冬季水生高等植物对富营养化湖水的净化作用

 在太湖一湖湾的物理-生态工程围区内，采用覆膜和改变生态位的越冬技术，使喜早莲子草、风眼莲等漂浮植物能安全越冬，并有效地改善水体透明度，为沉水植物生长及种群自我演替提供了保障。静态试验结果表明，采取简易的防寒越冬技术，改变生态位的喜早莲子草对TN、NH₄⁺－N、Chla的去除率达77.2％、90.1％、58.3％，透明度提高1.5倍：对喜早莲子草覆膜并间种沉水植物，这一镶嵌组合群落对TN、NH₄⁺－N、CHla的去除率达65.7％、90.7％、58.7％，透明度提高1.6倍。动态试验结果表明，当富营养化湖水在围区内滞留时间达7.33d时，经越各处理的镶嵌组合群落使围区内水体透明度达90～100cm，比围区外提高2.6－3.0倍，对TN、TP及NH₄⁺－N的浓度分别比围区外降低37.5％、52.0％及75.4％；而滞留时间低于4.33d时，净化效果不明显。     

人工复合生态系统对太湖局部水域水质的净化作用

 根据不同生态类型水生高等植物的净化能力及其微生境特点，设计建造了由漂浮、浮叶、沉水植物及其根际微生物等组成的人工复合生态系统（artificialcomplexecosystem;AcE），并在太湖五里湖中桥湖湾内以动态模拟试验，从群落水平研究了多种水生植物镶嵌组合的人工复合生态系统对富营养化湖水的净化能力。结果表明，富营养化湖水经该系统净化后，藻类生物量（以Chla计）下降58％，氨氮下降66％，总氮下降60％，总磷下降72％，可溶性磷酸盐下降80％，水质得到明显改善。与以该湖湾湖水为水源的水厂出水相比，人工复合生态系统出水的氨氮比水厂出水的氨氮平均低45％，总氮低37％，可见经人工复合生态系统处理的湖水部分指标优于同源的自来水。     

垂直流人工湿地净化湖水的除磷研究

将欧盟资助项目研究成果应用于实际工程中,以垂直流人工湿地净化湖水的应用工程作为研究对象,通过实例总结系统的除磷效能,考察垂直流人工湿地对湖水净化后水质维护效果与应用前景,检验参数的合理性,并分析相关原因。结果表明,两种功能的垂直流人工湿地均达到了设计的除磷效果,在水力负荷为1000mm／d～2000mm／d时,两系统的平均去除率分别为TP：27．3％和49．1％,磷酸盐：20．1％和34．8％。湖水经湿地净化后能维持较好的水质,TP能达到地表水Ⅲ类标准。     

城市河流截污与人工湿地净化实例

针对受上游村庄、城镇、农田等点源、面源污染的城市河道,采用截污与人工湿地净化协同的处理方法改善水质。其中,截污环节根据地形与开发时序,合理设置截污区域,设计了配套所需的截污设施;人工湿地净化环节合理利用自然地形,采用多级潜流人工湿地与阶梯多级表面流人工湿地复合的湿地水净化系统,并选取合适的湿地植物,保障人工湿地正常代谢。设计截污能力为1.02×104m3d,人工湿地处理能力为3.5×104m3d,人工湿地面积为45 hm2。经过截污与人工湿地净化协同作用,可基本实现水质净化目标,使其水质达到GB 3838—2002的Ⅳ类标准,不仅有效保障处理水质,更可营造城市水景,充分发挥河流与人工湿地生态服务功能,改善研究区所在地的生态环境。     

利用水浮莲净化麻黄素厂污水的中试研究

 将麻黄素厂污水稀释5倍在100m2池面的水浮莲净化塘内进行了净化处理.在滞留处理时间为9d的条件下,SS、BOD₅、COD_Cr、NH₄^-N与色度的去除率分别保持在80.94%,89.43％,76.28％,88.51％,84.64%以上,净化水的理化指标达到了二级排放标准.细菌总数与大肠杆菌群数的剩余率也仅为净化前的0.238％和0.129％.蚕豆根尖微核检测结果表明致突变污染指数PI由净化处理前的6.02(6.44降到2.95以下.     

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％.     

净化湖水的垂直流人工湿地的脱氮研究

将欧盟资助项目研究成果应用于实际工程中,以垂直流人工湿地净化湖水的应用工程作为研究对象,通过实例总结系统的脱氮效能,考察垂直流人工湿地(包括循环净化系统和补水净化系统)对湖水净化后水质的维护效果与应用前景,检验参数的合理性,并分析相关原因.结果表明,2种功能的垂直流人工湿地均达到了设计的脱氮效果,在水力负荷为1 000～2 000mm/d时,循环净化系统和补水净化系统总氮的平均去除率分别为37.8%和37.5%,氨氮的平均去除率分别为44.8%和43.6%.湖水经湿地净化后能维持较好的水质,能达到国家<地表水环境质量标准>(GB3838-2002)Ⅲ类标准.     

人工湿地在汾河中下游生态修复工程设计中的应用

针对汾河中下游河水污染以及物种多样性减少等生态问题,采用人工湿地技术对流域内水质及生态系统进行修复。以小店区工程为重点段,结合人工湿地在该区域内工程设计中的应用,提出设计中的注意事项,为其他地区河道生态修复工程设计提供参考。     

湿地植被对污水净化效果分析研究

人工湿地植被种植对污水净化具有显著性的改善作用,分析人工湿地植被种植与污水净化的量化关系,分析人工湿地植被种植对污水改善的原理,建立生态植被污水净化处理模式,采用多元回归分析方法人工湿地植被对水质控制和小型富营养水体生态恢复的效益因素,以营养物的去除率、重金属的去除率以及有机物去除率为指标,分析人工湿地植被种植对污水净化的生态学改善模型。研究表明,人工湿地植被种植能增加水体透明度,降低水体中的富营养物和重金属等物质,对污水具有显著性的改善作用。     

生态修复技术在保护水库水源地中的应用

为改善和保证库区水体水质 ,有必要对生态系统受到破坏的水库水源地进行生态修复。结合水库水源地的自然、社会特点 ,提出对保护区内涧河、入库口门、库区等处及水土保持生态修复的设想 ,使水体水质得到净化 ,进而保证水库供水的可持续发展。     

浅析水生植物在异龙湖水体净化中的作用

通过对异龙湖历年的水质变化及湖泊水生植被情况的综合分析,提出利用生态工程治理异龙湖水体中主要污染物的治理方向。在水污染外源得到控制后,湖泊健康水生生态系统的修复,关键在于优化水生植物群落结构,提高生物多样性,提高对水质净化作用的持续性。     

凤眼莲腐烂分解对湖泊水质的影响

 在南京莫愁湖生态工程围区内,将凤眼莲(EichhorniacrassipesSolms)压入水下,待其自然腐烂分解,跟踪监测水质变化情况,研究凤眼莲腐烂分解对湖泊水质的影响.结果表明,初冬压入水下的凤眼莲到次年3月中旬左右开始腐烂并对湖泊水体产生一定污染,4月中旬左右达到高峰,到5月中旬左右污染影响明显下降.水质变化呈抛物线状,可划分为4个阶段.由于残体释放量与水体自净力之间存在此消彼长的关系,提高湖泊水体自净能力是降低冬季水生植物死亡污染水体的关键所在.     

基于概率神经网络的城市湖泊生态系统健康评价研究

概率神经网络(PNN)是一种结构简单、训练简捷、应用十分广泛的人工神经网络,并且在水质分类等环境领域已取得一定研究成果.本文选取广州市最大的人工湖——白云湖作为研究对象,结合其水质监测数据及生物监测数据,建立概率神经网络模型对其进行湖泊生态系统健康评价,得到不同监测时间点的湖泊生态系统健康评价结果.分析表明:1白云湖生态系统比较脆弱,目前净化水质的效果有限;2各监测点的评价结果均呈季节性变化,丰水期湖泊生态系统健康状态好于枯水期,年际变化不显著.实验结果表明,利用概率神经网络对湖泊生态系统健康状态进行评价是可行的,与传统评价方法相比,其具有训练时间短、权重确定客观、输出结果稳定等优势,可以运用到更多相关领域.     

三江源区生态系统状况变化及其成因

三江源区是黄河、长江和澜沧江的发源地.为研究三江源区生态系统状况变化及其可能成因,利用InVEST（Integrate Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs）、CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）、RUSLE（Revised Universal Soil Loss Equation）和RWSQ（Revised Wind Erosion Equation）模型模拟,结合实地观测数据,系统全面地评估2000年以来三江源区生态系统构成、质量和服务功能变化,并揭示其成因.结果表明:① 2000—2010年三江源区生态系统结构基本稳定.草地退化状况轻微好转,产草量和生产力微弱增加.植被生长季水热条件的改善是促使产草量增加和草地退化态势趋缓的重要原因,同时生态工程的实施也发挥了积极作用.② 2005—2010年局部重点生态工程区的水土流失状况轻微好转,但区域整体好转趋势不明显.土壤中w（有机质）明显增加,但对于土壤保持功能起到关键作用的植被根系层的恢复却比较缓慢,降雨侵蚀力的增强加速了土壤侵蚀过程,生态系统的土壤保持功能基本上没有提高.③ 2000—2013年地表水、地下水资源量和土壤湿度均呈明显增加趋势,水质稳定在GB 3838—2002《地表水环境质量标准》划定的Ⅰ~Ⅱ类.降水量和冰川/积雪融水量增加导致径流量增大,气候变暖引起的冻土退化导致地下水库枯水季径流调节作用增强.④ 生态工程实施后,生物栖息地的生境退化状况轻微改善,野生动物的分布范围和种群数量都有了较为明显的增加.      

基于支持向量机的湖泊生态系统健康评价研究

利用支持向量机在处理分类问题、小样本问题和泛化推广方面的优势,构建了基于支持向量机的湖泊生态系统健康评价模型.同时,对广州市最大的人工湖——白云湖的水质及生物群落情况进行了监测,最后运用该模型对白云湖生态系统健康状况进行了评价.评价结果表明,白云湖生态系统处于病态状态,不能达到其净化水质的设计作用.建议从提高进水水质、实施湖区截污和丰富生物量3方面改善白云湖生态系统健康水平.与传统熵权综合健康指数法和熵权模糊综合评价法相比,所建模型更加客观、科学地评价了湖泊生态系统健康状况,能够为湖泊生态系统健康管理提供一定依据,具有广阔的应用前景.     

底泥疏挖工程对草海水生生态环境的影响预测

草海底泥疏挖工程的实施，必将对草海水生生态环境产生影响，预测结果表明，疏挖后草海水质有所改善，基本达到国家地面水Ｄ类标准，但相当长时间内仍疳保持富营养化状态，生态系统短期内改善不大，需较长时间，依靠人工强化恢复和自然恢复。草海水生生态系统方能逐步恢复。     

普兰店湾水交换能力及排污布局合理性分析

本文研究了普兰店湾在潮汐作用下的水交换时间,并在此基础上结合普兰店湾排污口布局现状、海洋功能区划与2015年春季水质大面调查结果,讨论了普兰店湾现有排污布局的合理性。以ROMS模型构建的渤海-普兰店湾高分辨率嵌套潮流场模型为基础,利用拉格朗日粒子追踪法计算了湾内的水交换时间分布,结果显示受岸线和水深分布的影响,普兰店湾水交换能力区域差异明显,西边界湾口开阔区域水交换能力较强,海湾中部和湾顶区域水交换能力较弱。海湾中部潮余流场呈现逆时针漩涡状结构,对湾中部与湾顶区域污染物向湾外扩散起到了阻碍作用,致使以上两区域的水交换时间达到300 d以上。普兰店湾内主要排污口大都分布于湾东部水交换能力差的区域,排海污水难以向外界扩散而易于形成聚集。2015年春季水质大面调查结果亦显示,普兰店湾中部与湾顶排污口聚集区域水质差于海洋功能区划的水质标准。应根据普兰店湾水交换能力的分布特点,合理规划排污布局,从而改善湾内水质状况。     

北京地区再生水补给型河湖水质改善工程案例分析与问题诊断

由于北京地区水资源严重紧缺,再生水作为补给城市河湖景观水体的重要水源,用量逐年加大,随之带来的水环境问题也引起关注,往往需要采用适宜的技术和工程改善水质.通过对北京城市部分再生水补给型河湖现有水质改善工程的调研,分析与评估北京市再生水补给城市河湖景观水体生态修复技术工程建设与运行效果,并与国内外河流、湖泊生态修复经典案例进行了对比分析.结果表明,修复工程受运行时间、季节及后续维护的影响,其运行效果不稳定且逐渐下降.受汛期降水充沛及水量人为调控影响,城市河湖6—9月水质较好;水质恶化时ρ(COD_Cr)为40～50 mg/L,ρ(NH₃-N)为2～5 mg/L,ρ(TN)为10～15 mg/L,ρ(TP)为0.4～1.0 mg/L.水力流动循环、循环过滤、化学除藻和生物调控等单项及相应组合技术是当前北京市再生水补给型河湖水质改善的主要手段.对于水质要求较高的再生水补给型河湖,可以考虑辅膜生物反应器或生物滤池等旁路生化组合工艺.与国外的整流域近自然水生态系统修复相比,我国河湖水生态修复更注重区域水质的改善,以控制水体富营养化为主;对流域生态系统修复的整体性与长效性关注不够,缺乏与园林景观的融合.为更好地发挥河湖水体生态修复工程效果,未来应在政策法规、协调管理及投融资机制等方面加大投入力度.      

白洋淀湿地生态环境需水量研究

采用生态水位法对白洋淀湿地生态环境需水量进行了计算.该方法主要是从湿地的水文条件出发,通过对其长序列的水文资料分析,得出该湿地较适宜的水文条件,然后再与生态环境状况进行对照分析,从而得出湿地的理想和最小生态环境需水量.通过计算,得出白洋淀湿地的最小生态水位系数是0.94,理想生态水位系数大于1.10.由此,进一步计算出生态水位和生态环境需水量,该生态水位系数也为其它类似湿地提供了生态水位计算标准.白洋淀全年的月平均最小生态环境需水量为0.87×108m3,理想生态环境需水量为2.78×108m3.计算结果表明,湿地生态环境需水量夏季最大,冬季最小,符合季节气候水文条件变化规律;从实践角度看,其生态水的配置是可行的.同时,该方法可为国内其它湿地的生态环境需水计算提供参考.