Agricultural non-point nitrogen pollution control function of different vegetation types in riparian wetlands： A case study in the Yellow River wetland in China

Riparian wetland is the major transition zone of matter, energy and information transfer between aquatic and terrestrial ecosystemsand has important functions of water purification and non-point pollution control. Using the field experiment method and an isotopetracing technique, the agricultural non-point nitrogen pollution control function of di erent vegetation types in riparian wetland wasstudied in the Kouma Section of the Yellow River. The results showed that the retention of agricultural non-point nitrogen pollutionby riparian wetland soil occurs mainly in top 0–10 cm layer. The amount of nitrogen retained by surface soils associated with threetypes of vegetation are 0.045 mg/g for Phragmites communis Trin Linn, 0.036 mg/g for Scirpus triqueter Linn, and 0.032 mg/g forTypha angustifolia Linn, which account for 59.21%, 56.25%, and 56.14% of the total nitrogen interception, respectively. Exogenousnitrogen in 0–10 cm soil layer changes more quickly than in other layers. One month after adding K15NO3 to the tested vegetation,nitrogen content was 77.78% for P. communis Trin, 68.75% for T. angustifolia, and 8.33% for S. triqueter in the surface soil. After threemonths, nitrogen content was 93.33% for P. communis Trin, 72.22% for S. triqueter, and 37.50% for T. Angustifolia. There are largedi erences among vegetation communities respecting to purification of agricultural non-point nitrogen pollution. The nitrogen uptakeamount decreases in the sequence: new shoots of P. communis Trin (9.731 mg/g) > old P. communis Trin (4.939 mg/g) > S. triqueter(0.620 mg/g) > T. angustifolia (0.186 mg/g). Observations indicated that the presence of riparian wetlands as bu ers on and adjacentto stream banks could be recommended to control agricultural non-point pollution.     

泉州湾滨海退化湿地红树林恢复区土壤氮磷分布特征

对泉州湾滨海退化湿地红树林恢复区土壤总氮（TN）、总磷（TP）的分布特征进行了研究,结果表明：湿地修复后土壤TN、TP含量均高于湿地修复前,但与未种植植被样地相比,湿地修复可能在整体上降低土壤中TN、TP含量,且对TN含量的降低程度更加明显。不同修复模式下TN、TP含量不同,说明修复模式会对土壤TN、TP分布特征产生不同的影响。相关性分析表明,在泉州湾滨海退化湿地红树林恢复区,pH对土壤TN、TP含量有影响,土壤中TN与TP相互影响。     

人工湿地除磷存在的问题及其对策探讨

人工湿地是20世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术,能高效去除有机污染物,氮、磷等营养物,近年来得到了广泛的应用。对磷的去除不同于常规化学除磷或生化处理工艺,而是集物理化学法和生物法于一体,即通过基质、水生植物及微生物的协同作用完成。基质容易达到饱和是人工湿地除磷面临的主要问题,进水水质、水力条件、温度变化等条件也不同程度影响人工湿地的除磷效果。针对以上问题,提出了相应对策,以实现人工湿地除磷系统的稳定运行。     

根表铁膜在人工湿地磷去除中的作用及基质的影响

本研究构建了基质铁含量分别为10.68％、23.52％、44.20％和pH分别为7.0、7.3、7.9的3个水平潜流人工湿地实验系统,在对污水进行5个月处理后,分析了各系统不同区域植物根表铁膜形成量及植物、基质、根表铁膜中磷的分配量,以期阐明植物根表铁膜在人工湿地磷去除中的作用及基质的影响.结果表明,经过5个月的污水处理,3个系统植物根表都出现了明显的铁膜,形成量在15 ～35 g·kg-1(以根干重计)之间,铁膜的形成量受到基质铁含量和pH共同影响,基质铁含量的增加,同时pH不增加或增加幅度较小时,铁膜形成量会相应增加;但若含铁基质材料碱性较强时,基质铁含量增加导致pH大幅增加时,根表铁膜形成量则不随基质铁含量增加而增加3个系统铁膜中磷含量都在20g·kg-1(以根干重计)左右,相差不大,铁膜磷含量受基质对磷的竞争和植物吸收转移影响.各系统中,铁膜单位磷含量远高于植物和基质,并且分配在铁膜中的磷总量既高于植物地上部分也高于地下部分,甚至与植物地上和地下部分总和接近,表明铁膜在人工湿地中是一个重要的磷吸附截留部位,对人工湿地磷的去除具有重要作用.     

深圳荔枝湖富营养化综合治理工程效果研究

分析和比较了深圳荔枝湖综合治理工程运行9个月内不同湖区水体的叶绿素a、总磷、总氮及透明度的变化,探讨了综合治理工程对城市富营养化湖泊荔枝湖的水质改善情况.结果表明,治理工程运行期间全湖湖水营养水平控制在较低水平(总磷＜0.1 mg·L-1,总氮＜1.5 mg·L-1),四湖区藻类水平北湖区(16.77μg·L-1)和东湖区(21.45μg·L-1)较低,南湖区(35.83μg·L-1)、西湖区(32.69μg·L-1)相对较高,全湖水体透明度提高(全湖平均＞0.5 m);治理工程将湖水水质由劣Ⅴ类改善为Ⅳ类,由重富营养化水平改善为富营养化水平.     

水分控制下的湿地沉积物氧化还原电位及其对有机碳矿化的影响

为探讨水分与氧化还原电位之间的内在关系及其对沼泽湿地有机碳分解矿化的影响,采用室内培养(25℃,155 d)实验研究了不同水分条件(24%~232%WHC)下三江平原3类湿地(泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸)沉积物氧化还原电位(Eh)变化以及有机碳的矿化特征.结果表明,不同水分条件对湿地沉积物氧化还原电位的影响有较大差异,在低于100%WHC(最大持水量)水分范围时,氧化还原电位随着水分的增加而降低,>100%WHC(至积水2 cm)时,水分含量变化对泥炭沼泽和腐殖质沼泽沉积物氧化还原电位影响作用降低.泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸沉积物有机碳矿化最适宜水分含量存在较大差异,分别为32%、48%和76%~100%WHC.湿地沉积物有机碳矿化速率与氧化还原电位之间存在二次函数关系(p<0.05),在还原态下(Eh值<300 mV),有机碳矿化速率和矿化量随氧化还原电位的升高而升高,在氧化态(Eh值>300 mV)下则逐渐降低.较低的氧化还原电位是三江平原湿地有机碳得以积累的重要原因.     

泉州湾河口湿地不同植被恢复下沉积物磷形态和酶活性特征

基于定位观测,研究了泉州湾河口湿地秋茄（Kandelia obovate,KO）、桐花树（Aegiceras corniculatum,AC）、以及秋茄+桐花树（KA）混交等3种植被恢复下沉积物磷形态、酶活性以及环境因子变化特征,并与养蛏滩涂（恢复前,SC）进行了比较,以评估不同植被恢复模式对沉积物磷库及酶活性的影响.结果表明：(1)植被恢复19年后,3种恢复模式下沉积物全磷（TP）和无机磷（IP）含量相较恢复前均呈上升趋势,其中KA最高,SC最低;而沉积物有机磷（OP）含量在不同恢复模式间差异不显著;不同恢复模式下,IP均是沉积物磷的主要形态,占TP的60%～73%;其中,沉积物氢氧化钠提取磷（NaOH-P）和盐酸提取磷（HCl-P）在KA处理下明显高于恢复前（SC）.(2)与恢复前相比,不同恢复模式下沉积物碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性明显增加,总体表现为AC>KA>KO>SC,但过氧化氢酶在不同植被恢复模式下并无明显差异.(3)冗余分析结果显示,不同恢复模式下沉积物磷含量变化主要受酶活性（特别是碱性磷酸酶）及环境因子（pH、有机质、全氮等）的综合影响.泉州湾河口湿...     

蠡湖水体氮、磷时空变化及差异性分析

蠡湖是一个典型处于从浊水藻型向清水草型转换过渡时期的浅水湖泊.根据2012~2013年周年的现场调查资料和历史监测资料,分析了水体氮、磷的空间分布、变化规律及主要影响因素,并探讨了水体氮、磷形态的时空差异及其相应的控制对策.结果表明,蠡湖仍然没有从根本上解决水体的富营养化问题,水体中氮、磷浓度仍处于一种不稳定的状态,各采样点总氮(TN)浓度在0.74~4.93mg/L之间,平均值为1.35mg/L;总磷(TP)浓度在0.03~0.31mg/L之间,平均值为0.073mg/L.空间上,TN和TP浓度自东向西依次递减,呈现东蠡湖高于西蠡湖,沿岸区高于湖心区的趋势;季节上,TN、TP浓度呈现夏季、秋季较高,而冬季、春季低的特点;水体中氮主要以溶解态为主,DTN占TN的比例在35%~99%之间,平均为77.98%;而磷主要是以颗粒态的形态占优势,颗粒态磷占TP的比例在11%~90%之间,平均值为59%.多元统计表明,TN与DTN和总悬浮物(TSS)之间呈正相关关系,但与TSS的相关性系数较小,而TP与DTP和TSS都呈显著正相关.因此,要降低水体中氮磷浓度,可以从减少通过干湿沉降进入湖泊水体的氮磷或者降低沉积物再悬浮、抑制底泥氮磷释放两个方面入手.     

巢湖沉积物磷铁硫形态记录及其环境变化指示

分析了巢湖表层和柱状沉积物中磷(P)、铁(Fe)和硫(S)元素的形态组成、分布、相互关系及其指示的湖泊环境变化.西半湖S3采样点位柱状沉积物总磷(TP)记录表明,巢湖西半湖区自20世纪60年代开始受人类活动影响逐步明显,其中钙磷(Ca-P)指示的流域径流输入增加早于铁铝磷(Fe/Al-P)指示的居民生活污水输入;西半湖...     

废铁屑强化污泥厌氧消化产甲烷可行性分析

有关全球气候变化的《巴黎协定》落槌,预示着污水处理追求碳中和运行的时代已经来临.碳中和狭义理解即能源自给自足,这就要求污水处理厂应最大程度转化污水中有机物或产生的剩余污泥所蕴含的有机能源,并将其生成可再生能源——甲烷.然而,剩余污泥能源转化率较低一直都是限制厌氧消化技术广为应用的瓶颈.在污泥预处理技术之外,向厌氧消化系统中投加废铁屑强化甲烷生产有望成为另一个提高能源转化率的突破口,继而实现\"以废促能、变废为宝\"的目的.本综述从铁腐蚀析氢现象入手,在描述铁腐蚀析氢原理、析出H2对产CH4过程影响的基础上,对铁在厌氧系统ORP减少方面的作用、对厌氧微生物生理、生化特性的影响、对涉及微生物酶活的影响等进行了全面的介绍.最后,还通过生命周期评估(LCA)评价了基于废铁屑的污泥厌氧消化技术对环境的影响及经济合理性.     

湿地生态系统恢复研究综述

湿地恢复研究是当今恢复生态学研究的主要内容之一。从湿地恢复的基本概念入手,阐述了恢复与湿地恢复的基本内涵,简述了国内外湿地恢复研究的进展。以生态学原理为基础,分析了湿地恢复的3个基本原则,即可行性原则、稀缺性和优先性原则、美学原则。也阐述了湿地恢复的主要目标。从沼泽、河流及河缘湿地、湖泊出发,简述了湿地恢复的基本策略。文中还从生态、社会、经济相整合的角度剖析了湿地恢复的合理性问题。文章最后对湿地恢复项目计划的制定与监测进行了探讨。