高效藻类塘系统处理农村污水脱氮除磷及其强化研究

研究了高效藻类塘系统处理太湖地区农村污水脱氮除磷效果及其强化措施。高效藻类塘和水生生物塘HRT分别为8d和4d,出水溶解CODCr的浓度低于100mg/L。高效藻类塘系统的总氮和氨氮的全年平均去除率分别为46.6%和90.4%。两级高效藻类塘内氨氮的去除途径主要包括生物同化、氨氮的挥发和硝化作用等,其中硝化作用为主导作用;水生生物塘去除总氮的主要途径为颗粒有机氮的沉淀去除和硝态氮的反硝化。出水总磷浓度全年平均值为3.33mg/L,高效藻类塘系统的脱氮除磷能力欠佳。通过降低水生生物塘内水深、采用废弃石膏作为填料构建了新型复合水生生物塘,HRT=1.6d条件下,复合水生生物塘出水总氮和总磷可分别保持在5mg/L左右和<1mg/L,可达到GB18918-2002一级B排放标准。     

滨岸缓冲带植物群落优化配置试验研究

选择上海地区常见土著植被,设置草、灌、乔不同配置模式,构建了上海市青浦区东风港滨岸缓冲带试验基地,以开展不同植物群落配置方式下滨岸缓冲带面源污染防治和土壤抗侵蚀能力的现场试验.结果表明,草皮缓冲带截留径流污染物能力最强,12 m长的百慕大试验带对同体悬浮物(SS)的截留率达到70%左右,对径流水中TN、TP净化效果也基本达到20%以上;草皮和乔木组合栽种能显著提高缓冲带对径流水中SS、N、P等污染物质的净化效果,并能有效防止裸露地表因受径流冲刷而造成的水土流失;草皮根系有助于提高浅层土壤抗侵蚀能力,在0-20 cm土层.百慕大样地土壤平均抗剪切强度最高,为98.28 kPa;灌木和乔木则对提高较深层土壤抗侵蚀能力效果较好,在20-55 cm土层,杞柳和女贞样地土壤平均抗剪切强度分别为103.10和122.08 kPa,而百慕大样地则仅为77.88 kPa;草、灌、乔的合理配置能有效提高滨岸缓冲带的面源污染防治和土壤抗侵蚀能力.     

美国水质基准技术分析与我国相关基准的构建

介绍了以保护自然生态系统中水生生物为主要目标的美国水质基准技术指南. “指南"在研究个体水平的动、植物毒性数据的基础上进行数理分析,得出数值化的环境水质基准,并给出了相关计算模式和技术路线. 指出基准构建在种群、群落和生态系统水平等的毒性试验数据应用方面还有待发展完善,另外,“指南”中选择的试验生物也不适用于我国水质基准的制订研究. 以辽河流域为例,对我国水质基准的研究提出如下建议:①试验生物应选择有区域代表性的特征物种,我国基本可以采用US EPA规定的物种选用原则,但须包括鲤科鱼类;②关注种群和群落水平的毒性数据;③基于当地物种和水质状况或水生态功能分区信息制订区域水质基准.      

天津盘山风景名胜区植被覆盖状况

以天津国家级盘山风景名胜区为研究区,利用2004-2007年覆盖天津国家级盘山风景区的中巴资源卫星数据,用主成分变换方法,对原始CCD影像进行提取,与归一化植被指数(NDVI)相结合,进行土地利用/土地覆盖(LULC)的提取。通过研究发现,2007年6月项目区植被面积为85 km2,9月为97 km2,与2004、2005年同期植被面积相比均有较大变化。     

长白山春季不同植被类型中土壤线虫的群落结构

2001年和2002年春季,对长白山白北坡不同海拔的阔叶红松林、红松云冷杉混交林、暗针叶林、岳桦林和高山苔原中土壤线虫进行了研究.结果表明,5个样地中共鉴定到线虫7684条,分别隶属于2纲8目27科60属.其中绕线属Plectus,滑刃属Aphelenchoides,垫刃属Tylenchus,小杆属Rhabditis,盘旋属Rotylenchus和鹿角唇属Cervidellus为优势属,优势属线虫主要分布在枯枝落叶层中.土壤线虫数量与土壤含水量显著相关(r=0.357;P<0.01),在不同深度和植被群落中丰富度最大的是食细菌类群线虫.土壤线虫总数和营养类群在不同土壤深度中差异显著(P<0.05);食真菌类群数量与食细菌类群数量之和与植食类群数量之比(WI)和线虫成熟指数(MI)在不同深度也存在明显差异(P<0.01).     

锡林郭勒地区植被覆盖的空间分布及年代变化规律分析

以1981-2007年锡林郭勒盟归一化差异植被指数NDVI数据为基础,在Arcgis软件的支持下,通过图形代数、空间建模、图层叠加等方法,以植被指数的消长规律人手.分析锡林郭勒盟植被覆盖状况的总体分布状况及年代间的变化规律.结果表明:锡林郭勒盟植被覆盖状况总体上呈现图斑镶嵌交错、带状递变、自东向西依次递减的空间分布规律;总体来讲.20世纪80年代以来锡林郭勒草原植被的整体退化趋势一直在延续.荒漠草原区与典型草原区的生态地理界线都发生了明显的东移,21世纪初,相当于草原化荒漠状况的稀覆盖植被区的面积比20世纪80-90年代扩展了4～5倍,尽管低覆盖植被区的面积比例没有发生变化,但东部界线向东推移了1个经度的范围,密覆盖植被区面积极度萎缩,同时向东收缩了一个经度.     

大型水生植物对东太湖河湖交汇区矿质元素分布特征的影响

河流是湖泊物质运移的重要通道,对湖泊生态系统有重要的影响.各矿质元素及营养物质迁移、累积使得河湖交汇处成为重金属元素和营养物质的汇库.通过对太湖的入湖河流及其与太湖交汇区域不同植物群落沉积物中矿质元素、有机质含量分析.结果表明:河流表层沉积物重金属元素含量是其与太湖交汇区表层沉积物重金属元素含量的4～5倍.而元素间的相关系数因不同的生态环境存在差异,且P、Ca、Cu、Sr与其它元素间在河湖交汇区及定向河道均无显著相关关系;而SOM在河湖交汇区有强相关,而在河流中则否.     

黄土高原植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度变化

运用137Cs示踪方法,通过采集不同利用方式的坡面土壤,研究了黄土高原典型丘陵区流域植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度的变化情况.研究结果表明:植被破坏耕垦后使137Cs遭受了大量流失,坡耕地耕垦时间越长,土壤侵蚀愈严重;植被恢复重建有效地减轻了侵蚀强度;通过比较刺槐林、果园及封禁自然恢复的撂荒地三种植被建造方式的土壤侵蚀模数,发现以封禁自然恢复的撂荒地土壤保持效果最好,其次是刺槐林,最差的是果园,其原因与果园的管理方式有关.立地条件不同的同种植被建造方式.土壤侵蚀强度差异较大,表现为峁坡阳坡此槐林地侵蚀模数远远大于谷坡阴坡刺槐林地.根据退耕时间不同的坡地土壤侵蚀强度的变化及流域土地利用类型的变化等方面对燕沟流域土壤侵蚀变化趋势作了进一步预测.     

退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化对土壤-植被系统稳定性的影响

通过对不同恢复程度的6个退化沙质草地群落样地的土壤取样,分析了土壤颗粒组成,进行了饱和持水量和土壤粘结力与结持性能的室内试验与测定.结果表明:在退化最为严重和沙漠化程度最高的群落1,土壤颗粒组成以0.25～0.10 nm的细砂和0.50～0.25 mm的中砂等粗粒成分为主,其质量分数分别为77.62%和19.02%;而0.10～0.05 mm的极细砂和<0.05 mm的粘粉粒等细粒成分的质量分数极低,分别为1.65%和1.67%.土壤颗粒组成的这种特征是沙漠化过程土壤各级颗粒受到强烈分选、土壤组成粗粒化的反映.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成的变化主要表现为:粘粉粒和极细砂质量分数显著上升,在恢复程度最高的群落6分别达到了16.27%和27.38%;细砂质量分数则显著降低,在恢复程度最高的群落6下降到33.85%.极细砂和粘粉粒能够提高土壤持水能力,其质量分数每提高1%,相当于使土壤饱和持水质量分数分别提高0.18%和0.32%;增强土壤的粘结力和抗风蚀能力,是土壤基质的稳定剂,其质量分数每提高1%,相当于使土壤粘结力分别提高0.078 3 kg·cm-2和0.1363 kg·cm-3.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化是土壤-植被系统互馈作用、良性发展的指示器,其生态意义在于:引起水分人渗和分配变化,使表层土壤截存的降水量增加,有利于浅根系草本植被发育,而深层土壤水分补给减少,沙地旱化;使土壤基质的黏结力和结持性能增强,稳定性增强,抗风蚀能力提高,进一步推动土壤-植被系统的良性发展,加速恢复进程.     

土法炼锌区生态退化与重金属污染

土法炼锌致使冶炼区大量重金属的累积以及生态环境的严重破坏.研究以土法炼锌的集中点妈姑为例,探索了土法炼锌区的土壤和植被退化现状,以及重金属的分布规律,为废弃地的生态重建与污染修复提供科学依据.冶炼造成大面积的植被破坏,成为裸地,停止冶炼后,植被自然恢复极为缓慢,特别是废渣堆放处.冶炼残渣具有较高的pH值和EC值、低CEC,有机质极为缺乏,含N量低.冶炼区污染土壤明显酸化,导致P有效性降低.冶炼废渣具有高的孔隙度和良好的通气性,但持水保水能力差.冶炼废渣的Pb、Zn、Cd含量分别为4 632 mg/kg、8 968 mg/kg、58 mg/kg.污染土壤的Pb、Zn、Cd含量分别为234 mg/kg、400 mg/kg、9.6 mg/kg.污染土壤中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态百分比分别为6.8%、19.97%、29.72%.废渣中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态百分比分别为0.44%、1.36%、4.80%,但其绝对含量接近于污染土壤,具有较大环境风险性.