潜流人工湿地系统水力设计原则及类型

水力学条件是潜流型人工湿地建立及维持最重要的决定因子,直接关系人工湿地污水处理系统中的流速、流态、停留时间以及与植物生长关系密切的水面线控制等水力因子的设计和确定。概括分析了潜流型人工湿地水力设计的原则和类型,提出了复合潜流人工湿地系统水力模型构建的方法,以及形成系统的水流条件控制方法的研究路线,以期为潜流人工湿地优化设计、优化运行及机理模型的建立提供理论基础。     

温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响

构建由潜流人工湿地和表流人工湿地串联而成的复合人工湿地系统,研究了复合人工湿地脱氮除磷效果以及温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响。结果表明,复合人工湿地TP、氨氮平均去除率为33.64%、57.24%;水温降低会导致人工湿地氮磷去除率下降;基质为粗砂的潜流人工湿地脱氮除磷能力大于基质为砾石的潜流人工湿地。     

水平潜流人工湿地脱氮除磷研究进展

总结了水平潜流人工湿地的脱氮除磷机理,分析了进水水质、植物、基质、温度和水力停留时间这5种影响处理效果的主要因素,从不同角度论述了提高脱氮除磷效果所采取的措施,并探讨了水平潜流人工湿地存在的局限性和发展趋势。     

堵塞对湿地内水流流态及污水处理效果的影响

通过在污水中加入氯化钠示踪剂,研究人工湿地及其对照系统内水力停留时间的分布(HRTD),探讨潜流人工湿地和垂直流人工湿地中植物在堵塞前后对水流流态的影响,探讨堵塞对上述两种人工湿地水流流态的影响。结果表明:对于潜流人工湿地(SFCW),堵塞前湿地植物缩短了水力停留时间(HRT),堵塞后延长了HRT;对于垂直流人工湿地(VFCW),堵塞前湿地植物对水流流态无明显影响,堵塞后延长了湿地内的HRT。堵塞对湿地内水流流态影响明显,潜流和垂直流湿地由于堵塞其HRT分别延长了12.3%,22.6%。堵塞后湿地对污水的净化能力都要强于堵塞前,但是湿地的污水处理量减小,堵塞严重时湿地丧失其污水净化功能。     

官厅水库黑土洼人工潜流湿地系统水生植物管理探讨

在官厅水库黑土洼人工潜流湿地建成后,运行管理是其长期发挥效益的有力保障,水生植物布局与管理是其中最重要的一个环节。通过官厅水库黑土洼潜流人工湿地长期实际运行情况,总结潜流人工湿地系统水生植物管理方面的经验,探索湿地水生植物合理布局、植物种植方法、病虫害防治方面的运行管理方法。     

水平潜流人工湿地在含油废水三级处理中的应用

采用水平潜流人工湿地作为含油废水的三级处理工艺.试验研究了植物、季节变化对水平潜流人工湿地去除污染物性能的影响及湿地去除污染物的沿程趋势.结果表明,潜流湿地脱氮、降解有机物、去除油类性能与植物生长、季节变化密切相关,相关程度为脱氮＞去除油类＞降解有机物.潜流湿地脱氮、降解有机物、去除油类具有沿程同步性.芦苇湿地的去除污染物的性能明显好于空白湿地.     

电厂冲灰水人工湿地的系统设计

人工湿地是指人工筑成水池或沟槽,填充一定深度的基质,种植芦苇等根系发达的水生植物,污水由湿地的一端进入,以推流方式与布满生物膜的介质和溶解氧进行充分的植物根区接触,进行吸附、过滤、及湿硝化、反硝化作用而获得净化。人工湿地分为表面流人工湿地和潜流流人工湿地,潜流流人工湿地可分为水平潜流流人工湿地和垂直     

北方潜流人工湿地水质梯级净化能力分析

潜流人工湿地是人工湿地的主要类型，湿地梯级净化效果需要进一步研究。以官厅水库黑土洼地湿地系统示范工程为研究对象，通过近4 a实验，总结得出湿地对各类污染物的梯级净化效果。分析结果表明，人工湿地示范工程对水质净化效果较为明显，各个主要污染物的去除率平均达到40％以上；前两级湿地污染物的去除率占总去除率的比例大部分达到50%以上；潜流人工湿地具有进一步净化水质的潜力。基于分析结果，对于北方人工湿地的建设提出了有指导价值的建议，并指出了今后的研究方向。     

北关人工湿地对河道水污染物去除研究

北关人工湿地主要由潜流湿地和表流湿地组成,是北京行政副中心重要的水景观组成部分.文章基于北关人工湿地的设计运行参数,结合2019年北关人工湿地全年水质监测数据,分析不同湿地部分对北运河水质的净化效果.研究表明,全年运行期间潜流湿地对化学需氧量平均去除率(30％)高于表流湿地(22％);氮磷主要在潜流湿地中去除,总氮、氨...     

官厅水库人工湿地系统水质净化效果研究

对官厅水库黑土洼人工湿地系统入水、出水主要污染物去除率进行了初步分析,对湿地系统在官厅水库水质净化及水环境改善效果进行评估.试验证明,潜流人工湿地受气候影响相对较小.系统的进水口和出水口采取一定的保温措施,在寒冷的冬季,潜流人工湿地在冰层的覆盖下可以正常运行.     

不同布水方式下水平潜流人工湿地水动力学机制研究

通过6种布水方式（一般推流、多向入流、部分回流、波流、对角流、多点进水）下水平潜流人工湿地的脉冲示踪剂实验研究，获得其水力停留时间概率分布密度曲线。用4种不同概率分布函数（正态分布、对数正态分布、卡方分布、瑞利分布）对其水力停留时间的概率分布密度进行拟合分析，结果表明：对数正态分布的拟合效果更好。将对流扩散模型和连续反应器模型分别用于6种布水方式下的示踪剂迁移过程模拟，结果表明：连续反应器模型比较适合模拟部分回流式布水方式，对流扩散模型能够较好模拟其他5种布水方式。考虑多向入流和多点进水的示踪剂浓度叠加作用，进一步利用基于对流扩散机制的叠加模型进行示踪剂迁移过程模拟，结果表明：基于对流扩散机制的叠加模型能够较好模拟多向入流、多点进水类型的水平潜流人工湿地。     

基于遥感和GIS的江苏滨海地区湿地信息提取及动态变化分析

掌握湿地分布及动态变化特征能够为更好地保护湿地提供科学依据。以江苏省滨海湿地为研究对象,对研究区1992年、2002年、2012年3个时期的遥感数据进行处理,利用最大似然法分类提取湿地信息,研究滨海地区的湿地信息、动态变化并对驱动因子进行分析。结果表明江苏滨海湿地总面积呈减少趋势,其中人工湿地所占比重增加了22.43%,自然湿地所占比重则相应减少,此外自然湿地呈现以獐茅、盐蒿群落大幅度减少以及米草先大范围扩散后相对稳定的趋势;在转移过程中,转入面积最高的是人工养殖塘,而转出率由光滩变成了浅海水域;滨海湿地变化驱动因素主要是人类活动影响。     

Spatial-temporal changes of wetlands and its driving factors in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 2010 to 2020EI北大核心CSCD

基于高分遥感影像提取2010年、2015年和2020年湿地数据,使用探索性空间数据分析和地理探测器,定量解析了粤港澳大湾区2010—2020年湿地时空变化及其驱动因素。结果表明:2010—2020年粤港澳大湾区湿地面积不断减少,其中,人工湿地减少更明显(305.33 km^(2)),自然湿地减少90.17 km^(2),湿地向建设用地、草地转移是湿地损失的主要形式;2010—2015年湿地损失的主要区域为大湾区中部核心区和沿海城镇带,2015—2020年湿地损失区域在新区、新建产业基地等局部区域聚集;人工湿地变化主要受GDP、渔业产量、第二产业产值等社会经济发展因素驱动,常住人口的影响力逐渐增强;气温、第一产业产值和道路密度对自然湿地变化起重要作用,其余因子影响较弱。     

土壤和地下水环境中纳米材料迁移的研究进展

纳米材料具有特殊的理化性质,在各个领域被广泛使用,最终其不可避免进入地下环境(土壤和地下水环境的简称)中,具有潜在的环境污染风险,因而需要研究其在地下环境中的迁移行为。在收集查阅有关于地下环境中纳米材料迁移研究的基础上,对纳米材料的分类、地下环境中纳米材料迁移的机理、数学模拟方法以及影响迁移的相关因素进行了详细归纳和总结。在此基础上,对地下环境中纳米材料迁移的过程、机理以及模型等尚需深入研究的科学问题提出了展望。     

Comparison of measured and simulated distribution of microbial biomass in subsurface vertical flow constructed wetlands.

The multi-component reactive transport module CW2D has been developed to model transport and reactions of the main constituents of municipal wastewater in subsurface flow constructed wetlands and is able to describe the biochemical elimination and transformation processes for organic matter, nitrogen and phosphorus. It has been shown that simulation results match the measured data when the flow model can be calibrated well. However, there is a need to develop experimental techniques for the measurement of CW2D model parameters to increase the quality of the simulation results. Over the last years methods to characterise the microbial biocoenosis in vertical subsurface flow constructed wetlands have been developed. The paper shows measured data for microbial biomass and their comparison with simulation results using different heterotrophic lysis rate constants.     

Modeling Anthropogenic Impacts and Hydrological Processes on a Wetland in China

In many rapidly urbanizing countries like China, wetlands are constantly affected by anthropogenic factors such as landscaping, additional abstractions, reduction in catchment perviousness, etc. Thus, modeling of such anthropogenic factors should be explicitly considered when simulating wetlands. In this paper, the wetland module in a distributed hydrological model, SWAT, is modified to simulate the artificial water input to the designated wetlands. Local river runoff is used as the water sources to study the wetland restoration potential and to analyze the effects on local hydrological cycle and sea outflow. The QingDianWa depression, near Tianjin city, China, is used as a case study to study the restoration impact. Results showed that after restoration, the QinDianWa depression can reduce the potential impact of flooding by an average of 61 million m³ per year, increase the annual surface runoff by about 32 million m³ in non-flood seasons, and increase groundwater recharge by 9.4 million m³. This illustrated the importance of wetland restoration on flood control, river flow increase, groundwater recharge, and flood reclamation. But with local water resources is far from meeting the demands of wetland restoration, the actual restored water surface area is only 21.5 and 40.9 km² for the designated surface areas of 60 and 150 km² respectively. Compared with nature wetlands without human disturbance, the anthropogenic effect of reduction of runoff and groundwater recharge may be attributed to large amount of human consumption of local water. However, the results showed that the aims of restoring Tianjin wetlands cannot be achieved fully by relying solely on local water resources. It is necessary to consider a combination of external sources of water and using artificial recharge from reclaimed water.     

Constructed wetland attenuation of nitrogen exported in subsurface drainage from irrigated and rain-fed dairy pastures.

Nitrogen removal performance is reported for constructed wetlands treating subsurface drainage from irrigated and rain-fed dairy pastures in North Island, New Zealand. Flow-proportional sampling of inflow and outflow concentrations were combined with continuous flow records to calculate mass balances for the wetlands. Drainage flows from the irrigated catchment were 2.5-4 fold higher and N exports up to 5 fold higher per unit area than for the rain-fed catchment. Hydraulic and associated N loadings to the wetlands were highly pulsed, associated with rainfall, soil water status, and irrigation events. Transient pulses of organic nitrogen were an important form of N loss from the rain-fed landscape in the first year, and were very effectively removed in the wetland (> 90%). Median nitrate concentrations of approximately 10 g m(-3) in the drainage inflows were reduced by 15-67% during passage through the wetlands and annual nitrate-N loads by 16-61% (38-31 7 g N m(-2)y(-1)). Generation in the wetlands of net ammoniacal-N and organic-N (irrigated site) partially negated reduction in nitrate-N loads. The results show that constructed wetlands comprising 1-2% of catchment area can provide moderate reductions in TN export via pastoral drainage, but performance is markedly influenced by variations in seasonal loading and establishment/maturation factors.     

湖泊湿地利用阶段演变的经济学分析——以太湖为例

人类对太湖湿地利用存在多种形式,但是在特定经济发展阶段的主导地位不同,存在太湖湿地利用阶段的演变,这个演变过程是在人类需求和湖泊湿地资源比较优势的共同作用下实现的,是实现丰富的自然资源对相对稀缺的自然资源的替代,是人造资本对自然资本和自然生产力进行替代的过程,是人类对太湖湿地依附性利用向和谐性利用转变的过程。