废弃场地修复的微尺度生态安全评估优化体系

针对我国陆域废弃场地生态修复的技术需求,从生态安全角度提供了可操作性强的评估与优化方法和技术体系,重点包括场地调查,场地污染等级划分,阻力因子体系构建与模型分析,生态安全指标评估以及技术方案比选优化等步骤.研究同时展示了该生态安全评估与优化技术方法在典型陆域废弃场地生态修复中的具体应用,为陆域废弃场地的微尺度生态修复方案确定与优化提供了一种定量化科学方法.     

基于生态和社会经济约束的区域土地整治潜力评价研究

准确评价区域耕地整治、农村居民点整治、废弃地复垦和未利用地开发4种类型的土地整治潜力是实现区域统筹规划和保障粮食安全的重要前提。通过选取能反映区域四种土地整治类型内在和外在潜力的指标因素,引入生态安全和社会经济双重制约条件,结合层次分析法和约束条件评价模型对研究区域生态安全和经济社会约束下的土地整治综合潜力开展定量评价,并采用K-Means聚类方法进行潜力分区。研究结果表明:高生态安全和经济发展水平条件能提高区域土地整治潜力水平,反之则制约土地整治潜力水平,同时根据约束条件的土地整治潜力评价结果将研究区域划分为土地整治高潜力区、较高潜力区、一般潜力区和低潜力区,与无约束条件下的土地整治潜力评价结果相比,该分区结果更加符合当地实际情况。该研究一方面可为生态文明建设背景下的土地整治潜力评价提供新方法,另一方面可为新一轮土地整治统筹规划提供有效的依据和参考。     

湘西大龙洞岩溶流域生态环境分析与治理对策

湘西岩溶区是我国西南岩溶区具有一定代表性的岩溶石山地区,其岩溶生态环境对湘西国民经济建设进程有重大影响,岩溶生态环境治理是湘西社会经济可持续发展首先要解决的问题。大龙洞岩溶台地是湘西少数民族聚居地之一,土地贫瘠,水资源开发利用困难。植被覆盖率低、地表水资源贫乏、地下水位埋深大、石漠化与水土流失等严重制约了当地的经济的发展。在研究湘西大龙洞岩溶流域自然地理与地质构造、岩溶水资源、土地与植被环境等特征的基础上,分析大龙洞岩溶流域石漠化等生态环境问题,并根据大龙洞岩溶流域生态环境特点,提出了相应的治理对策,为大龙洞岩溶流域生态环境治理提供科学依据,也为西南岩溶石山石漠化治理提供可借鉴的技术方法。     

微生物技术改善河道水质的研究

该课题是探索直接利用人工培养的微生物改善河道水质的研究。在桂林桃花江河道投放反硝化细菌制剂2个月后,水质有了一定程度的改善,COD和TN的浓度降低,但TP和浊度变化幅度不大。受进水水质和低温天气的影响,反硝化细菌制剂的净化作用及反硝化作用不能充分发挥。     

人工浮岛在上海白莲泾河道水质治理中的作用

2007年9月~2008年3月,为改善上海白莲泾世博园区段的水质,在该河段构筑了一段由鱼类、贝类和植物组合的人工浮岛,并对浮岛内外水质进行了跟踪监测。结果显示,人工浮岛显著提高了水体溶解氧(DO),降低了悬浮物(SS)含量,提高了水体透明度,同时显著降低了总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、活性磷(PO4--P)。人工浮岛构筑初期(2007年9~10月),整个生态系统尚处于适应阶段,浮岛内外水质并无明显差别,DO总体均低于5mg/L、SS均大于40mg/L、TN含量均高于2.0mg/L、NH3-N含量均高于1.0mg/L、TP含量均高于0.15mg/L、PO4--P含量均高于0.05mg/L,此时浮岛对河道水质的改善效果不佳;2007年11月至08年2月,由菖蒲、鲢鳙鱼、三角帆蚌组合的浮岛生态系统结构稳定,各类生物生长状况良好,对水质有明显的改善效果,浮岛内水体DO含量提高至8.0mg/L以上、SS含量降低至10mg/L以下、TN含量较浮岛外均降低了2.0mg/L、NH3-N含量较浮岛外降低了3.0mg/L、TP含量总体均降低至0.06mg/L、PO4--P含量降低至0.03mg/L;构筑后期(2008年3月),浮岛缺乏必要的人工维护和管理,冬季植物死亡、腐烂,再次释放出N、P等营养物质进入水体,使得人工浮岛处理效果明显降低,造成二次污染,浮岛内水体中各指标含量迅速上升至处理前水平。     

Remediation of metal polluted mine soil with compost: co-composting versus incorporation

Trace element contamination of post-industrial sites represents a major environmental problem and sustainable management options for remediating them are required. This study compared two strategies for immobilizing trace elements (Cu, Pb, Zn, and As) in mine spoil: (1) co-composting contaminated soil with organic wastes and (2) conventional incorporation of mature compost into contaminated soil. Sequential chemical extraction of the soil was performed to determine temporal changes in trace element fractionation and bioavailability during composting and plant growth. We show that mine spoil can be co-composted successfully and this action causes significant shifts in metal availability. However, co-composting did not lead to significant differences in metal partitioning in soil or in plant metal uptake compared with simply mixing mine spoil with mature compost. Both treatments promoted plant growth and reduced metal accumulation in plants. We conclude that co-composting provides little additional benefit for remediating trace-element-polluted soil compared with incorporation of compost.     

Selecting cost‐effective areas for restoration of ecosystem services

Selection of areas for restoration should be based on cost‐effectiveness analysis to attain the maximum benefit with a limited budget and overcome the traditional ad hoc allocation of funds for restoration projects. Restoration projects need to be planned on the basis of ecological knowledge and economic and social constraints. We devised a novel approach for selecting cost‐effective areas for restoration on the basis of biodiversity and potential provision of 3 ecosystem services: carbon storage, water depuration, and coastal protection. We used Marxan, a spatial prioritization tool, to balance the provision of ecosystem services against the cost of restoration. We tested this approach in a mangrove ecosystem in the Caribbean. Our approach efficiently selected restoration areas that at low cost were compatible with biodiversity targets and that maximized the provision of one or more ecosystem services. Choosing areas for restoration of mangroves on the basis carbon storage potential, largely guaranteed the restoration of biodiversity and other ecosystem services. Selección de Áreas Rentables para la Restauración de Servicios Ambientales     

矿区生态重建基础理论与方法研究

基于10年的矿区土地复垦科学研究的实践,分析了由矿区土地复垦到矿区生态重建研究现念的转变、矿区生态重建的理论基础,对矿区生态重建的概念、特点、范围及研究内容进行了界定,并探讨了矿区生态重建研究的认识、方法及其方案应具备的特点。     

苏州河6支流截污工程的优化调整

苏州河6交流截污工程是苏州河环境综合整治一期工程中最重要的治水工程之一。在工程进一步设计与实施过程中，根据多次污染源调查的结果，提出了按水系截污、沿河截污与区域截污相结合、雨水泵站旱流污水截污的3项原则，对苏州河6交流截污工程进行了优化调整，使截污效果得到大幅度的提高。实际纳管污染源数量由原计划的820个增加到2977个，实际截除污水量由原计划的6．8万m^3／d增加到26万m^3／d，6交流区域的截污率由22％提高到85％以上，6条主要交流的平均污水截除率接近70％，其他一些主要交流污水截除率也达到90％以上。     

黄土丘陵区小流域植被建设的土壤水文效应

以纸坊沟流域为研究对象,研究了植被恢复后不同植被对土壤水分的影响情况,得出如下结论:①草地土壤水分含量大于灌木林地,灌木林地土壤水分含量大于乔木林地;②选用乡土树种油松造林对土壤的干化程度较轻,选用刺槐造林时要考虑立地条件和造林密度,林草隔带种植可以减轻土壤干化程度;③灌木林下阴坡土壤干层并不比阳坡干层程度轻。土壤干化程度和植被种类直接相关。此外,受种植密度及人为干扰影响;④和以前人们的认识不同,天然草本植被也会形成土壤干层,其中白羊草和长芒草形成有利于自身群落稳定的干层,但茭蒿形成的干层则对自身稳定不利,在植被建设上应引起足够重视。