多孔混凝土与水生植物综合水质净化效应的试验研究

通过自行设计室内水质净化装置模拟自然水环境,研究水生植物香蒲、荷花和水生动物螺蛳组成的生态系统对水质的净化能力,以及多孔混凝土与该生态系统相结合时整体的水质净化能力和多孔混凝土的生态适应性。试验结果表明,水生生物形成的生态系统对水体中TP、TN、COD的最大去除率分别为85.71%、85.88%、86.66%,与多孔混凝土联合应用后,对TP、TN、COD的去除率分别达到87.50%、88.89%、86.70%,多孔混凝土的应用为水生生物的生长繁殖提供了空间,一定程度上提高了水生植物的水质净化效率。对多孔混凝土综合水质净化效应机理分析表明,多孔混凝土的孔隙结构可为水体生物提供附着生长的空间,通过物理吸附作用、植物吸收作用、微生物生化降解和水生动物滤食作用去除水体中的污染物。提出多孔混凝土可作为生态护坡材料,与水生植物、水生动物结合应用于生态护坡。     

矿区地表水环境损害评估研究及案例应用

研究构建了矿区地表水环境损害评估的基本框架,明确了环境损害评估方法的优先序,并通过矿区典型案例对评估体系进行验证,分析了评估结论对于贴现率、贴现基准年等参数的敏感性。结论如下:矿区地表水环境损害可以分为水资源损害与水生生态系统服务功能损害两部分。由于重金属污染造成的水资源损害具有持久性,采用人工修复措施难以将其恢复至基线水平,且难以找到质量可比、价值可比的水资源进行补偿性修复,因此适于采用纯货币化的环境价值评估方法来量化损害。对于矿区地表水水生生态系统服务功能的损害,若可以找到与被损害水域具有相似生境而且没有被重金属污染的水域,可以通过补偿性修复措施提升水生生态系统服务功能,则优先采用等值分析法进行损害评估。通过敏感性分析,研究认为使用等值分析法时,采用较高的贴现率更能体现受损环境的价值。另外若采用等值分析法评估环境损害,建议采取将恢复方案纳入地方发展规划、建立修复监督实施机制和责任机制等方式,确保受损环境的恢复行动真正落实。     

滇池水生植被恢复规划研究

本文提出了浅水湖泊水生生态系统的恢复措施，并从以下三个方面进行研究；（１）生态恢复工程物种设计；（２）水生植物群落优化配置设计；（３）水生植物群落区域布置设计。提出滇池先锋植物的种类和建种类，水生植物配置以沉水植物群落和挺水植物群落为主，并在滇池草海，外海东西岸对水生植物恢复区进行了区域布置。     

生物活性物质改善水环境中重金属对生物的不利影响及其机制

重金属具有高毒性和不可降解等特点,对水生生物的生长、繁殖等产生危害,进而影响水生态系统的平衡.最近研究表明,自然环境中存在多种生物活性物质,或通过人工添加的方式改善重金属对生物的不利影响.这些研究对认识水环境中的自然净化、生态修复与水生态健康评估具有重要价值,但目前对生物活性物质改善作用的总结和深入机理研究还较少.因此,本文调查并总结了多种生物活性物质对水生生物重金属胁迫的改善作用,研究其可能的改善机制.对水生植物而言,生物活性物质主要通过调节植物抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环、叶黄素循环以及维持植物光合色素平衡来改善重金属毒性;对于水生动物,生物活性物质主要通过缓解氧化应激、螯合重金属离子和维持肠道健康来减轻重金属毒性.因此,本文能为预防和改善水环境中重金属对生物的不利影响提供支持,并为进一步研究重金属的自然修复技术、污染控制及水质改善等方面提供科学依据,对水产养殖中生物的日常管理、生态系统的风险评估具有重要的指导价值.     

大型水生植物修复重金属污染水体研究进展

重金属污染水体的修复是一项艰巨的工程,以往的物理及化学修复不仅投资巨大而且效果不甚理想,而利用水生植物修复重金属污染水体是一种低廉有效的处理方法。文章综述了利用大型水生植物植物修复重金属水体的研究进展,重点阐述了4种生活型水生植物(挺水、漂浮、浮叶和沉水)对重金属的蓄积效果;并对植物修复重金属污染水体的影响因素如植物生活型、生物量、株龄以及重金属的类型、初始浓度和水体的理化性质等进行了讨论。最后,对利用组织培养技术进行植物筛选、利用基因工程技术使水生植物对重金属具有超蓄积能力、水生植物修复重金属污染水体机理机制研究以及应用多种类型植物的组合研究等方面进行了展望,并且提出了水生植物修复重金属污染水体的实际工程应用中需要注意的问题。     

滇池水生植物研究概述

在总结前人工作的基础上，分别从滇池大型水生植物种类、滇池水生植物群落、水生植物与水生生态环境相互关系和滇池水生植物与水生生态系统等方面，对滇池水生植物群落动态和演替及其与环境的相互关系进行分析，为滇池大型水生植物群落恢复、重建及调控提供科学依据。     

城市河道生态整治技术研究进展

河流是城市建设发展的重要因素,由于城市的过快发展,导致河流生态系统受损。介绍了河道的水环境修复技术和河道生态整治工程,可根据城市河道的特点,因地制宜地选择各项技术对河流生态系统健康进行修复。     

根际微生物在污染水体植物修复中的作用

综述了近年来国内外有关水生植物根际微生物在污染水体和湿地修复中的作用研究成果,深入探讨了植物修复的机理。指出水生植物对污染环境的修复主要依赖环境、水生植物和微生物以及三者之间的联合作用,植物和微生物的耦合作用是水生植物应用于水体修复的重要机制。人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用途径;根际微生物和植物的联合作用可以改变磷的存在形态,从而加速磷的去除;在有机物和重金属污染环境中,根际微生物通过增强植物对环境的适应性促进污染物的去除。     

水生植物对漓江流域水环境的影响

漓江水生植物能从水环境中吸收营养组分氮、磷,防止水环境富营养化;与水生藻类竞争,抑制其生长发育;还能与部分重金属络合,降低其环境毒性。对漓江的水环境有重要作用。     

苏州园林水体生态化治理之路探讨

水是苏州园林的重要组成要素,随着城市的迅猛发展,园林水脉割断、水生生态系统不完善,水体自净能力降低,苏州园林的水环境状况受到很大影响。通过对苏州园林传统水环境保护手法的梳理,提出通过改造河池护坡,修复水生生态系统等师法自然的方法,开发纳米气泡法、生态基法等生态新技术,以及加强园林水循环,重塑优美的园林水景观。     

白洋淀沉水植物群落时空变化及影响因素

白洋淀是华北地区最大的浅水湖泊,对于维护雄安新区生态安全具有重要意义. 基于2010年、2019年白洋淀沉水植物群落和主要环境因子的采样调查数据,分析沉水植物群落组成、分布变化及其与水位和水质之间的关系,并采用沉水植物群落质量指数(SMQI)评价淀区沉水植物群落质量状况,采用综合污染指数(WQI)评价淀区水质状况. 结果表明:与2010年相比,2019年白洋淀沉水植物种类数由10种变为9种,优势种由金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、轮藻属一种(Chara sp.)变为金鱼藻、篦齿眼子菜、狸藻(Utricularia vulgaris)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum);金鱼藻出现频率无明显变化,篦齿眼子菜、狸藻、穗状狐尾藻和大茨藻(Najas marina)出现频率明显增加,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)出现频率有所减少;大部分淀泊沉水植物群落质量有所提升,SMQI平均值从3.87升至4.98,淀区中部和东部的沉水植物群落质量普遍好于西部府河、孝义河入淀口附近;几乎所有淀泊水质都明显好转,WQI平均值从2.80降至0.77,尤其是入淀口至北部烧车淀区域水质改善明显. 冗余分析显示,沉水植物群落分布与总磷、叶绿素a浓度均呈显著相关,其次是水深和透明度. 沉水植物与水深、透明度的关系分析表明,冬春季补水不利于沉水植物的萌芽与生物量增长,且2019年白洋淀水位超出沉水植物适生范围(水深/透明度<3). 沉水植物与水质的关系分析表明,白洋淀已无藻型浊水区,因此具备沉水植物自然修复的水质基础. 建议白洋淀在实施生态补水时考虑沉水植物的光合特性与生活史规律,并针对沉水植物生物量较高的淀泊实施平衡收割.      

西湖浮游植物的演替及富营养化治理措施的生态效应

1999年1月～2000年12月对杭州西湖浮游植物群落进行了为期2年的逐月调查.结合以前的研究资料,着重分析了20世纪80年代先后采取的截污、疏浚、引水冲污等一系列治理富营养化措施所产生的长期生态效应.结果表明,大部分湖区浮游植物群落结构与治理前基本相同,仍以蓝藻占绝对优势.1980～2000年,浮游植物密度增加了55.4%.蓝藻种类趋于小型化,20年来西湖的富营养化仍在发展.西湖子湖之一小南湖区经一系列工程治理后,出现了大面积的沉水植物,水体透明度大大提高,藻量明显下降,水体富营养特征逐渐从浮游植物响应型向大型高等水生植物响应型转化.因此,建立和恢复以沉水植物为主的生态系统,是治理西湖富营养化的有效途径.     

淀山湖着生藻类群落结构与数量特征

在１９９３～１９９７－０６间对淀山湖５种沉水植物及人工基质上的着生藻类群落进行了研究。结果表明,沉水植物上着生藻类群落由３７属３９种藻类组成,其中硅藻门１３属１３种,绿藻门１２属１３种,蓝藻门６属７种。５种沉水植物上着生藻类群落密度和生物量,均以黑藻最高,金鱼藻次之,菹草居第３,人工基质（塑料板）介于金鱼藻和菹草之间;并于冬季达全年最高峰,夏季为全年最低。着生藻类生长与沉水植物生长间呈负相关,并限     

静态条件下沉水植物净化污水厂尾水能力研究

为了解沉水植物对污水处理厂尾水水质净化效果,研究了滇池流域常见的5种沉水植物对昆明市第五污水处理厂尾水的净化能力。通过室外模拟、实验室测定,分析了单一种沉水植物对水环境质量的改善能力。结果表明:5种沉水植物均有一定能力去除水体中总磷、总氮、氨氮、COD,但随着沉水植物的生长,其叶片的腐烂分解又提高了水体氮磷等有机物的含量。该研究从水体水质的多个指标可见,苦草、马来眼子菜和金鱼藻在各方面表现能力均较强,可作为滇池流域河道水体修复优先选用的物种。以污水厂活性污泥和红壤混合物作为底质,在静态条件下菹草和浮叶眼子菜在污水厂尾水中很难长期存活下来,作为构建富营养化水体生态修复方案还需进一步研究。     

微污染水体夜间曝气控藻效果研究

设计和开发了一种适用于小城镇的曝气控藻设备,通过底泥围隔实验,研究了夜间曝气对微污染水体的治理效果。结果表明:曝气可以有效抑制氮素循环中反硝化作用和底泥向上覆水中释放磷元素,对氮、磷营养元素的抑制率高达80%;曝气对叶绿素a浓度影响极其显著(p<0.01);曝气能有效抑制藻类增长,并防止围隔内的藻类优势种转变为容易引发"水华"的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)。     

底栖藻对水丝蚓生物扰动效应的抑制研究

霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)是富营养化湖泊中的底栖动物优势种,通过生物扰动可以提高水体营养盐浓度,并促进浮游植物生长.富营养浅水湖泊经生态修复后,水体透明度会得到改善,有利于底栖藻快速生长,从而降低水体营养盐水平.那么,底栖藻能否抑制水丝蚓对富营养水体水质的不良影响?为此,本文开展了双因素(底栖藻和水丝蚓)的室外受控实验,结果表明:在无底栖藻处理中,水丝蚓显著提高了水体总氮(TN)、总磷(TP)、总溶解磷(TDP)和叶绿素a(Chl-a)浓度,同时显著降低水体溶解氧(DO)浓度;而在有底栖藻处理中,水丝蚓对水体TP、DO及Chl-a浓度的影响不显著.研究结果表明,水丝蚓的生物扰动提高了水体营养盐和浮游植物浓度,促进水体富营养化.但底栖藻群落的发展能在一定程度上抑制水丝蚓的生物扰动效应.     

南京外秦淮河河岸带原生植被初步调查

对南京外秦淮河河岸带原生植被进行了初步调查.外秦淮河河岸带原生植被共有28科、50属、53种,其中漂浮植物4种,占7.55%,沉水植物1种,占1.89%,挺水和湿生植物13种,占24.53%,陆生草本和藤本植物24种,占45.28%,乔木和灌木11种,占20.75%.在概括外秦淮河自然环境和分析原生植被主要特征的基础上,提出在进行河岸带植被群落重建时应注重闸下段河岸带植被群落的重建,增加沉水植物、浮叶植物和观赏性植物的种植.另外,植被群落可按河道垂向的常水位以下区域、变化水位区域和洪水位以上区域来构建.     

城市河流沉水植物与大型底栖动物群落的关系

城市河流渠道化造成河流水生态系统普遍退化,重建水生生物栖息地,修复城市河流水生态系统成为近年来的研究热点.针对水生植物修复对大型底栖动物群落演替影响的科学问题,选择北京清河4个沉水植物修复河段为研究区域,于2012~2013年期间开展河流大型水生植物与大型底栖动物的季节动态监测,利用聚类分析、排序分析和方差分析比较水生植物修复区和对照区的大型底栖动物群落差异.研究结果表明采用沉水植物修复对大型底栖动物的密度、生物多样性和群落结构的稳定恢复具有显著效果,但不同叶片形态的沉水植物中底栖动物的密度、物种数、生物多样性和功能摄食类群的组间方差不显著,表明采用不同形态植被修复对大型底栖动物群落的恢复和次生演替的生态效应较为一致.大型底栖动物以直接收集者为绝对优势类群,表明沉水植物通过稳定局部微生境的底质和流速条件,为大型底栖动物提供更为适宜的生境条件,促进河流沉积物中的有机质转化.     

喀斯特石漠化生态恢复中的生物多样性研究进展

喀斯特生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,生态恢复是喀斯特石漠化治理的核心任务,研究石漠化生态恢复机理、优化生态系统功能、提升生态系统服务和实现喀斯特生态环境可持续发展是当前石漠化治理的重要议题.通过对遗传、物种、生态系统和景观四个层次生物多样性退化与恢复的关注,生物多样性作为重要的生态系统特征及表征指标,在石漠化生...     

贡湖生态修复区水质净化模拟与净化能力

利用三维水质模型,对藻类生长以及沉水植物（穗花狐尾藻、菹草、苦草）的生长和分布进行模拟,探讨春、夏不同季节情况下,贡湖生态修复区对流域内流入的氮、磷污染负荷的净化效果,旨在进一步定量地揭示沉水植物对富营养化水体净化的重要作用.结果表明贡湖生态修复区夏季（7~9月）出水口IV类水水质达标率略优于春季（3~5月）,主要体现在春季氮、磷污染负荷流入,刺激藻类生长,叶绿素a浓度较高;夏季沉水植物生长旺盛,能够与藻类竞争营养盐,从而抑制藻类生长.考虑氮磷污染物流入湖体的后续效应,180d内春季贡湖生态修复区总氮、总磷平均稀释净化效率分别为74.76%和71.00%,180d内夏季贡湖生态修复区总氮、总磷平均稀释净化效率分别为73.20%和64.65%.修复区最大净化能力估算结果为加强生态修复区的管理,保障清水还湖水质提供了参考依据.