辽东湾近岸海域开发利用对海水环境质量的影响

为定量评估近岸海域开发利用水平及沿海城市经济产业结构对海水环境质量的影响,本文以辽东湾近岸海域为研究对象,运用水质综合评价指数、内梅罗指数和主成分指数对近岸海域水质环境进行了评价;基于方差分解分析,研究了近岸海域开发利用水平、经济产业结构等对海水环境质量的影响贡献率。结果表明,大连和葫芦岛近岸海域水质环境显著优于辽河口附近的盘锦、营口和锦州;海洋功能区和海水质量指数具有一定的空间关联性,但不同功能区之间差异性不显著;海域开发利用水平和海水水质综合评价指数及内梅罗指数呈极显著正相关性,沿海城市人均GDP和海水水质指数呈“倒U形”的库兹涅兹曲线关系;方差分解分析表明,海域开发利用强度能够累计解释海水环境质量变化的42.3%,经济产业结构能够累计解释海水环境质量变化的31.8%,海域开发利用水平和经济产业结构直接影响贡献率为16.5%,而自然地理位置与海域开发利用强度以及自然地理位置与经济产业结构交互作用的累计解释贡献率为58.9%。研究结果表明,围填海管控、近岸海域综合治理及沿海产业结构优化对改善近岸海域环境质量具有重要作用。     

复合人工湿地中低浓度有机物的去除及Monod模型模拟

以复合人工湿地工程实例为研究对象,研究了其在连续5个月内对低浓度有机污染物的深度处理效果,采用简化的Monod动力学模型对研究湿地进行模拟并验证,讨论了污染负荷与去除率的相关性以及BOD/COD比值对有机污染物降解系数的影响。研究湿地总面积为5 000 m2,进水水量为860～1 560 m3/d,水力停留时间为1.48～2.69 d,水力负荷为0.17～0.31 m/d,进水中有机污染物浓度较低(BOD53.0～25.6 mg/L;COD 22.9～89.8 mg/L)。结果表明,复合湿地组合形式对BOD5和COD的去除率分别介于37.9%～79.0%和41.0%～68.7%之间,简化的Monod模型对湿地中BOD5和COD去除的预测值与实验观测值吻合程度较好;BOD5、COD的去除率分别随着进水BOD5和COD浓度的增加而增大,而增长趋势逐渐变缓,当有机污染负荷低时,模型的K值较小;低浓度有机污染物在VSF、FWS和HSF湿地中的去除效率与有机物是否容易或者缓慢被微生物降解的性质相关性较差,这可能与人工湿地中存在的其他因素促进了有机污染物的去除有关。     

川东地区生态系统服务价值时空演变及其驱动力分析

川东地区位于四川盆地东部,是长江上游重要生态屏障区。基于1990—2015年川东地区6期土地利用数据,采用空间统计分析法分析川东地区土地利用格局和生态系统服务价值时空演变特征,并结合社会经济因素,探究研究区生态系统服务价值时空差异驱动因素。结果表明:(1)川东地区主要土地利用类型为耕地和林地,土地利用综合活跃度低。(2)1990—2015年研究区生态系统服务价值持续增加,各土地利用类型对生态系统服务总价值的贡献率由大到小依次为林地(42%)、耕地(31%)、水域(22%)、草地(5%)和未利用地(0%);单位面积生态系统服务价值呈从东北、东南两翼向中西部地区逐级递减趋势。不同土地利用类型对生态系统服务价值具有不同程度的影响,其中林地、水域与生态系统服务价值高度相关。(3)生态系统服务价值时空差异主要驱动因素为农业人口数、人口密度、工业总产值和国内旅游收入。空间相关性分析结果表明,社会经济因素与生态系统服务价值变化率呈负相关关系,并且低-低和高-低型聚集在西部地区,低-高和高-高型聚集在南部地区。研究结果可为调控川东区域生态安全、优化土地资源和促进可持续发展提供科学依据。     

辽河口湿地景观稳定性及其植被碳储量价值评估

为阐明湿地景观格局对人类活动的响应,定量评估河口湿地植被碳储量价值,本文基于1985-2020年遥感影像数据,应用景观转移矩阵、景观格局和景观稳定性模型,揭示了近35年来辽河口湿地景观格局、景观稳定性及植被碳储量演变特征。研究结果表明：1985-2020年,辽河口天然湿地面积减少了22.52%,人工湿地面积增加了22.29倍,近35年来,盐地碱蓬湿地有整体向海迁移的趋势,而芦苇湿地总体空间位置未发生显著变化;辽河口湿地景观的斑块数量、斑块密度和香农多样性指数不断增长,而聚合度指数与蔓延度指数则不断减小,景观格局呈破碎化和复杂化趋势发展;1985-2020年,景观稳定性指数从222.64降至4.34,景观稳定性与天然湿地面积具有显著正相关性,围海养殖、填海造地、农业围垦等活动是造成景观格局稳定性下降的重要因素;2020年,辽河口湿地植被碳储量和碳储量价值分别为215.42×10³ t/a和1.78亿元,受到景观格局稳定性显著影响。     

微生物复合载体制备及包埋Halomonas sp.NH2B的硝化性能

包埋固定化技术可为微生物提供附着载体,提高循环水养殖系统曝气生物滤器(BAF)中微生物去除含氮污染物的能力。文章在聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)复合载体材料基础上,添加0%～2%(w/w)的环糊精(β-CD)、硅藻土(DIA)和沸石(Z-13X),通过正交实验、理化性质、水质监测和扫描电子显微镜分析,考察复合载体机械强度、物化稳定性、可重复利用性、硝化性能和内部结构。结果表明：复合载体最佳复合比例为PVA 10%、SA 2%、β-CD 0%、DIA 2%、Z-13X 1%,该比例的复合载体机械性能良好,改性后的复合载体可适用于酸性尾水中,其内部呈现多孔结构,孔径适合微生物生长。同时,筛选出一株高效硝化菌株Halomonas sp.NH2B,将其包埋于复合载体中进一步研究,该微生物复合载体36 h可100%去除初始浓度为50 mg/L的NH₄⁺-N,且7个循环周期后,复合载体孔隙结构基本保持不变,且有微生物附着,NH₄⁺-N去除率仍可达76.93%。新型复合载体材料可有效解决微生物接种后生存能力弱...