北方地区受污染河湖水体潜流湿地净化技术研究与工程应用

结合实验研究和工程应用实践,在湿地填料选择、水力负荷变化、植物特性、结构优化、越冬运行等方面,对我国北方地区潜流人工湿地设计、建设、运行管理中的关键技术问题开展了系统、深入研究.结果表明:石灰石、粗砂等脱氮除磷综合效果较好,且取材方便、价格便宜,应是人工湿地主选填料,钢渣、褐铁矿除磷效果良好、沸石的氨氮吸附能力强,可作为辅助材料;湿地植物对水质净化贡献约为5%～15%,其地上部分的生物量移除贡献不足5%,湿地植物对系统水力负荷维持、冬季保温、生态景观等还具有较大贡献;以植物保温为主,结合冰下取水、水位管理等可实现北方地区潜流湿地冬季正常运行;优化提出了竖向复合流湿地结构,具有节约用地、硝化-反硝化作用效果显著、抗淤堵等特点.研究成果已在工程实践中得到成功应用,对人工湿地在我国北方地区的推广应用具有重要借鉴意义.     

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.     

浅水富营养湖泊生态修复效应时间序列与诊断研究

2008年3月至2009年9月对紫阳湖生态修复效应进行了全程跟踪监测及诊断指示研究。研究表明,通过水生生物群落构建,水生态环境有了明显改善,全湖水质达到地表水IV标准,透明度上升到100 cm左右,叶绿素a下降到10 mg/m3以下。生态修复后各指标50%的效应时间序列为Chla、DO、SD、TP、NH3-N、TN和COD。研究认为,Chla/SD作为湖泊水质指数(LQI)是检验生态修复效果较敏感的指标,可用于浅水富营养湖泊生态修复后水质的诊断和评价。     

银川平原主要湖泊湿地水环境现状调查与分析

为了掌握和了解银川平原主要湖泊湿地的水质环境状况,对宁夏沙湖、鸣翠湖、星海湖、阅海湖、鹤泉湖等湿地开展了水质现状调查和分析研究,结果表明,这些湖泊湿地都受到污染,沙湖、星海湖和鸣翠湖的水质受到轻度污染,水质根据地表水环境质量标准分类为IV类,鹤泉湖和阅海湖的水质受到中度污染,水之类别为V类。该研究为湿地资源保护与合理利用提供科学依据,对宁夏经济协调发展提供科技支撑。     

阳澄湖沉积物重金属空间分布及生物毒害特征

为了解阳澄湖沉积物重金属含量空间分布及污染特征,选取阳澄湖柱状沉积物样为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、原子荧光光谱仪（AFS）和Hydra-c型全自动测汞仪于2018年2月对阳澄湖15个采样点沉积物柱状样中8种重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg进行测定,分析重金属元素含量在水平及垂向的分布特征和污染状况.结果表明,阳澄湖表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg平均含量分别为101.28,68.72,66.54,187.33,15.85,0.45,34.02,0.09mg/kg,是各自背景值的1.34,2.09,2.89,2.88,1.69,4.99,1.54,3.00倍.垂向上重金属的含量随着深度的增加呈现出下降的趋势.对8种重金属进行相关分析和聚类分析,除As、Ni和Hg外,不同重金属之间存在着显著相关关系（P<0.05）,这说明阳澄湖沉积物重金属之间存在着一定的同源性.采用沉积物质量基准（SQG）对阳澄湖沉积物中重金属生物毒性效应进行了评价,结果表明,阳澄湖沉积物中Ni有75%以上的可能性出现生物毒害效应,Cr、Cu、Zn、As则有10%~75%的可能性产生生物毒害效应,而Cd、Pb和Hg造成的生物毒害效应的可能性较小.ERMQ评价结果表明,阳澄西湖沉积物中重金属造成生物毒害的风险较大,其余湖区发生重金属生物毒害的风险较小.     

Effect of water pH and total dissolved solids on the species diversity of pelagic zooplankton in lakes: A statistical analysis

Statistical analysis of the combined influence of lake surface area (S), water pH, and total dissolved solids (TDS) on the formation of zooplankton communities in lakes has been made on the basis of available data on the number of species (N _sp ) of pelagic zooplankton in 256 lakes of the temperate zone of Europe, Asia, and North America. Graphic analysis and analysis of variance have shown that extremely high or extremely low values of pH and TDS inhibit lake zooplankton. If the value of one of these factors is extremely high, any increase in the other factor is favorable for the inhibited zooplankton, and this second factor determines the value of N _sp .     

湖北省湖泊水环境化学特征及其与人类活动的关系

通过对湖北省近３０个湖泊水环境化学的分析，探讨了湖北省湖泊水质状况和湖水的化学稳定性，指出远离工业区和居民生活区的湖泊水质一般较好，城区或城效型湖泊在不同程度上受到了工业废水和生活污水的影响。控制，消除湖泊污染是今后经济、社会和环境建设不可忽视的重要工作。     

Assessing the Effects of Alternative Setback Channel Constraint Scenarios Employing a River Meander Migration Model

River channel migration and cutoff events within large river riparian corridors create heterogeneous and biologically diverse landscapes. However, channel stabilization (riprap and levees) impede the formation and maintenance of riparian areas. These impacts can be mitigated by setting channel constraints away from the channel. Using a meander migration model to measure land affected, we examined the relationship between setback distance and riparian and off-channel aquatic habitat formation on a 28-km reach of the Sacramento River, California, USA. We simulated 100 years of channel migration and cutoff events using 11 setback scenarios: 1 with existing riprap and 10 assuming setback constraints from about 0.5 to 4 bankfull channel widths (bankfull width: 235 m) from the channel. The percentage of land reworked by the river in 100 years relative to current (riprap) conditions ranged from 172% for the 100-m constraint setback scenario to 790% for the 800-m scenario. Three basic patterns occur as the setback distance increases due to different migration and cutoff dynamics: complete restriction of cutoffs, partial restriction of cutoffs, and no restriction of cutoffs. Complete cutoff restriction occurred at distances less than about one bankfull channel width (235 m), and no cutoff restriction occurred at distances greater than about three bankfull widths (∼700 m). Managing for point bars alone allows the setbacks to be narrower than managing for cutoffs and aquatic habitat. Results suggest that site-specific “restriction of cutoff” thresholds can be identified to optimize habitat benefits versus cost of acquired land along rivers affected by migration processes.     

洞庭湖滩地围垦及其对生态环境的影响

本文研究了建国以来洞庭湖区围垦利用方式及动态变化,分析了湖泊滩地浮涨,围垦利用与泥沙沉积的双重循环影响关系,在此基础上探讨了湖滩地围垦利用对生态环境的影响以及对湖滩地利用应采取的对策措施。     

基于CA-Markov模型的艾比湖流域平原区景观格局动态模拟预测

利用“3S”技术及CA-Markov模型,按照是否实施跨流域调水工程2种预案情况,以2005年为起始时刻,对新疆艾比湖流域平原区2020年景观格局进行模拟预测。结果显示：在调水工程未实施的情况下,2020年研究区的生态环境将进一步恶化,其突出表现为艾比湖湖泊水面将持续萎缩、裸露湖底盐漠面积进一步扩大,水资源短缺及生态环境恶化的结果将严重制约研究区社会经济的发展;在调水工程实施的情况下,2020年研究区内艾比湖湖泊水面将稳定增加至800 km^2以上、裸露湖底盐漠面积相应有所减少,生态环境恶化趋势得到改善,区域水资源短缺问题将有所缓解,可有效地促进研究区内社会经济的发展。