人工湿地脱氮除磷强化技术研究

人工湿地作为一种新型污水生态处理工艺受到越来越广泛的重视,现在广泛应用于各类水体的处理,然而在实际应用中存在脱氮除磷效率偏低等问题,在一定程度上限制了应用,如何强化人工湿地脱氮除磷已成为近年来的研究热点.本研究从人工湿地工艺改进和创新、基质的选择与优化、植物的筛选与配置、设计及运行参数的优化等方面详细论述了人工湿地强化脱氮除磷技术,以期提高人工湿地脱氮除磷效率,为人工湿地技术优化与工程应用提供参考.     

北固山湿地土壤氮磷及重金属空间分布

通过研究北固山湿地四个典型区域土壤中全氮、全磷及重金属元素空间分布规律,探讨湿地土壤中全氮、全磷及重金属元素的空间分布与周围环境之间的关系。结果显示,湿地虉草区各层的全氮、全磷含量均高于芦苇区;大东沟排放口表层土壤全氮、全磷含量明显高于其他区域,是水体富营养化的重点控制区;湿地土壤中的重金属污染物主要分布在0～15cm,且虉草区的有效Mn、Zn、Fe含量普遍高于芦苇区。研究结果表明,植被对调整湿地氮、磷及重金属的空间分布有一定作用,可以选择适宜的植物对湿地进行生态修复。研究为湿地生态修复和生态清淤提供理论依据。     

潮间带生物多样性与生境的相关性调查

本文从潮间带沉积物的粒径、分选系数及底栖生物群落结构阐明潮间带生态现状。潮间带生物群落的特征是环境及生物内部竞争相互作用的结果。以滨海规划工业区为例,调查了化工厂设计排污口所在滩涂的潮间带生态现状,其多样性与沉积物机械组成、海浪作用及生物群落内部竞争的平衡有关,并依此预测排污后的生态效应。     

湿地植物对外源氮、磷输入的响应研究

通过人工控制试验,研究了氮、磷输入对沼泽湿地植物地上生物量,相对密度以及植物对氮、磷吸收量的影响.结果表明:营养物质氮、磷的长时间累积,导致湿地植物地上生物量和相对密度均呈逐渐下降的年际变化趋势,地上生物量和相对密度之间表现为微弱的单峰变化关系.在氮输入下,随着氮施用量的升高,氮的吸收率从62.3%下降到5.5%;在磷输入下,随着磷施用量的升高,磷的吸收率从3.1%下降到0.8%.氮、磷的施用量愈高,植物对氮、磷的吸收率愈小.氮、磷输入有可能改变湿地生态系统的物种组成和结构及湿地生态系统的稳定和保护,应当考虑湿地中营养物质的长期作用.      

氮磷在塘-湿地组合生态系统中的去除机制研究

采用多种形式的塘和湿地组合生态工艺完善传统的生态塘和湿地系统,能实现系统处理环境的多样化,提升对氮、磷的去除效能。对山东某组合生态处理系统的研究表明,组合生态处理系统能够有效提升对氮、磷营养物的去除效果。各生态单元水环境的差异影响着氮和磷的主导去除机制,使氮、磷表现出不同的季节去除规律。其中氮的去除主要依靠生物的硝化反硝化作用。底泥中的磷按照Fe-P>OPalk>Al-P>Ca-P>OPres逐渐变为Ca-P>Fe-P>Al-P>OPalk>OPres,与磷共沉降逐渐成为的主导去除机制。     

洱海河口湿地沉积物对磷的吸附特征及影响因素

为探明洱海入湖河口湿地沉积物对磷的截留效应,采集干、湿季罗时江湿地沉积物,通过吸附动力学、吸附等温线试验并结合吸附模型拟合,分析沉积物对磷吸附快慢和强弱的时空特征,结合沉积物基本理化指标讨论主导吸附机制和影响因素.结果表明:罗时江湿地表层沉积物对磷快吸附阶段的速率常数较慢吸附阶段高1个数量级,最大吸附速率[85.1 mg/（kg·h）]在30 min内达到,吸附速率及磷在颗粒物内部的扩散速率均表现为干季高于湿季;低磷起始浓度下测得沉积物吸附-解吸平衡浓度（EPC₀）为（0.037±0.010）mg/L,相比其他湖泊而言处于中等偏低水平;高磷起始浓度沉积物对磷的最大缓冲容量（MBC）呈干季高于湿季、底层高于表层、湿地内部采样点高于入口和出口的趋势;Dubinin-Radushkevich等温吸附模型计算得到吸附能范围为8.65~12.79 kJ/mol,吸附作用性质为离子交换;沉积物矿物元素Fe、Al的相对含量与吸附特征参数呈显著正相关.研究显示,罗时江湿地沉积物矿物元素Fe、Al的相对含量是该区域沉积物磷吸附动力学和热力学时空差异的主导因素.      

潮间带湿地栖息地功能退化评价方法研究与应用

栖息地功能是潮间带湿地重要的生态功能之一. 利用景观生态学原理,选择既能较好地反映潮间带栖息地变化,又能敏感地反映海岸带开发影响的有效湿地斑块面积、单位面积湿地斑块数量、植被覆盖率和栖息地复杂性4个指标,建立了潮间带湿地栖息地功能评价模型.在对1954—2000年渤海湾潮间带湿地的动态变化进行分析的基础上,运用潮间带湿地栖息地功能评价模型,对研究区潮间带湿地作了评价. 结果表明:以20世纪50年代为基准年,渤海湾潮间带湿地的野生动物栖息地功能指数从0.84下降到0.56,湿地破碎化是其功能退化的主要原因.      

北部湾潮间带沉积物总Hg含量分布特征研究

采用MILESTONE DMA-80固液相自动测汞仪对广西北部湾潮间带13个站位表层沉积物中汞含量进行检测,并采用单因子指数法和潜在生态风险评价法对研究区域沉积物Hg污染水平和潜在生态风险进行判定。研究表明,研究区域各站位潮间带表层沉积物汞含量介于24.60~125.87 ng/g之间,平均值为60.58 ng/g,就不同站位所属海区而言,平均汞浓度质量分数由高到低表现为:钦州海区北海海区防城港海区,广西北部湾潮间带沉积物中汞污染风险系数低,个别站位接近中等风险程度临界值。广西北部湾滨海潮间带各站位中表层沉积物汞元素潜在生态风险较小,各站位沉积物中汞浓度均低于国家海洋沉积物Ⅰ类质量标准。     

盐城海滨湿地生态风险评价

分析盐城海滨湿地的主要生态环境问题,筛选自然灾害,综合污染,互花米草作为主要风险源,以盐城海滨湿地保护的目标种丹顶鹤和其他珍稀鸟类及生境作为评价受体进行研究,以物种重要性指数、生物多样性指数和自然度指数计算生态指数;依据生态指数和生态脆弱度指数来计算生态损失度指数;最后以生态损失度指数,自然灾害指数,综合污染指数,互花米草入侵指数来构建盐城海滨湿地生态风险评价的指标体系,并进行盐城海滨湿地的生态风险评价。     

普者黑岩溶湿地干湿季沉积物氮、磷、有机质分布及污染风险评价

探究典型岩溶湿地沉积物营养物质的污染状况及其富营养化风险,以期为岩溶湿地水-沉积物污染的控制与治理提供参考和依据.以典型岩溶流域普者黑为研究区,运用抓斗式底泥采样器对流域内河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和库塘湿地的表层沉积物进行采样,并采用国家标准方法对沉积物中总氮（TN）、总磷（TP）及有机质（OM）的含量进行测定,并运用单因子指数法、有机指数法及有机氮指数法对普者黑岩溶流域不同类型湿地沉积物的污染程度进行评价.结果表明：①在干季,河流湿地TP含量最高,为1.18 g·kg^-1,沼泽湿地TN和OM含量最高,分别为2.93、2.71 g·kg^-1;库塘湿地TN、TP和OM含量最低,分别为1.44、0.63、1.43 g·kg^-1.在湿季,河流湿地TP和OM含量最高,分别为0.95、2.16 g·kg^-1,湖泊湿地TN含量最高,为2.22 g·kg^-1;沼泽湿地TP和OM含量最低,分别为0.42、1.28 g·kg^-1,库塘湿地TN含量最低,为1.22 g·kg^-1.②普者黑不同类型湿地沉积物TN、TP、OM在干、湿季下的污染程度不同.在干季,河流湿地和沼泽湿地沉积物磷污染均为重度污染,4种湿地沉积物氮污染均为重度污染,有机污染除库塘湿地属于轻度污染外,其他3种湿地均为中度污染.在湿季,河流湿地沉积物磷污染为重度污染,河流湿地和湖泊湿地沉积物氮污染均为重度污染,湖泊湿地沉积物有机污染属于重度污染.总体上看,各类湿地沉积物氮磷污染干季的污染程度比湿季严重,干季以外源为主,湿季以内源为主;故干季湿地沉积物营养盐潜在释放风险较湿季大.     

近40年盐城海岸带湿地景观结构动态研究

基于地理信息和遥感技术,应用景观格局指数法,以1980年盐城海岸带植被图和4期（1991年,2000年,2008年,2018年）遥感影像为数据源,提取了5个时期的湿地景观信息,通过计算能够准确反映景观结构变化的景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、分形维数、破碎化指数和廊道密度指数等,分析了研究区近40年的湿地景观结...     

自然条件下海滨湿地土壤生态过程与景观演变的耦合关系

景观过程与格局的相互关系与耦合机制,已经成为景观生态学研究的重要问题。以盐城国家级自然保护区核心区为案例,根据2011年4-5月对海滨湿地土壤采样分析,运用典范对应分析、主成分分析、线性回归模拟以及空间代替时间的方法,探索土壤生态过程与景观演变之间的耦合关系。结果显示:①典范对应分析表明,土壤过程能够很好地响应海滨湿地景观格局,从陆到海,5种景观类型有序地、按逆时针方向分布在CCA排序轴上,土壤过程与景观类型之间表现出不同的相关性。②通过主成分分析表明,三个主成分能够有效地响应景观格局。主成分与景观类型相关性排序表现为:第一主成分(土壤养分),米草沼泽>碱蓬米草交错带>碱蓬沼泽>芦苇沼泽>碱蓬芦苇交错带;第二主成分(盐度),碱蓬沼泽>碱蓬米草交错带>米草沼泽>碱蓬芦苇交错带>芦苇沼泽;第三主成分(有机质和水分),芦苇沼泽>米草沼泽>碱蓬芦苇交错带>碱蓬米草交错带>碱蓬沼泽。③运用空间代替时间,以样地到海堤的距离作为时间变量,主成分与景观演变之间相关性较好。多元回归结果显示:三个主成分与碱蓬沼泽→碱蓬米草交错带→米草沼泽时间序列的相关系数为0.859 2;与碱蓬沼泽→碱蓬芦苇交错带→芦苇沼泽时间序列的相关系数为0.892 8。土壤生态过程的改变是景观演变的重要动力,而景观的变化进一步引起土壤生态要素的改变,盐城海滨湿地景观演变就是在这种格局与过程的交互作用下,芦苇沼泽与米草沼泽不断扩张、碱蓬沼泽不断萎缩的过程。     

三江平原湿地保护面临的问题及可持续发展战略研究

湿地是地球上最重要的生态系统类型之一,湿地保护工作的重要性已受到社会各界的高度重视.三江平原作为中国面积最大的淡水沼泽湿地分布区,其湿地保护工作尤为重要.目前,三江湿地的保护工作面临持续破坏、永续保护与经济发展之间矛盾突出及保护工作与时俱进有待提高等方面的问题.需继续坚持湿地保护与恢复重建,并在立法保护湿地、湿地生态补偿和加强湿地保护队伍建设等方面开展工作,实现湿地资源利用的可持续发展.     

土地利用变化对湿地景观连通性的影响及连通性优化效应——以江苏盐城海滨湿地为例

土地利用与土地覆盖变化对湿地景观的结构和功能产生深刻的影响。选择江苏盐城海滨地区为研究对象,应用遥感和地理信息系统技术,分析20年来土地利用变化对湿地景观连通性的影响,并以2007年湿地景观生态系统服务功能为基础,采用阻力面模型探讨湿地景观连通性优化途径及其效应。结果显示:①1987—2007年间,盐城海滨区域土地利用结构变化显著。其中耕地面积比重由36.72%上升为46.17%,自然湿地持续减少,面积由44.4%减为26.01%,人工湿地持续增加,面积由9.96%上升为18.72%;②随着区域人类土地利用活动的加强,光滩、碱蓬沼泽和芦苇沼泽的空间连通性降低,区域土地利用导致湿地景观之间生态流阻隔,景观生态服务功能减弱;③2007年湿地景观生态功能强度空间差异显著,以累积耗费距离面、生态源地、耗费路径为依据,对湿地景观连通路径优化结果表明,废黄河口和大丰港附近等关键区域对景观连通性和生态流影响最大,是景观生态节点优化的首要对象;④加强连通路径的关键区域优化、提高景观连通度是实现景观优化的关键。     

长江三角洲国际重要湿地人为胁迫遥感解析

以长江三角洲上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区、江苏大丰麋鹿国家级自然保护区、西溪国家湿地公园和江苏盐城国家级珍禽自然保护区4处国际重要湿地为研究对象,以Landsat MSS/TM/OLI遥感影像为基础信息源,采用面向对象的遥感分类方法获取了1980~2015年4个国际重要湿地（Ramsar）的5期土地覆被数据.通过分析湿地面积、景观格局动态及景观指数变化等,定量解析人类活动对湿地景观变化的影响,研究发现：（1）35a间,研究区内湿地面积持续减少,其中上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区的湿地损失比例最高,为27.2%;（2）4个国际重要湿地的斑块数量和斑块密度都在增加,湿地趋于破碎化,景观间连通度降低.（3）耕地和人工表面增加是造成湿地损失的主要因素,耕地、人工表面、外来物种入侵和养殖池扩张等人为胁迫呈现上升趋势.（4）总体而言,入选国际重要湿地对人为活动有一定抑制作用,尤其是江苏大丰麋鹿国家级自然保护区湿地保护成效最为显著;但湿地保护有效性仍有待提升.     

深圳市湿地保护与利用模式研究

深圳市湿地类型有近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地和人工湿地共4大类,总面积12 188.57 hm2,占深圳市国土面积的6.12%。本研究提出深圳市湿地保护和利用模式。湿地保护模式分重点保护湿地和一般保护湿地两个层次,重点加强湿地自然保护区的保护与管理。湿地利用模式划分为防护型湿地、资源利用型湿地、水质净化型湿地和湿地公园。水质净化人工湿地作为一种新型高效生态水质净化技术,可应用于污水处理厂尾水深度处理、河水水质净化、面源污染控制与水源保护等领域。湿地公园是对城市湿地面积缩减的弥补和平衡,具有综合生态服务功能,对城市湿地保护和可持续发展具有重要意义。     

基于水生态过程和水环境效应的湿地生态系统稳定性研究

在系统介绍湿地生态系统稳定性研究进展的基础上,认为今后相关研究应着重考虑:在自然和人类活动双重影响下天然湿地生态系统稳定性对水文、营养物质及生物地球化学循环等变化或波动的响应机制,建立相关综合评价指标体系与综合评价模型,客观评价和系统认识天然湿地生态系统稳定性的历史、现状及未来发展趋势,提出维持湿地生态系统相对稳定的保护对策与措施。     

闽江河口湿地资源和保护对策

该文介绍了闽江河口湿地的基本状况，分析了湿地保护中存在的主要问题，提出了保护闽江河口湿地的建议。     

海口市湿地保护修复经验

本文从海口湿地资源现状及特点、湿地面临威胁与问题、湿地保护修复经验等几个方面深入分析,总结了近年来海口市湿地保护修复工作的主要经验与启示,总结出"海口经验",即高位推动、顶层规划、示范带动、全民参与、合理利用,并对海口未来需要重点关注的内容提出了建议。在当今生态文明建设战略背景下,保护好人类发展的绿色基础设施——湿地,将产生巨大的生态、社会和经济效益。因此,将"海口经验"推向全国,并在全国形成示范作用,对落实湿地保护与合理利用的相关政策与制度、提高全民湿地保护意识、推动我国湿地保护管理进程具有重要意义。     

基于人类压力指数的粤港澳大湾区湿地资源分布与重要湿地识别

粤港澳大湾区拥有丰富的湿地资源,但正面临人类活动造成的环境胁迫。基于人类压力指数,结合空间自相关方法,探究大湾区湿地分布与人类压力的空间关系,以此识别出具有重要意义的湿地。结果表明：（1）大湾区湿地较多分布在珠江西岸,而城市内部的湿地较稀缺;人类压力在城际、城内各有差异,珠江东岸较西岸高;湿地分布、人类压力在空间上均具相关性。（2）筛选后的空间聚类类型对应着不同类型的湿地：重要湿地、潜在的重要湿地、非重要湿地。（3）重要湿地,人类压力较高,主要分布在城市建成区及其周边地区,需同时发挥生态和景观效益;潜在的重要湿地,人类压力较低,多分布在珠江入海口及珠江西岸;非重要湿地,零散分布在各地,容易消失。研究结论为探究人类压力影响下的湿地演变奠定基础,为保护利用湿地提供应用参考。