潮间带湿地碳循环及其环境控制机制研究进展

有高等植被覆盖的潮间带湿地（红树林沼泽、盐沼）植被生产力高,有机碳分解速率低,CH4排放较弱,碳沉积速度快,是单位面积碳封存速率最高的生态系统之一。作为全球“蓝色碳汇”的主要贡献者,潮间带湿地在减缓含碳温室气体排放,降低全球温室效应方面具有重要潜力。潮间带湿地大多地处经济发达和人口密集的河口海岸地区,近年来其碳汇功能受到了越来越多人为干扰的威胁,正在发生着的气候变化则更增加了这种碳汇功能的不确定性。在全球变化背景下,对潮间带湿地碳循环及其环境控制机制的深入了解可以帮助更好地管理这种具有重要碳减排潜力的生态系统。文章综述国内外的相关研究,分析了潮间带湿地碳循环的基本过程和环境影响因素,探讨了多种人为干扰和气候变化要素对潮间带湿地碳循环的影响。潮间带湿地碳循环的基本过程主要包括垂直方向土壤（水）-大气界面和植被-大气界面CO2、CH4交换和沉积过程驱动的碳封存,以及水平方向与近海的碳交换。潮间带湿地的碳循环主要受潮汐/流、光合有效辐射、温度、盐度、水位、植物群落特征等非生物和生物因素的影响。围垦、富营养化、放牧很可能削弱潮间带湿地的碳汇功能,而外来植物入侵却可能在一定程度上增加其碳汇潜能。海平面上升、气温升高会增加潮间带湿地碳汇功能的脆弱性,CO2浓度升高的作用依赖于优势植物群落的光合作用途径,而多种并存气候变化要素的作用则更为复杂。全球范围内大量潮间带湿地已经遭受破坏甚至丧失,水文调控是对受损潮间带湿地碳汇功能进行修复和重建的有效措施。未来的研究需要更好的理解多种并存气候变化要素,及人为干扰和气候变化同时存在对潮间带湿地碳循环的交互效应,利用过程模型预测不同人为干扰和气候变化情境下潮间带湿地碳收支变化规律,并完善受损潮间带湿地碳汇功能修复的基础理论和实施方法。     

探讨晋陕豫金三角地区黄河湿地保护中的区域合作方式

2014年国务院批准《晋陕豫黄河金三角区域合作规划》,批复中强调加强生态环境共保共治,黄河湿地作为重要的生态环境走廊,是黄河金三角地区赖以生存和发展的资源宝库和最重要的生存环境之一。文章调查了晋陕豫金三角地区黄河湿地现状,分析湿地保护区域合作机制存在的问题,进而探讨了区域合作方式。     

北方地区人工湿地水质净化植被的选择研究

人工湿地是一种高效、无动力的生化处理技术,可对比较难处理的有机废水进行深度处理可取得良好的处理效果,并且运行费用低,工艺简单。但其合理的植被设计会对处理效率产生的较大的影响。对北方地区可用于人工湿地的植物进行了分析研究,选择合理的植被可以提高水质净化效率。     

不同退化湿地中嗜冷甲烷古菌的变化规律研究

该试验通过厌氧分离、滚管纯化技术对同一时期不同退化程度湿地中的嗜冷甲烷古菌进行分离,采用血球计数法对嗜冷甲烷古菌计数,应用荧光显微镜观察其形态特征,并使用气相色谱法对其产甲烷量进行测定分析,依据试验结果分析嗜冷甲烷古菌与高寒湿地退化的联系。结果表明:随着湿地退化程度增加,嗜冷甲烷古菌的种类和数量都有增加,其产甲烷气体量亦有明显增加,对嗜冷甲烷古菌的特性研究可以在一定水平上指示湿地的退化程度。     

鄱阳湖湿地土壤中胡敏酸对NH_4~+-N的吸附性能研究

采用国际腐殖协会提出的Na OH提取法,从鄱阳湖湿地土壤5个剖面层提取出胡敏酸,应用红外光谱分析仪对胡敏酸进行表征,并研究其对氨氮的吸附特性。结果表明:Freundlich方程能够更好地描述胡敏酸对NH4+-N的吸附,意味着胡敏酸对NH4+-N的吸附主要表现为线性分配过程;通过吸附前后的红外光谱分析,该胡敏酸主要含有芳香环、脂肪类、羧酸类或是酚类等基团,且在NH4+-N的吸附反应过程中其主要作用可能是羧酸类物质或脂肪族类物质,且主要是通过氢键、质子转移或范德华力等弱作用吸附在胡敏酸上;在氨氮的吸附动力学实验中,得出20~30 cm剖面层的胡敏酸对NH4+-N的吸附速率相对其他4个样要快,这可能是由于该剖面层胡敏酸所含基团活性较强的原因;p H对胡敏酸吸附NH4+-N的影响为,在酸性条件下,随着p H的降低,吸附量越小,而在碱性条件下,吸附量随着p H的升高呈减小;胡敏酸浓度的增加会使氨氮的去除率上升。     

分散型城镇污水处理组合工艺效果评价与研究

该文以三峡库区小城镇分散型污水处理厂——万州白羊镇污水处理厂为研究对象,该厂采用前端厌氧、好氧处理加末端人工湿地处理的组合工艺,通过对厌氧、好氧、人工湿地三段出水的长期监测,评价各段水质处理效果,研究污染物主要去除方式。结果发现,组合工艺对BOD5、COD、NH3-N处理效率超过90%,SS降解效率为75%,TN在运行稳定后去除效率为85%,运行以后改善了水环境质量,削减了三峡库区入库负荷。分阶段研究表明,污染物最大去除效率值稳定在厌氧-好氧阶段,而湿地处理末端尾水存在较大的季节性差异,在温度较低的秋冬季节较差,而在春夏季节有较为明显的提高。因此,为保障污水稳定处理效果,建议今后小城镇分散污水处理项目应加强前端厌氧-好氧设施的优化设计,而非仅仅依赖湿地。     

野鸭湖湿地土壤中砷汞分布特征及潜在风险评价

为了解野鸭湖湿地土壤砷汞元素分布规律、形态组成及元素累积影响因素,探讨土地利用对土壤砷汞时空变化的影响,在北京延庆县野鸭湖湿地公园及周围几个镇采集表层土壤,采用原子荧光光谱法对砷汞总量测定,并用五步连续萃取和原子荧光光谱法测定砷汞形态,同时利用相关分析研究As、Hg元素分布的影响因素。结果表明:As、Hg元素在野鸭湖湿地土壤中平均含量10.07、0.088 7mg/kg;均超出北京市土壤背景值,其中草地、耕地中少数采样点低于背景值。砷元素与钒、铁、锰显著正相关(r>0.4,p<0.01);汞与锰正相关,钒、铁、锰含量会在不同程度上影响As的分布;而锰是影响Hg分布的主要因素。As主要形态为残渣态,Hg主要形态为有机物结合态和残渣态。采用风险评价编码法对研究区域的砷汞元素进行潜在生态风险评价,2种元素生态风险均较低。     

1983~2013年江苏盐城滨海湿地景观格局变化特征

利用遥感和地理信息系统技术,通过分析江苏盐城滨海湿地1983~2013年景观格局变化过程,定量分析湿地景观组分保留率和湿地类型特定转移过程贡献率,研究景观演变的结构特征及变化方向。结果表明:1983~2013年间,江苏盐城滨海湿地自然景观面积总计减少1211.22 km2,比重下降21.63%,呈逐年递减趋势。人工景观的面积逐步攀升,2013年较1983年面积增加达1492.09 km2。其中盐田面积减小,养殖塘的面积增加到达930.28 km2。自然景观中,海水水域的保留率较高(74.4%),转出类型主要为光泥滩。人工景观中农田林地和养殖塘的保留率较高,分别为79.0%、60.9%,主要转出类型分别为建筑用地(76.1%)、农田林地(86.6%)。自然演替优势转移型累积贡献率为26.98%,人类主导转移型累积贡献率为44.00%,其中对自然湿地的围垦累积贡献率为35.21%。可见,近30 a江苏盐城滨海湿地景观格局动态变化人类活动为主导因素,主要体现为对自然湿地的围垦。     

用于人工湿地强化预处理的气浮加药研究

针对天津某人工湿地工艺研发了由溶气气浮设备和生物滤池组成的人工湿地预处理工艺。对生物滤池开展了稳定运行、反冲洗研究,并对生物滤池中的微生物进行分析;对河道水体中SS、COD、TN、TP去除效果进行试验,得出结论:当PAC和PAM投加量分别为30,1.5 mg/L时,出水中的COD、SS、TN和TP水质指标均符合《城镇污水处理厂污染物排放》一级A标准。     

人工湿地应用于富营养化景观水体修复

以某会议中心1号和2号人工湿地为研究对象,研究了人工湿地对富营养化景观水体的净化效果。结果表明:1号和2号人工湿地对COD、TN和TP均具有较好的处理效果,植物的差异对湿地污染物去除效果的影响不明显。TP的去除主要依靠基质的作用。湿地的前段和中段是整个湿地COD和TN去除的主体,且前段的去除率高于中段。