辽宁沿海经济带滨海湿地资源的开发与保护研究

辽宁省拥有丰富多样的滨海湿地资源.随着辽宁沿海经济带升级为国家战略,滨海湿地资源将面临不同程度的开发影响.从辽宁滨海湿地资源禀赋与开发现状人手,分析了滨海湿地资源开发与保护中存在的主要问题,探讨了滨海湿地在沿海经济带开发中的重要功能与地位,并提出实现滨海湿地资源可持续开发利用的对策建议.     

污染浓度对多级人工湿地-塘系统处理微污染河水中COD的影响

针对微污染水水质不稳定,COD_Mn波动较大的问题,本研究构建了3套中试规模的以"前置生态氧化塘、两级水平潜流湿地和表流湿地为核心、后置沉水植物塘"为工艺的多级人工湿地-塘组合系统（处理水量230 L·d^-1,分别命名为S1、S2和S3）.在3种进水浓度条件下（原水、稀释2倍和稀释1.3倍后的水体,分别作为S1、S2和S3系统的进水）,考察了3套湿地-塘系统各单元对实际微污染河水中COD_Mn的处理效果,并采用高通量测序等方法解析了S1系统湿地单元微生物群落分布特征.研究结果表明,3套系统的平均出水COD较进水有着非显著的升高,从升高的程度来看,S2>S3>S1.污染浓度相对最高、运行时间最长的S1系统对COD有着更好的净化效果.相较于S2系统,S3系统更高的进水浓度有利于COD去除.S1和S2系统的二级水平潜流湿地较其他单元有着较好的COD去除作用,平均去除率分别为18.60%和26.52%.S3系统的表流湿地较其他单元有着较好的COD去除作用,平均去除率为8.92%.微生物群落分析结果表明,S1系统的一级、二级水平潜流湿地中细菌丰度和多样性沿程提高,两个单元所富集的相同优势菌群包括α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌纲,与COD降解有关的菌属分别包括unclassified_f__Burkholderiaceae、unclassified_c__Alphaproteobacteria、norank_f__Blastocatellaceae和norank_f__Saprospiraceae、红细菌属.表流湿地中细菌丰富度进一步升高,但生物多样性有所减少,其中蓝菌属和norank_c__Actinobacteria可能与表流湿地出水COD升高有关.本研究为大型河口湿地-塘复合生态系统处理微污染地表水时工作重心由浓度削减向污染物释放控制的转移提供了宝贵的工程经验.     

Removal,distribution and plant uptake of perfluorooctane sulfonate (PFOS) in a simulated constructed wetland system

• PFOS was removed by soil adsorption and plant uptake in the VFCW. • Uptake of PFOS by E. crassipes was more than that of C. alternifolius. • PFOS in wastewater can inhibit the removal of nutrients. • Dosing with PFOS changed the soil microbial community in the VFCW. A vertical-flow constructed wetland (VFCW) was used to treat simulated domestic sewage containing perfluorooctane sulfonate (PFOS). The removal rate of PFOS in the domestic sewage was 93%–98%, through soil adsorption and plant uptake, suggesting that VFCWs can remove PFOS efficiently from wastewater. The removal of PFOS in the VFCW was dependent on soil adsorption and plant uptake; moreover, the percentage of soil adsorption was 61%–89%, and was higher than that of the plants uptake (5%–31%). The absorption capacity of Eichhornia crassipes (E. crassipes) (1186.71 mg/kg) was higher than that of Cyperus alternifolius (C. alternifolius) (162.77 mg/kg) under 10 mg/L PFOS, and the transfer factor of PFOS in E. crassipes and C. alternifolius was 0.04 and 0.58, respectively, indicating that PFOS is not easily translocated to leaves from roots of wetland plants; moreover, uptake of PFOS by E. crassipes was more than that of C. alternifolius because the biomass of E. crassipes was more than that of C. alternifolius and the roots of E. crassipes can take up PFOS directly from wastewater while C. alternifolius needs to do so via its roots in the soil. The concentration of 10 mg/L PFOS had an obvious inhibitory effect on the removal rate of total nitrogen, total phosphorus, chemical oxygen demand, and ammonia nitrogen in the VFCW, which decreased by 15%, 10%, 10% and 12%, respectively. Dosing with PFOS in the wastewater reduced the bacterial richness but increased the diversity in soil because PFOS stimulated the growth of PFOS-tolerant strains.     

天津七里海湿地水化学组成及主要离子来源分析

水化学是湿地水环境评价的重要参数.为研究天津七里海湿地的水化学组成和主要离子来源,采集了湿地内的沼泽水、周边的河水和地下水.结果表明：①河水、沼泽水的水化学类型为SO₄·Cl-Na型,地下水水化学类型为HCO₃-Na型和HCO₃-Na·Ca型,沼泽水主要依靠河水补给,浅层地下水与河水交换作用明显;②水体离子组分受大气降水影响小,Na⁺和K⁺来源为盐岩溶解或蒸发浓缩作用,河水、沼泽水中Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-主要受蒸发岩溶解作用,地下水中Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-主要来源于碳酸盐岩溶解;③河水和地下水的水化学组分受阳离子交换作用明显,而沼泽水阳离子交换作用不明显;各水体的SO₄^2-和NO₃^-受一定人类活动的输入;沼泽水和枯水期河水受蒸发盐岩溶解、蒸发作用及人为输入,丰水期河水主要受碳酸盐溶解及人为活动影响.湿地的水化学组成受到自然因素和人类活动的共同作用.     

会仙岩溶湿地丰平枯水期地表水污染及灌溉适用性评价

以我国典型的亚热带低海拔岩溶湿地为研究区,对该区丰水期、平水期和枯水期共采集的27组地表水样品进行12种常规离子和10种金属元素检测,在分析地表水主要离子化学特征基础上,分别运用内梅罗污染指数法以及钠吸附比法（SAR）、钠含量法（SC）、渗透指数法（PI）和残余碳酸钠法（RSC）这4种评价体系对不同时期地表水进行污染评价和灌溉适用性评价.结果表明,研究区内地表水主要为弱碱性水,Ca²⁺和HCO₃^-为优势离子.常规指标中仅NH₄⁺超过生活饮用水卫生标准限值,超标率为25.93%,金属元素中超标组分为Al（11.11%）、Mn（44.44%）和Hg（37.04%）.常规指标浓度受时空尺度影响程度整体低于金属元素,两者均具有丰水期 > 平水期 > 枯水期的时期分布特征.据污染评价结果,区内地表水总体水质尚可,内梅罗综合污染指数介于0.75~2.69,主要污染指标为NH₄⁺、Mn、Al和Hg,部分样点存在季节性污染,污染级别为轻度~中度,丰水期污染程度最高,污染点多分布于湿地核心区.综合农田灌溉水质标准和地表水环境质量标准限值以及SAR、SC、PI和RSC灌溉适用性评价结果,会仙岩溶湿地地表水总体适合灌溉,枯水期灌溉适用性优于丰水期和平水期,平水期PH1（Hg浓度1.91 μg·L^-1）和丰水期FH8（NH₄⁺浓度13.70 mg·L^-1）地表水已不适用于农业灌溉.     

补给水质与社会活动对白洋淀湿地微生物的影响特征

为了阐明白洋淀湿地补水水质与社会活动对湿地生物群落的影响,研究了淀区不同区域水体中细菌、真菌和古菌群落的变化特征.分别在淀区入口的府河（NBB）、人类社会活动频繁旅游区域（NBD）和居民生活养殖区域（NBX）以及村庄稀疏区域（NBN）采集样品,对样品的理化特征及生物群落进行研究.结果表明,在NBB水体中有机污染物COD浓度为12.35 mg·L^-1,总氮浓度为10.12 mg·L^-1,污染物浓度较高;NBD和NBX水体中污染物比NBB少.NBN水质较好,其COD和总氮浓度分别为6.9 mg·L^-1和1.82 mg·L^-1.NBB细菌种类较多,多样性指数为5.86,NBN最少为4.78.所有样品中优势细菌菌群均为变形菌门,该菌门在NBN样品中占细菌群落总数的68.8%.真菌在NBB中多样性指数仅为2.14,NBN真菌种类较多,多样性指数为3.23,在NBD和NBN出现壶菌门,分别占真菌总数的5.4%和9.8%,该菌群是难降解有机碳的主要分解者.在NBN中古菌多样性偏低,所有样品中泉古菌门（Crenarchaeota）为优势门类,在NBB、NBD、NBX和NBN样品中所占比例分别39.0%、51.9%、47.3%和30.1%,其次为盐杆菌门（Halobacterota）.白洋淀湿地水体富营养化及微生物群落变化的主要因素是外源污染与内源污染共同作用结果,外源污染与内源污染使水体中有机物与氮磷含量增加,微生物群落结构发生了明显改变.     

贵州威宁草海流域地下水水化学特征及无机碳通量估算

贵州威宁县草海是我国最大的岩溶湿地,岩溶地下水是其重要的补给水源和物质来源.本研究在丰水期、枯水期和平水期对草海流域内12处地下水进行了采集并测定,揭示了该流域地下水水化学特征和主要离子来源,并基于水化学径流模数法初步估算了草海流域岩溶碳汇通量.结果表明,草海流域地下水水化学类型以HCO₃-Ca型为主,东南部个别泉点在平水期为SO₄-Ca型.地下水中优势离子均以Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-为主,季节上SO₄^2-和Mg²⁺平均质量浓度呈现出平水期 > 枯水期 > 丰水期,NO₃^-平均质量浓度则表现为丰水期 > 枯水期 > 平水期,其他离子季节变化特征不明显.空间上草海北部地下水中Ca²⁺和HCO₃^-质量浓度相对较高,K⁺、Na⁺和Cl^-在西南部地下水中质量浓度较高,东南部地下水中Mg²⁺、NO₃^-和SO₄^2-质量浓度较高.地下水中Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-主要受到碳酸盐岩溶蚀的控制,碳酸、硫酸和硝酸均参与了流域内碳酸盐岩的风化,三期大部分地下水中NO₃^-主要受土壤氮和生活污水的影响,东南部地下水NO₃^-则主要受农业活动影响,K⁺、Na⁺、Cl^-和SO₄^2-的来源则无明显时空差异,前3种离子主要受人类活动影响,而SO₄^2-则主要来源于地层中含硫化合物的溶解.研究区外源酸参与流域碳酸盐岩风化具有较高比例,季节上表现为平水期外源酸参与流域碳酸盐岩比例最高,丰水期最低的特征,在扣除外源酸参与流域碳酸盐岩风化的比例后,初步估算草海流域无机碳通量平均约为181.5 t·a^-1,岩溶地下水向草海输送HCO₃^-量平均约为1144.1 t·a^-1.     

包头南海湿地磷形态及污染源定量识别

采用钼锑抗分光光度法和连续提取法对包头南海湿地和南海湿地沿黄河边的水体和表层沉积物中总磷（TP）及各形态磷的含量进行测定,以分析其生物可利用性及释放风险,并采用APCS-MLR受体模型结合相关性分析（CA）和主成分分析（PCA）等方法进行污染源的识别并量化.结果表明：①研究区水体和表层沉积物中磷都处于不同程度的污染水平,其中南海湿地水体中溶解性无机磷（DIP）对水体总磷（WTP）的贡献最低,表层沉积物中钙结合态磷（HCl-P）对表层沉积物总磷（STP）的贡献最大,南海湖（L区）和湿地植物区（P区）的表层沉积物具有较高的生物可利用性以及向水体释放磷的可能性,更容易发生富营养化,应引起关注.② APCS-MLR受体模型表明,研究区水体和表层沉积物中磷的主要污染来源为工业废水及生活污水（29.07%）和农药化肥（29.00%）.此外动植物残体的降解（18.49%）也对研究区具有一定贡献.     

SPOT遥感数据在崇明东滩景观分类研究中的应用

以崇明东滩这一河口潮滩湿地为研究对象,利用ERDASIMAGINE图像处理软件,结合地面景观类型调查,对其1988年和2002年的SPOT遥感数据进行监督分类;对监督分类结果进行人机交互目视解译纠正,得到精度较高的崇明岛东部海岸带的景观图,并可此基础上进一步进行各种景观特征的定量分析和景观变化研究。最后讨论了不同研究目的对景观分类精度的要求,以及所采用信息源的分辨率能够划分至最细的景观要素类型。     

围海造陆形成后对生态环境和渔业资源的影响--以天津临港工业区滩涂开发一期工程为例

研究的目的在于利用有关数学模型的研究成果,结合项目区域海洋生态环境的现状,分析围海造陆工程形成后由于项目本身侵占湿地以及周围海域水动力条件的改变对生态环境和渔业资源的影响。分析结果表明,滩涂开发工程对养殖区等生态敏感目标的影响不明显,但对滩涂湿地生态系统有一定程度的影响,表现为占用部分湿地,导致湿地总面积减少,但本地区海河口湿地面积缩小对渤海湾生态环境的影响有待进一步研究。文章从管理与规划角度出发提出滩涂开发过程中的有关建议和要求。