潜流人工湿地氮循环生态动力学模型研究

人工湿地作为一种新型的处理技术,在水环境保护中具有重要的意义和广阔的应用前景。然而目前人工湿地的设计和运行主要是建立在统计数据和经验公式的基础上,对人工湿地去除污染物的内在机制尚缺乏定量化的认识。通过对潜流人工湿地氮循环生态动力学模型的研究,系统地分析了潜流人工湿地中氮素的去除机制,对将来完善人工湿地处理技术的设计、运行和预测方法具有一定的借鉴意义。     

基于非线性规划模型的低污染水湿地净化方案优化技术

为进一步加强太湖流域水环境综合治理,江苏省已在多地推广深度处理低污染水的人工湿地工程。该研究参考国内外各污水处理厂尾水人工湿地的设计参数,以一级动力学去污模型为基础,考虑水质的不确定性,建立了人工湿地的非线性规划模型。针对太湖湾污水处理厂人工湿地的现状,进行不同季节的情景分析并设计了优化方案,结论如下:(1)该技术对太湖流域污水处理厂人工湿地净化方案的优化有很好的适用性;(2)应增加垂直流面积并减小表面流和生态塘面积以保证湿地出水水质达标;(3)为低污染水人工湿地净化方案优化和应用技术推广提供了基础。     

一种基于Stella和R语言的湿地氮素动力学模型

通过Stella软件的可视化建模环境,快速开发构建了一种适用于表流型人工湿地的氮素循环动力学模型,并将模型翻译成R语言,可实现编程计算、数据分析及空间分析等多种算法和功能与动力学模型的集成,能大大提高模型的分析和预测能力,加强模型的实用性和应用能力.以大沙河人工湿地氨氮污染负荷最大削减能力为例,本文基于此模型,集成R语言强大的编程和计算能力,建立了进水水质与水量的调度函数关系,并确定了人工湿地最优进水水量、水质和污染负荷最大削减能力.     

Subwet模型在人工湿地设计中的应用

针对人工湿地的设计问题,介绍了水平潜流人工湿地的运行机制和设计准则,提出了利用人工湿地数字模型Subwet辅助设计的方法.利用Subwet模型对水平潜流人工湿地的设计进行了模拟,根据模拟结果对影响人工湿地处理效率的因素进行了分析和探讨,并据此对人工湿地的设计优化提出了指导意见.该Subwet模型的应用实例表明人工湿地模型可以应用于设计中,并可为人工湿地设计提供一定的理论指导.     

人工湿地污染物降解模型研究

近年来,人工湿地作为一种绿色、高效的污水处理技术,得到了长足发展和广泛应用。文章综述了人工湿地数学模型的研究进展,重点介绍国内外已成功应用的“箱式”模型和基于过程的模型的开发情况。同时分析了这两类模型的优缺点。建模的目的在于深入理解湿地内部污染物去除过程,从而优化设计参数,指导人工湿地在国内的实践应用。但现阶段,人工湿地去除污染物的内部机制尚未得到定量化,可见湿地模型的未来发展趋势在于对湿地内部过程的深入理解。     

人工湿地处理城市污水在北方的应用

人工湿地是土地生态处理系统的一种类型,其设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低和净化效果好而具有广阔的应用前景。人工湿地处理污水系统在北方寒冷地区很少采用,在此介绍人工湿地系统在北方应用的工程实例。     

人工湿地在应用中存在的问题及解决措施

人工湿地是近几十年发展起来的一种污水生态处理工程技术,它将污水处理和环境生态有机地结合起来,在有效处理污水的同时也美化了环境,创造了生态景观,带来了环境效益和一定的经济效益.人工湿地自发展以来,以其独特的优势广受人们关注,并广泛应用于处理生活污水、工业废水、矿山及石油开采废水等.但是人工湿地在实际应用过程中也暴露出了很多问题,如易受气候条件和温度的影响,基质易饱和易堵塞,易受植物种类影响,占地面积较大,管理不合理,设计不规范,生态服务功能单一等,这些问题在一定程度上影响了人工湿地对污水的处理效果,缩短了人工湿地的使用寿命,阻碍了人工湿地的推广应用.针对目前人工湿地在应用中存在的这些问题提出了相应的解决措施,提高人工湿地对污水的处理效果,期望能够为人工湿地的应用及推广提供参考.     

我国人工湿地污水处理系统的现状探析及展望

人工湿地是一种生态污水处理工程系统,20世纪80年代后期被引入中国,随后其数量快速增长。人工湿地与传统污水处理厂相比,投资低、成本低、效率高,具有多重生态服务功能。本文分析了人工湿地污水处理效率、生态服务功能、湿地植物的再资源化利用以及人工湿地在我国发展的驱动力机制,提出了该技术的局限性、发展趋势及面临挑战。我国人工湿地污水处理系统的发展,应充分发挥政府"自上而下"管理和社会"自下而上"参与的双方面作用,同时加强对民众的科普宣传工作。     

潜流人工湿地水动力学研究方法进展

人工湿地污染物去除的物理、化学和生物学机制是随水流在多孔介质中的迁移过程中发生的,水动力过程决定了废水(包括其中的污染物)和介质表面的接触程度及反应时间,并由此影响到水质净化效果。人工湿地水动力学的研究对于其优化设计、运行管理具有重要意义。综述了目前人工湿地水动力学研究的相关方法,包括:盐分示踪获得停留时间分布(residence time distribution,RTD)曲线的方法、染料示踪获得水流运移图像的方法,由RTD曲线进行水力效率评价的方法,以及水动力过程模拟的数学方法等。并对人工湿地水动力学的研究及其应用前景进行了展望。     

人工湿地除氮机理模型的研究进展

人工湿地污水处理系统在传统除氮、控制水环境非点源污染和水体富营养化治理方面,具有广阔的应用前景。但人工湿地除氮过程复杂,其除氮机制尚处于定性研究阶段。为定量描述人工湿地除氮机制,数学模型是一种有效的方法。本文主要总结介绍了人工湿地的除氮机制及其模型研究进展,旨在为今后的湿地应用提供有益的参考。     

湿地综合分类研究:Ⅱ.模型

在前文［１］提出的湿地综合分类方法的基础上，进一步探讨用状态变量描述湿地状态特征和动力特征的途径。重点讨论建立反映湿地状态变量间制约关系的湿地动力模型。这一工作是湿地综合分类的主要目的所在，是综合分类研究的自然延伸，同时也是实现对湿地系统定量描述的有益尝试。     

湿地综合分类研究:Ⅰ.分类

目前湿地研究中存在的主要问题是湿地分类标准不一，不同学科间的湿地分类系统缺乏可比性，且缺乏类别界定的定量指标。本文在总结吸收湿地分类已有成果的基础上，比较了已有方法的优劣，提出了一种动力与成因相结合的综合分类法，并讨论了各个分类等级上分类因子的定量描述方法，从而在一定程度上保证了湿地分类的通用性和定量性。这一综合分类方法的提出有助于用数学模型对湿地动态变化进行定量描述①。     

长江口生态系统服务功能价值评估

长江口海域水面开阔,资源丰富,具有多种生态系统服务功能.本文根据长江口海域生态系统的特点,将该区域分为湿地和水域分别研究,参考Constanza等人提出的十七项生态系统服务功能,利用市场价值法、影子工程法、费用替代法以及专家评估法等方法,对长江口海域生态价值进行了评估.结果表明,2005年长江口海域生态服务价值为123.5亿元.     

饮用水氯化消毒过程的动力学模型研究进展

饮用水氯化消毒的安全性问题一直是水处理领域的研究重点,其氯化消毒过程动力学过程模型的建立,对于饮用水含氯量监测、评价及生成消毒副产物的控制具有重要意义。本文概述了饮用水氯化消毒过程的有关动力学模型研究现状及进展,从模型依据的机理和表达形式等方面分析了饮用水氯化消毒过程的动力学模型研究进展,介绍了广泛应用的几种模型,如Clark自由氯衰减模型、Valentine氯胺衰减模型等,通过对相关模型的原理、异同点、优缺点、适用性的对比及对影响模型的因素分析,对氯化消毒过程中动力学模型的今后发展趋势作了展望。     

A-O1-O2生物膜系统动力学模型的研究

采用A—O1-O2生物膜系统处理模拟废水,通过动力学分析与推导,并根据实验数据求取相关的动力学参数,最后得出A、O1、O2单段以及系统整体对于CODCr,和NH4＋-N降解的动力学模型,一方面为了便于从理论上分析去除CODCr、NH4＋-N的规律,另一方面为该系统的实际工程设计和应用提供理论依据。     

酸矿水中重金属人工湿地处理机理研究

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统逐渐应用于酸矿水的处理。文章对人工湿地去除酸矿水中重金属的各种物理、化学和生物作用发生机理及存在的问题进行了分析,提出今后应加强长期连续的动态监测,深入研究不同类型湿地中各影响因子与处理机理之间的关系,对主要处理机理的定性描述转向定量模型化研究,确立人工湿地接受和处理不同污染物质的最大能力和阈限,为人工湿地污水处理系统的合理设计及管理提供科学依据。     

厌氧流化床的生物量模式探讨

根据废水处理理论并分析比较活性污泥法有关模式的假设和推导过程,作者导出了稳态条件下厌氧流化床的动力学模式。文中还提出稳态和动态的流化模式。     

基于生态系统服务功能的城市规划研究

健康的生态系统是城市可持续发展的重要基础,生态系统服务功能及价值评估是评价生态系统的重要指标,森林、草地、湿地等生态系统在调节气候、保持土壤、涵养水源等方面具有重要作用.以宁波市北仑区为例,应用市场价值化方法粗略地分析了该区域的生态系统服务功能现状,结果表明,13年间北仑区的生态服务价值下降11.35%,其中,草地的生态服务价值下降最快,降幅达79.84%.从生态经济学角度阐释森林等生态系统在城市开发建设中的重要性.     

应用线性和非线性法求解有机物生物降解动力学参数

根据苯甲酸类化合物在水体中不同时间的生化需氧量，用线性和非线性合法对化合物生物降解随时间变化的动力学过程进行曲线拟合，得到各化合物2个数值不同的安全生化需氧量、生物降解速率常数和生物降解滞后期。根据各化合物2种不同的生物降解动力学模型所得到的生化需氧量拟合值与实测值的误差相比较，发现用非线性法拟合得到的有机物生物降解动力学模型，更符合化合物真实生物降解规律，因此用非线性法拟合化合物的生物降解动态变化，比用线性方法更精确。     

县域土地利用规划生态环境影响评价研究——以陇县为例

以生态服务价值理论为指导,从土地利用变化动态度、生态系统服务总价值和生态价值敏感度3个方面评价陇县土地利用总体规划(2006～2020年)对区域生态环境的影响。结果表明,林地、耕地在规划期内生态系统服务价值都呈增长趋势,区域生态系统服务总价值增加了30700万元。