉水植物。     

广州市白云人工湖生态修复工程设计

广州市白云湖是广州市最大的人工生态服务湖泊,通过对白云湖生态修复工程进行设计,采用了炭素纤维生态草、微纳米气泡发生装置及纯氧发生器和人工干预与生物处理相结合生态浮床等环保新技术对白云湖水体进行综合生态修复,并对白云湖水质进行跟踪监测。结果显示,白云湖水质提升工程实施之后,白云湖各项水质指标都有一定的改善。白云湖生态修复工程的设计经验对于类似人工水体的水质改善和生态修复工程建设具有参考意义。     

基于最大流原理的草型与藻型湖泊富营养化驱动因子识别

湖泊生态系统是一个十分复杂的动力学系统,Chl-a、TN、TP、COD和SD在影响湖泊生态结构的同时也被湖泊生态动力所影响,即这些因子可能在其中扮演着因和果的双重角色。本文在对现有湖泊富营养化研究工作总结与分析的基础上,为湖泊生态系统建立符合动力学原理的基于最大流原理的新模型,弱化单一的因果关系,把湖泊生态系统当作一个动态的整体来分析。选取了抚仙湖连续5年(2005—2009)以及滇池草海连续10年(1999—2008)的水质监测数据进行分析,通过比较原始数据与设置的对照组数据的模拟结果,发现藻型湖泊更容易受到化学类的营养物质驱动,而对于营养不过剩的草型湖泊,则更倾向于受到物理因子透明度的驱动。     

不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果

为了减少污水厂尾水直接排放后对地表自然水体造成一定的污染负荷和生态毒害,选择了5种南方常见的水生植物构建不同的表面流人工湿地处理模拟污水厂尾水,研究在室外动态条件下其对污水厂尾水中污染物的去除效果,并探讨季节变化对人工湿地运行效果的影响。结果表明:5种水生植物类型的表面流人工湿地系统对模拟污水厂尾水具有较好的处理效果,并且表现出随运行时间的延长而呈上升的趋势;各组系统之间对COD的去除不存在明显的统计学差异(p0.05);风车草+再力花组合挺水植物湿地对TN和TP的去除率最高,其次是苦草和黑藻沉水植物湿地系统,紫叶美人蕉+粉花美人蕉组合生态浮岛和风车草+再力花组合生态浮岛效果较差;在不同季节条件下的污染物去除率由高到低的顺序为:夏季春季冬季;温度与COD的去除率无显著相关性,但与TN和TP的去除率呈显著的相关性。     

再生水补水河道水质的生态修复示范工程及效能分析

再生水作为生态或景观补水的重要来源,受纳水体水质下降是制约再生水回用的瓶颈。以浙江省宁波市受纳再生水的陆家河为研究对象,分析受纳再生水河道在生态集成技术修复后水体水质的变化特征,探讨生态修复工程的效能及其影响因素。结果表明,在生态修复工程运行后,显著改善受纳再生水河道的水质,氨氮、COD、总磷、CODMn、BOD5等污染负荷年平均削减率分别为69.0%、16.7%、34.3%、7.8%和34.3%。通过对再生水回用参数的研究,当再生水日进水量为4 000~6 500 m3,进水的总磷浓度控制在0.6 mg·L~(-1)以下时,能够使研究河段水体具有较好的净化效果。静态经济评价表明,研发的强化消解-生态涵养-生态观测3步生态修复集成技术,工程投资小、运行成本低、处理效果佳,具有较好的环境与经济效益。     

抗侵蚀型生态沟渠构建及其稻田应用效果

根据沟渠水力学和工程力学特征,通过引进三维植物网护坡技术,构建了一种抗侵蚀型稻田生态沟渠,横断面0.9 m2,沟壁和沟底水生植物覆盖度分别为62.8%和35.3%,沟壁抗坡面侵蚀强度较土质沟渠可提高2倍以上,在优化污染物拦截去除功能的同时,大大延长了其使用寿命。稻田应用实验表明,径流排水停留时间超过48 h后,SS、TN和TP去除率分别达59.5%、57.8%和45.3%,配置比例按照1 hm2水稻田配300 m该型生态沟渠实施,则超过80%以上的稻田径流排水能够得到有效处理。该型生态沟渠工程造价约245元/m,接近传统混凝土排水渠单价,经近2年的运行观测,沟渠系统结构稳定,净化植物长势良好。     

天津地区生态沟渠不同植物配置对氮磷去除效果研究

为筛选适宜天津地区的生态沟渠及提高其净化效果,设置了2组沟渠植物配置试验,研究不同植物配置模式下沟渠氮磷去除效果。结果表明:在沟底种植不同水生蔬菜中,空心菜(Ipomoea aquatica)对氮磷的净化作用较好,总氮、总磷的去除率分别为49.00%、56.05%。在沟壁种植不同护坡植物中,水葱(Scirpus validus)对氨氮、总磷的拦截较好,去除率分别为40.74%、45.24%,显著高于油莎草(Cyperus esculentus L.)和梭鱼草(Pontederia cordata)。综合比较2组植物配置模式的沟渠,以空心菜(沟底)+水葱(沟壁)植物配置的生态沟渠氮磷去除效果最佳,总氮、硝态氮、氨氮和总磷的去除率分别为49.00%、59.04%、43.91%、56.05%。该植物搭配生态沟渠是适宜天津地区治理氮磷污染的一种可行模式,研究成果将为治理天津地区面源污染提供技术指导。     

水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响

水力负荷对湿地的去污效果有直接影响,但目前的研究一般限于去除率方面,缺少对污染物去除总量影响的研究。为综合考察水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响,以某会议中心富营养化景观水体生态修复工程中的2#人工湿地为研究对象,研究了其在水力负荷分别为1.03、1.37m/d时的水质净化效果。结果表明:当水力负荷由1.03m/d提高到1.37m/d时,2#人工湿地仍具有较好的COD、TN和TP去除效果;COD和TN的总平均去除率略有下降,但水力负荷为1.37m/d时的COD和TN总平均去除量比水力负荷为1.03m/d时总平均去除量分别高28.29%和20.96%,对COD和TN总量的控制效果显著;TP的去除受水力负荷的影响较小,在两种水力负荷条件下均具有较高的去除率。     

能源植物皇草对重金属的耐性及修复潜力

重金属污染及生态修复是环境和生态领域研究的热点和难点。皇草是重要的纤维素生物燃料和电力植物。选用皇草作为重金属污染土壤的修复植物,探讨皇草对重金属的耐性机理和对重金属污染土壤的修复效果。结果表明:皇草的株高和干重在Ni、As、Zn、Pb处理中显著高于对照处理或者与对照处理没有显著差异,但在Cr处理中显著低于对照处理。皇草在Ni、As、Zn、Pb和低浓度Cr污染土壤均能生产大量的生物质,每季产25.55~28.51 t·hm~(-2)鲜草和8.23~9.12 t·hm~(-2)干草。皇草叶片中MDA和POD的含量随着Cr、Ni、As和Pb浓度的升高有所增加,但CAT和SOD的活性表现出相反的趋势。在Zn的2个浓度梯度下,皇草叶片中的CAT、POD和SOD的活性均随着Zn浓度升高而下降。从重金属在皇草各器官分布来看,Cr、As和Pb的浓度为根叶茎;Ni和Zn为根茎叶。从重金属在植物叶片中的形态来看,Cr、Ni、Zn和Pb的盐酸提取态的含量较高。从重金属在亚细胞分布来看,Cr、As和Pb在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞质细胞壁细胞器,Ni和Zn在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞器细胞质细胞壁。皇草对重金属的富集系数和转运系数均小于1,对重金属的提取量较低,但其耐性强、生物量大,适合应用于土壤重金属污染的植物稳定技术。     

中原油田石油污染土壤原位生物修复技术实验研究

通过实验室选择性富集培养,从中原油田石油污染土壤中获得了能以中原原油为碳源快速生长的石油降解菌群。结合黑麦草（Ryegrass）和苜蓿（Alfalfa）,采用该降解菌群对原油污染土壤进行了原位生物联合修复实验。接入降解菌的实验区分种植黑麦草、种植苜蓿、未种植区,另设黑麦草区和空白区。经过99 d的生物修复,石油烃累计降...     

组合型生态浮岛原位修复重污染水体

为解决某人工池塘水体环境污染的问题,采用组合型生态浮岛技术研究了其对该水体的治理效果。结果表明,组合型生态浮岛对此类水体有较好的处理效果,其中化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除率分别为62.95%、67.45%、51.99%、77.78%,均高于对照组及单一系统处理组。可见在该组合型生态浮岛中,黄花鸢尾的植物吸收、改良型火山石与微生物的协同作用对污染物的去除明显优于单一处理组。合理的植物-填料组合方式可提高污染物的降解效果,且投资小,环境效益好,又可达到一定的景观效果,适用于城镇水体尤其是居住区静态水体的景观治理。