污水处理中的人工湿地强化技术研究

人工湿地作为一种新型污水生态处理工艺受到越来越广泛的重视，在生活污水、特种工业废水、采矿污水、农业和畜牧业污水以及水产养殖废水等处理中得到了广泛的应用。但是其本身的局限却限制了它在高浓度废水、某些工业废水处理等方面的应用，在寒冷地区的应用也受到限制。本研究分析了一些强化技术（如湿地内部要素强化、工艺强化和工程强化等）在提高人工湿地的净化效能以及扩大其应用范围的可能性。     

几种草酸铁络合物体系光降解酞酸酯比较研究

文章在比较研究了几种草酸铁络合物体系对两种酞酸酯DBP和DEHP的光催化降解情况.结果表明:草酸铁络合物和草酸铁络合物/H2O2体系在遮光条件下对DBP和DEHP没有降解作用.在中性pH值条件下,DBP和DEHP在几种反应体系中的降解速率依次为:UV/草酸铁络合物/H2O2＞UV/H2O2＞UV/草酸铁络合物＞UV＞太阳光/草酸铁络合物.UV与草酸铁络合物对DBP和DEHP光降解的协同作用不强,增强因子f分别为1.20和1.07.UV、草酸铁络合物与H2O2的对DBP光降解协同作用也不明显,增强因子f=1.18. UV与H2O2对DBP光降解存在明显的协同作用,增强因子f=8.78.     

草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制——以滇池大型围隔试验为例

为探究湖泊水体生态修复工程中草型清水态维持与长效运行的营养盐响应机制,利用滇池草海建立的大型原位试验围隔,采用非参数突变点分析法（nCPA）及临界指示物种分析法（TITAN）,探究了叶绿素a、浊度、透明度和浮游植物的营养盐阈值.结果表明,草型清水态维持与长效运行较为成功的围隔,其藻类的叶绿素a含量虽然明显较低,但在夏季时蓝藻门仍占绝对优势.原位生态围隔叶绿素a响应TN的阈值为1.423mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.水体透明度响应TN的阈值为1.684mg/L,响应TP的阈值为0.103mg/L.各围隔总磷含量的平均值均大于或等于0.226mg/L,B1、B3、B8围隔后期处于清水态,其TN平均值都低于或等于1.42mg/L,B5、A1、A2、A3、A4围隔后期处于浊水态,其TN平均值都高于或等于1.78mg/L.这表明在滇池水华重灾区实施水体生态修复工程时,应首要考虑TN的影响,在TP含量严重超出阈值的情况下,如果TN处于一个较低水平,也能维持湖泊水体草型清水态的长效运行,并实现湖泊水体由藻型浊水态向草型清水态的转换.     

陆水水库水环境中重金属含量及风险评价

文章以典型饮用水源地陆水水库为对象，采集表层水样与沉积物品，采用原子吸收分光光度法测定7种重金属(Zn、Cd、Hg、As、Fe、Cu和Pb)的含量，并评估水体重金属的健康风险和沉积物重金属的生态风险。结果显示，水体中重金属Zn、Cd和Hg均未检出，As、Fe、Cu和Pb的平均质量浓度大小排序为As(8.358μg/L)>Fe(6.219μg/L)>Cu(0.959μg/L)>Pb(0.433μg/L)，含量均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。健康风险评价结果显示，对儿童的致癌风险均高于成人，As是该水体的主要致癌风险重金属；As的个人年均风险大于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平(5.0×10^-5a^-1)；非致癌性金属元素健康风险呈现出Pb>Cu>Fe，风险水平在10^-11～10^-10a^-1之间，低于国际推荐值的可忽略水平。沉积物中7种重金属含量均高于湖北省重金属土壤...     

人工湿地-氧化塘工艺组合对氮和磷去除效果研究

本文在小试规模上，研究了下行流湿地、推流床湿地、氧化塘和兼性塘四种处理单元的四种工艺组合对氮、磷的去除效果，研究结果表明：下行流湿地 氧化塘工艺组合具有较好的充氧效果，推流床湿地后置也可以提高出水的溶解氧。四种工艺组合对离子和TP、IP的去除无显著差异。人工湿地中硝化作用的发生有利于NH^ 4f-N的去除，增加氧化塘可以提高系统的硝化能力，但同时也会增加出水中的N0^-3-N浓度。     

三峡水库干流与香溪河库湾水体营养状态及其对水文条件的响应

基于三峡水库干流和香溪河库湾2003年7月至2013年7月10年间的水质数据,采用Carlson营养状态指数营养状态指数及差值二维坐标评价方法,阐述三峡水库干流和香溪河库湾在蓄水前后10年以来的营养水平,评价其水体营养状态及其限制限制因素,通过建立干支流中营养状态与水动力条件的关系,判断在干支流上水动力条件是否是富营养化的限制因子.结果 表明:蓄水10年来,三峡水库水体营养状态没有出现显著的上升或下降趋势.在三峡水库长江干流水动力条件对营养盐利用几乎没有调控作用.与水库干流不同,在香溪河支流库水动力条件在一定程度上能影响藻类对营养盐的利用,即可通过调节香溪河支流库湾水动力条件来控制藻类水华的发生.     

神农架地区大型水库库湾夏季藻类-营养非线性动力学分析

对大神农架地区大型水库库湾-三峡水库香溪河库湾夏季水华期间藻类的营养吸收生长构建了非线性动力学模型.模型反映了时间变化的整体趋势并可模拟藻类生物量峰值.通过改变初始磷浓度,系统均可达到两种藻消亡的平衡态,且模型可在一定程度上预测不同营养水平水体中水华暴发的可能性和强度.展示了动力学系统内部的变化可在一定范围内反映真实世界,通过系统内参数的调节,系统可达到或远离平衡态,以朝生态环境友好的方向发展.     

香溪河梯级小水电站对河流生态系统功能的影响

香溪河是长江三峡水库湖北省最大且靠近坝首的支流,干流全长94 km,流域面积为3099 km2,其水能资源丰富,自然落差达1540 m.以香溪河流域内的18座小水电站为研究对象,于2005年10月20日至11月1日分别对河流主要理化指标及生态系统功能(以附石藻叶绿素a浓度为代表)进行测量,分析其对梯级水电站建设的响应.结果 表明:5条河流(包括香溪河干流和4条主要支流)的空间异质性较大;从全流域来看,各主要理化因子如溶解氧、水深、浊度、流速等与附石藻叶绿素a含量相关性很高,但不同支流的主要影响因子各异,证明了流域空间异质性对研究小水电的影响具有重要作用;梯级小水电站建设对河流生态系统功能已产生显著影响,特别是在取水口下游的3号样点.由于取水造成的断流现象严重(采样时期,50％的电站出现断流,最长距离达3.2 km),因此在枯水期确定河流的最低生态需水量,是一个亟待解决的问题.从流域角度出发,通过多学科交叉手段研究小水电站建设如何与其他环境胁迫因子交互作用,如何共同影响河流生物多样性、生态系统结构、功能与服务.这将是流域水电站管理的重要抓手及解决途径,也是未来河流生态学的研究重点.     

受季风影响的河流底栖硅藻集合群落时间动态

集合群落(Metacommunity)由局地过程和区域过程共同构建和维持.季风区河流水文因子的时间动态对河流集合群落结构和构建方式具有重要影响.自2004年9月至2006年9月,在香溪河调查12个代表性样点,基于集合群落的理论框架,以河流底栖硅藻为研究对象,采用时空交互模型(STI)、集合群落结构组分分析(EMS)、方差分解(Variation Partitioning)等方法,分析河流集合群落结构及构建过程的时间动态,并通过回归分析,探究集合群落时间动态与水文因子的关系.结果 表明:河流集合群落结构和构建方式具有明显的时间动态,枯水期和平水期,集合群落分别受扩散限制和环境筛选过程的影响呈现出嵌套结构;丰水期,局地群落间物种的过高扩散产生群块效应,使集合群落呈现出类似Clementsian或Gleasonian的结构.洪水对于河流集合群落构建具有重要作用,7日内的最大流量、群落重置时间,对集合群落构建中空间因子的相对重要性有较为显著的负影响;群落重置时间与集合群落结构呈较为显著的二项式关系,洪水爆发75 d后集合群落开始恢复.     

香溪河流域不同介质中碳、氮、磷的分布特征及相关性研究

为了解香溪河流域碳、氮、磷的分布情况及水、陆生态系统中这些生源要素间的相互关系,对流域内河岸带土壤、河流水体及沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量进行调查,分析它们在流域内的分布特点,探讨各要素在3种介质间的相关性及随河流级别的变化规律。研究发现,超过60%的样点土壤中TOC、TN含量处于"较丰富"或"丰富"等级,耕地附近样点的TOC、TN和磷矿区附近样点的TP普遍偏高。河流水体及沉积物中各要素的含量都与土壤中的含量紧密相关,但水、陆介质间TP的相关性较TOC、TN强。低级别河流样点土壤中TOC、TN、C/P、N/P值和沉积物中C/P及N/P值整体较高级别河流样点高。结果表明:以磷矿开发和农业施肥为代表的人类活动,对香溪河流域内生源要素的含量及分布产生了显著影响;水体中P元素含量与陆源关系最强,在水体污染控制中应予以重视。