浅谈湿地生态系统的建设与保护

浅谈湿地生态系统的建设与保护
浅谈湿地生态系统的建设与保护

1 湿地生态系统

1.1 湿地的概念

湿地是地球上具有高度多样性的独特生态系统。《湿地公约》对湿地的定义就是广义的定义, 是为许多加入公约国家接受的定义“湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带, 带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者, 包括低潮时水深不超过6m的水域”。同时又规定“可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水深超过6m的区域”。

1.2 湿地的类型

像湿地的定义一样, 湿地的分类方法也是多种多样的。根据《湿地公约》, 湿地的定义将湿地分为天然湿地和人工湿地二大类, 天然湿地又包括海洋/海岸湿地和内陆湿地的2个分支32种, 人工湿地10种。

1.3 湿地生态系统的功能

湿地作为一种特殊的生境, 具有维护生态安全、保护生物多样性等功能。人们把湿地称为“地球之肾”、天然水库和天然物种库。1996年10月《湿地公约》缔约国常委会通过决议, 宣布每年2月2日为世界湿地日。

湿地系统中的各种动物、植物、微生物、细菌以水体及永久性或间歇性处于饱和状态的基质为依托, 通过物理的、化学的分解、吸收、转化, 构成了湿地生态系统。据美国科学家研究, 每公顷湿地生态系统每年创造价值达4000美元至14000美元以上, 分别是热带雨林和农田系统的2-7倍和45-160倍。

(1)生命的摇篮。科学已经证明, 生命来源于水, 所以湿地与生命是紧密相连的。

(2)文明的摇篮。人类文明发源于大河, 国外的尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河、恒河、帽公河和我国的黄河都是人类文明的发祥地。

(3)直接利用的价值。湿地出产了人类必不可少的直接利用产品, 主要有:水资源、鱼、虾、贝、藻类、莲、藕、菱、芡、泥炭、木材、芦苇、药材等湿地产品, 硼、铿、盐类等湿地矿产, 泥炭、水能等能源、水运等。

(4)间接利用的价值。湿地的间接利用价值范围广泛,如流量调节、防止海水入侵、与地下水的交流、营养物质沉积、调节气候、生物多样性、文化遗产、保护海岸, 防止侵蚀、生态功能、景观价值、教育与科研价值等。

2 北京市湿地生态系统现状

目前北京市湿地面积约5万hm2, 其中天然湿地面积3.5万hm2,人工湿地面积约1.5万hm2。已建成野鸭湖、汉石桥、金牛湖、拒马河、怀沙怀九河和白河堡等7个湿地自然保护

区, 总面积2万多hm2。

由北京市科委立项, 北京市野生动物自然保护区管理站和首都师范大学生命科学学院在2001年7月至2004年6月期间做了《北京湿地环境生物多样性保护研究》, 在永定河、潮白河、温榆河和拒马河4个水系的主要河流和水库设立了30多个采集点, 采集样本4000多个。研究结果显示:①北京地区植物新记录3种, 鸟类新记录6种, 首次发现黑鹤、灰鹤、苍鹭、夜鹭和池鹭等重要湿地鸟类在北京地区的栖息地和越冬地;首次将北京湿地植物划分为2个植被型组, 5个植被型, 78个群落型珍稀鸟类共有154种, 其中有国家一级保护的东方白鹤、黑鹤、白尾海雕、金雕、白头鹤、大鸭等6种;国家二级保护的卷羽鹈鹕、白额雁、灰鹤、白枕鹤和猛禽等38种;北京市一级保护的21种;北京市二级保护的89种。然而, 由于人为因素对湿地的破坏作用, 北京的湿地生态系统存在令人担忧的状况。②由于北京连续多年降水少, 许多河流干涸断流。特别是在众多河流上游修建拦水坝和水库, 近些年又建了许多橡胶坝截流, 使河流的下游大多干涸。又有许多坑塘、水渠、河道被污染, 所以依赖水环境繁殖、栖息的两栖爬行动物急剧减少, 甚至在一些地区消失。③北京湿地鸟类无论是种类还是种群数量都少于20世纪五六十年代。④湿地面积大大地缩小了, 湿地原有质地变坏, 原有的功能丧失了。

北京曾是河流、水系众多的“风水宝地”, 境内有大小河流200余条, 但随着城市发展和多年干旱等原因, 北京的湿地生态系统正在面临着巨大压力。历史上北京的湿地面积占到总面积的15%, 而据目前的统计, 北京的湿地仅剩5万hm2, 不到总面积的3%了。

根据《北京市湿地保护工程规划》, 到2010年, 北京将在95%的重要湿地建立湿地自然保护区, 使北京湿地下降和破坏的趋势得到遏制。2005年北京要着手建设金海湖、密云水库、三家店3个湿地自然保护区, 使保护区总数达到10个, 其中市级自然保护区7个;完成野鸭湖、密云水库等5个重要湿地自然保护区建设。

3 湿地生态产业建设保护的社会化要求

我国是亚洲湿地类型最齐全、数量最多、面积最大的国家。我国现有湿地面积3848万hm2, 居亚洲第1位, 世界第4位。调查显示, 我国总面积3848万hm2湿地中, 天然湿地和库塘湿地面积分别为3620万hm2、228万hm2,分别占全国湿地总面积的94%和6%。在天然湿地中, 沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、沿海湿地面积分别为1370万hm2、835万hm2、820万hm2、594万hm2, 为世界上居加、美、俄之后的第4个湿地大国。由于经济落后、认识滞后等诸多原因, 我国的湿地在20世纪遭受了巨大的破坏。我国自1992年加入《湿地公约》后, 保护力度后来居上。目前我国约有40%的天然湿地被纳入管护范围, 许多濒临干涸的湿地重新焕发生机……

但是, 庞大的人口数量、快速的经济增长和有限的水土资源, 使湿地保护还面临着严峻的长期挑战。认识不足,湿地保护机构不健全, 法规不完善, 资金投入不足, 管理力度薄弱, 侵占、破坏湿地的事件还时有发生。为了实现对湿地生态系统的抢救性保护, 实现湿地生态产业的可持续发展, 对湿地生态产业建设保护的社会化提出了很高的要求。

3.1 实施有限目标下的湿地保护与生态恢复工程

在湿地保护与合理利用总目标下, 优先选择以湿地保护为重点, 在湿地保护中又选择自然(原生)湿地保护和对退化湿地进行示范性的生态恢复、重建为近期湿地保护战略的执行目标。

3.2 控制土地利用方式的变更是天然湿地保护管理的重要措施之一

目前我国对天然湿地的保护工作, 主要方式就是在天然湿地区域建立保护区。建立湿地自然保护区, 其实质性的目标是要维持天然湿地的土地利用状况, 以建立保护区之时的湿地自然生态系统状况和生态特征为起点, 通过管理使其向良性循环方向发展。为了使天然湿地得到有效保护, 必须以建立在保护天然湿地生态功能基础上的湿地合理利用, 逐步取代破坏性利用。这就需要从湿地区域现有的土地利用类型、面积比例、空间配置等对区域生态安全的影响角度, 考虑土地经营方式和使用制度的调整, 重新审定土地使用证、土地承包合同和土地利用规划。对于高风险区、生态脆弱区的湿地土地使用权, 国家应当收回, 以满足生态保护与生态恢复的国家和公众利益需要。

3.3 减少水资源开发项目对湿地及其生物多样性的负面影响, 建立湿地生态坏境用水的国家保障机制

水资源开发项目要对流域内自然水流进行更改, 必不可少地要采用工程措施, 这些工程改变了湿地的自然状况,在生态方面产生的重大负面影响直接危害湿地及其生物多样性安全, 包括河水流量减少、迁徙鱼类及其他水生物种的徊游通道被阻、水污染加剧、维持湿地的自然洪水时间紊乱、湿地的沉积和营养减少、河流湿地的排水和永久性洪水、地表和地下水的盐化等。天然湿地在河流流域管理中发挥了重要的作用, 对于水量调度, 应当评估对湿地的水文、地貌、植被、野生动物和区域生态方面所造成的影响。

3.4 建立国家湿地保护基金, 鼓励社会各界参与湿地保护

湿地保护是重要的社会公益事业, 国家和各级政府是湿地保护的主体, 是湿地保护资金投人的主渠道。应当把湿地的保护与生态恢复作为国家生态建设工程的一项重要内容, 列入国家公共财政预算, 统筹安排。除了国家投资实施湿地生态保护与恢复建设工程外, 还应当采取得力措施, 拓宽融资渠道, 广泛吸引社会力量参与湿地保护与生态建设。要按照“谁保护、谁投资、谁受益”的原则, 引导和鼓励社会各界人士积极投资湿地保护。

3.5 构筑湿地保护管理的法律制度框架, 建立规范的湿地保护管理扶序

建立湿地保护管理的法制体系是湿地保护与合理利用管理的基础。从我国湿地保护管理所面临的现实看, 急切地需要有相应的湿地保护专门法律法规, 以严格规范湿地开发利用管理方面的政府、组织或个人行为, 保证在社会主义市场经济条件下, 能够依法利用和管理湿地资源, 保障湿地功能的可持续发挥。

3.6 加强对湿地开发项目的环境影响评价及监督

目前我国虽然已建立了建设项目环境影响评价的制度,但在生态影响评价的管理方面仍很薄弱, 特别是对于已经明确需要采取生态恢复和补救措施的, 也因缺乏法律保障而难以执

行。目前我国应当围绕国家生态建设工作重点,建立生态影响评估制度, 不断完善湿地保护管理制度, 保护好现已为数不多的天然湿地。

3.7 开展湿地保护宣传教育, 提高公众意识

广泛地开展湿地保护与合理利用的宣传教育, 重点是进一步加强各级领导干部、湿地保护管理人员、湿地开发利用者、当地社区人员及青少年和行政执法人员的湿地保护与合理利用的意识教育。从科学的角度、用科学的方法,让人们了解和认识湿地与人类的关系, 提高全社会对湿地和水禽的保护意识, 为湿地保护管理工作创造良好的氛围。

湿地生态系统的修复

湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境,这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位,经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相,这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例,本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例,虽然规模较小,但是做了很好的尝试,很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了,它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容,找不到足够的字典,原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名,没有英文学名的标注,在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方,仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇,通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》,称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地(wetlands)作了如下定义:“湿地,不管是天然的,还是人工的;也不论是永久的,还是短时的;是停滞的,还是流动的;是淡水、半咸水、还是咸水,凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域,都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽,包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领,日本的湿地,根据地形等条件,可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样,包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表

⒈ 自然湿地 如表1所示,自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”,高层湿原中有多样的水苔生长繁茂,好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富,芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”,沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处,低层湿原都分布在低地,有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润,是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域,而涌水湿地是分布在气候温暖的地域,形成毛毡苔类的特有植被。此外,还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处,有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没,在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中,生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中,生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂,成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林,分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关,在日本的水稻生产区,从开始水稻生产的2000多年来,已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大

【CN109574240A】一种人工湿地生态污水处理系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910107681.4 (22)申请日 2019.02.02 (71)申请人 福建省利航建设有限公司 地址 364000 福建省龙岩市新罗区工业西 路68号 (72)发明人 范利民  (51)Int.Cl. C02F 3/32(2006.01) C02F 3/34(2006.01) C02F 9/14(2006.01) (54)发明名称一种人工湿地生态污水处理系统(57)摘要本发明公开了一种人工湿地生态污水处理系统,涉及人工湿地技术领域,所述系统包括污水过滤装置、人工湿地装置;所述污水过滤装置内安装有过滤板,所述污水过滤装置连接排水管,所述排水管连接高压水泵后连接至所述人工湿地装置;所述人工湿地装置包括生态净化层、生态种植层、曝气增氧机。本发明通过设有污水过滤装置,对污水进行初步过,通过设有倾斜底板,更容易将杂物排出;通过设有生态净化层和生态种植层,对污水进行逐层过滤净化;通过设有高压水泵使排水管中水压较强,通过生态净化层不易堵塞;通过设有曝气增氧机,给污水增氧,提高水生植物和泥鳅对污质的分解,同时也防止 净化后的污水二次污染。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109574240 A 2019.04.05 C N 109574240 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109574240 A 1.一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述系统包括污水过滤装置、人工湿地装置;所述污水过滤装置内侧底部和侧面安装有防渗漏结构,所述污水过滤装置底部安装有倾斜底板,所述污水过滤装置在所述倾斜底板较低的一端开设有杂物排出口,所述污水过滤装置内安装有过滤板,所述污水过滤装置内在所述过滤板下方安装有污水进水口,所述污水过滤装置连接排水管,所述排水管连接高压水泵后连接至所述人工湿地装置;所述人工湿地装置包括生态净化层、生态种植层、曝气增氧机,所述人工湿地装置底部和侧面安装有所述防渗漏结构,所述人工湿地装置底部在所述防渗漏结构上安装有所述排水管,所述排水管上设有生态净化层;所述生态净化层从下从上依次设有第一净化层、第二净化层、第三净化层;所述第三净化层上设有生态种植层,所述生态种植层侧面开设有排水口;所述曝气增氧机安装在所述人工湿地装置侧壁上,所述曝气增氧机连接排气管,所述排气管分布在所述第二净化层和所述第三净化层之间。 2.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述第一净化层填充有铁矿石和大小砾石填料层,所述第二净化层填充有小砾石填料层,所述第三净化层填充有海蛎壳和卵石填料层。 3.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述生态种植层底部为泥鳅土壤层,所述泥鳅土壤层上种植有水生植物,所述水生植物包括力花、香蒲、旱伞草、芦苇、灯心草中的任意一种或两种以上的组合。 4.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述杂物排出口处设有排出阀。 5.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述排水口处设有出水阀。 6.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述排水管横向安装在所述人工湿地装置底部的一段上均匀的设有排水孔。 7.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述排气管均匀水平的分布在所述人工湿地装置,所述排气管上设有排气孔。 8.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统,其特征在于,所述过滤板安装在所述污水过滤装置正中间位置,所述排水管管口位于所述过滤板上方。 2

湿地生态系统设计

湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大,城市人口的不断增加,在城市人居环境中,不断地产生大量的生活污水,而现在城市污水对城市环境有着很大的危害,为保持城市的良好水质,合理利用水资源,结合小区环境景观,我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一:湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一,利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用,人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成,在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物,通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化,去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割,能够彻底将污染物从系统中排出。 二:人工湿地种植的水生植物具有观赏价值,构成了独特的怡人景观。 三:人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用,但有占地面积较大的缺点。

建设步骤 1:污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统,引起堵塞,在一级湿地进水口设方孔格网,并利用穿孔管均匀布水,水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质,又设于路面以下不便于清理,一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞, 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接,二级湿地水流方式为上行流,由表面出水,表面积水深200mm,出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤,除去较大颗粒物,二级湿地填料采用较小颗粒碎石,能截流较细的颗粒物,提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大,是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流,填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管,一条支管直接进入下级湖,另一条支管进入出水槽,出水形成瀑布流入下级湖。 2:植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能; 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上

生态系统服务功能分类与价值评估探讨

生态系统服务功能分类与价值评估探讨* 王 伟1 陆健健 2** (1上海大学生命科学学院,上海200444; 2 华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062) 摘 要 生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性。总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新概念。生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能。提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标。关键词 生态系统服务,分类,价值评估 中图分类号 Q148 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)11-1314-03 An approach on ecosystem services classification and valuation.WA NG Wei 1 ,L U Jianjian 2 (1School of L if e Science,Shanghai Univ ersity ,Shanghai 200444,China;2State Key Labor atory of Estuar ine and Coas tal Resear ch,East China N or mal University ,Shanghai 200062,China).Chinese Jour nal of Ecology ,2005,24(11):1314~1316. T he study of ecosystem serv ices and their valuation i s a ho t pot issue in eco logy,which plays an important role in boosting sustainable ecosystem management.At pr esent,there are no systemic theories in ecosystem services classification and valuat ion,and most domestic studies are focused on the repeated estimation o f some prevalent ser vices by using established methods,w ithout any pertinence and exploration.Based on our previous studies and related liter atures,this paper put fo rward a new classification system of ecosystem services,and named t hree new concepts,i.e .,top dr aw er ecosystem serv ices,theor etical value,and actual value.A case study o n t he Sangyang wetland of Wenzhou further illustr ated these classification system and new concepts.It is sug gested t hat if t he main purpose of ecosystem serv ices study is to serve decision making,it is no need to evaluate all the ecosystem services of a regio n accurately and roundly,w hile the v aluation of several top dr aw er ecosys tem services is sufficient.T he co mparison of theoretical and actual values could help to analyze the degree of e cosystem degeneration and ev aluate the process of ecolog ical r esto ration.Key words ecosystem ser vices,classification,valuation. *国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412406)和国家自然科学基金重点资助项目(40131020)。**通讯作者 收稿日期:2005-01-17 改回日期:2005-04-20 1 引 言 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能[19] 。生态系统服务功能及其 价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重 要作用[9,15,17,20,24]。 在生态系统服务功能的分类方面,Daily [19]、Costanza [18]、Norberg [23]、欧阳志云等[10,11]、童春富等[16]和de Groot 等[21]都曾对服务功能的分类提出各自的观点,但各种分类框架不尽相同,国内外在生 态系统服务功能的价值评估方面存在很大争议,尚未形成让公众和学术界普遍接受的评估体系。目前,国内相关研究多数是对某区域的生态系统服务功能的概述式评估,基本上是套用现成公式计算服 务功能[2~8,12~14],缺乏针对性和探索性。本文总结笔者前期经验和教训研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出 核心 服务功能、 理论 服务价值与 现实 服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能分类和价值评估研究作为实例阐述所 生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2005,24(11):1314~1316

浅谈湿地生态系统的建设与保护

1 湿地生态系统 1.1 湿地的概念 湿地是地球上具有高度多样性的独特生态系统。《湿地公约》对湿地的定义就是广义的定义, 是为许多加入公约国家接受的定义“湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带, 带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者, 包括低潮时水深不超过6m的水域”。同时又规定“可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水深超过6m的区域”。 1.2 湿地的类型 像湿地的定义一样, 湿地的分类方法也是多种多样的。根据《湿地公约》, 湿地的定义将湿地分为天然湿地和人工湿地二大类, 天然湿地又包括海洋/海岸湿地和内陆湿地的2个分支32种, 人工湿地10种。 1.3 湿地生态系统的功能 湿地作为一种特殊的生境, 具有维护生态安全、保护生物多样性等功能。人们把湿地称为“地球之肾”、天然水库和天然物种库。1996年10月《湿地公约》缔约国常委会通过决议, 宣布每年2月2日为世界湿地日。 湿地系统中的各种动物、植物、微生物、细菌以水体及永久性或间歇性处于饱和状态的基质为依托, 通过物理的、化学的分解、吸收、转化, 构成了湿地生态系统。据美国科学家研究, 每公顷湿地生态系统每年创造价值达4000美元至14000美元以上, 分别是热带雨林和农田系统的2-7倍和45-160倍。 (1)生命的摇篮。科学已经证明, 生命来源于水, 所以湿地与生命是紧密相连的。 (2)文明的摇篮。人类文明发源于大河, 国外的尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河、恒河、帽公河和我国的黄河都是人类文明的发祥地。 (3)直接利用的价值。湿地出产了人类必不可少的直接利用产品, 主要有:水资源、鱼、虾、贝、藻类、莲、藕、菱、芡、泥炭、木材、芦苇、药材等湿地产品, 硼、铿、盐类等湿地矿产, 泥炭、水能等能源、水运等。 (4)间接利用的价值。湿地的间接利用价值范围广泛,如流量调节、防止海水入侵、与地下水的交流、营养物质沉积、调节气候、生物多样性、文化遗产、保护海岸, 防止侵蚀、生态功能、景观价值、教育与科研价值等。 2 北京市湿地生态系统现状 目前北京市湿地面积约5万hm2, 其中天然湿地面积3.5万hm2,人工湿地面积约1.5万hm2。已建成野鸭湖、汉石桥、金牛湖、拒马河、怀沙怀九河和白河堡等7个湿地自然保护

湿地生态系统的地球化学研究

ISSN100922722 Marine Geology Letters 海洋地质动态 2006,22(11)∶7—12文章编号:100922722(2006)1120007206 湿地生态系统的地球化学研究 王红晋1,2,叶思源2,杜远生1 (1中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074;2青岛海洋地质研究所,青岛266071) 摘 要:湿地作为一个特殊的生态系统,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用。总结概括了当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状,包括湿地生态系统中的持久性有机污染物(POPs)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面。 关键词:湿地;POPs;重金属;碳;氮;磷;稳定同位素;环境意义 中图分类号:P941.78 文献标识码:A 根据Ramsar公约对湿地的定义,湿地系天然或人工,长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 湿地作为水陆过渡带,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用,因此湿地成为当前研究的一大热点。本文将从湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷和硫的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面,总结概括当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状。 1 湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)与重金属研究 1.1 持久性有机污染物(POPs) 持久性有机污染物(PO Ps)是指对于生物代谢、光解、化学分解等具有很强的抵抗能力的天然或人工合成的有机污染物。PO Ps具有半 收稿日期:2006208204 作者简介:王红晋(1979—),女,在读研究生,从事生态地球化学研究.Email:whongj228@https://www.360docs.net/doc/445031047.html, 挥发性,能够在大气环境中长距离迁移和沉积,从而在那些从来没有使用过PO Ps的地区也能找到其存在,并很难分辨来源。因此,国际组织已经呼吁开展全球性的行动以减少和消除这些物质。目前,国内对湿地系统的POPs研究还比较少。 目前,对POPs的测量分析主要是采用气相色谱-质谱法。利用此方法可以研究湿地各介质PO Ps的污染状况、污染来源[123]及生物富集效应[4]。POPs的污染来源主要是由人类活动造成的,如垃圾、木材、煤和石油等的燃烧,还有城市污水的排放;大气沉降也是污染物的一个重要来源。 面对POPs的污染日益加重,很多学者将目光投注在利用建立人工湿地来吸收降解污染物,但对天然湿地中POPs污染物处理的研究几乎没有。湿地作为一个特殊的生态系统,其环境意义不容忽视,一旦被破坏,后果同样很严重。因此,我们应加强对天然湿地的环境治理与保护。 1.2 重金属 重金属是一类典型的累积性污染物,可通过食物链逐渐传递富集,在某些条件下可以转化为毒性更大的金属有机化合物,过高的重金属浓度对植物及鱼类等影响显著。湿地重金属

人工湿地处理技术简介

人工湿地处理技术简介 人工湿地处理技术是利用生态工程的方法,在一定的填料上种植特定的湿地植物,建立起一个人工湿地生态系统,当水通过系统时,其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解,使水质得到净化。该技术具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点,同时如果选择合适的湿地植物还具有美化环境的作用。适用范围经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准,因此它实际上是一种深度处理的方法。 一、人工湿地系统的构造 人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统 ①湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。填料在人工湿地中为植物提供物理支持,为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的,污染物的特征不同而有不同的填料选择。一般来说,以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。对脱N 除P要求高的,可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性,达到同时脱N除P的目的。现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径,原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小,能够形成渠流,并且堵塞现象发生少,不易分散。 ②水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有:将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收;能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质;根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上,向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境;增加或稳定土壤的透水性。可用于组合式湿地的植物有:芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等,其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物,以保证对当地气候环境的适应性,并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。 二、人工湿地系统的类型 人工湿地系统根据湿地中主要植物类型可分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水

湿地生态系统恢复技术

湿地生态系统恢复技术 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约,湿地的定义为:“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源,是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用,在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益,被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约2.5×107平方米,仅次于加拿大和俄罗斯,居世界第三位。但是,由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展,湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等,其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一,对湿地进行生态修复迫在眉睫。 湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。 湿地生态系统特点:一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子,水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道,是湿地初级生产力的决定因素,因此,湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰,所以湿地生态系统也极易受到破坏,且受破坏后难以恢复,表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点,表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征,为多样的动、植物群落提供了适宜的生境,具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程,吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量,降解有毒和污染的物质,净化水体。因此,湿地具有较强的自净和自我恢复能力。 湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息

湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处

湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处 湿地管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护生态系统健康的湿地生态系统管理阶段。从世界范围来看,20世纪中叶之前,除部分湿地被加以保护,用于狩猎、捕鱼和水禽保护外,湿地管理主要是以农业生产为目的,排水、疏干湿地,还有对泥炭资源、生物资源的利用等。以资源利用为目的的湿地管理,以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用,使维持湿地生态系统至关重要的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰,湿地生态系统退化,生物多样性丧失,环境服务功能下降,对可持续发展造成危害。湿地生态系统管理是一种新的管理理念,强调以生态系统健康为目标,推动社会发展与生态相互协调,实现资源可持续利用。 湿地生态系统管理:保障湿地生态系统的生态完整性和功能的可持续性 生态系统管理主要是通过调整生态系统物理、化学和生物过程, 保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。生态系统管理一方面针对生态系统本身功能和过程,另一方面,也包括引起生态系统过程变化的自然、人为因素。由于调整 人类活动要比调节影响生态系统构和功能的自然因素更加实际,因此,对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。人类的活动可能在程度或格局上改变那些过程。生态系统管理的理论框架应包括生态系统功能、人类利用及二者之间的互相作用,系统地、科学地研究人类对生态系统的利用以及对其造成的影响,使二者达到均衡。 湿地中的水文、生物、化学和物理等自然发生过程构成了生态系统的功能,如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持,如动植物种群、营养库、土壤及沉积物特性等。湿地生态系统直接或间接地为人类提供利益。现有的科学基础仍不足以解释不同湿地生态系统如何运转,不同的环境因子及它们之间的相互作用又是如何调节其功能的。同时,经济学家也仅仅是刚开始考虑赋予湿地功能、产品和属性以价值的可能性及其含义。 湿地功能评价在生态学和湿地管理实践之间发挥着桥梁作用。由于湿地生态系统极其复杂多样,其功能和作用程度不完全相同,因此有必要建立一套方法,

人工湿地

人工湿地 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。 人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,非常适合中、小城镇的污水处理。 人工湿地处理系统可以分为以下几种类型:(1)自由水面人工湿地处理系统;(2)人工潜流湿地处理系统。(3)垂直水流型人工湿地处理系统。 [编辑本段] 人工合成湿地类型 地表流人工湿地

潜流式人工合成湿地 人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化,对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率;此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。 潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,再通过排水系统排放。

保护湿地的措施

( 整改措施) 姓名:____________________ 单位:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-003858 保护湿地的措施Measures for wetland protection

保护湿地的措施 保护湿地的措施 1 法律手段 法律是最有力最强制的措施,湿地治理也应做到有法可依,为了防止我国湿地生态环境继续恶化,湿地立法刻不容缓,通过有关法律程序,如民事、刑事等等来进行湿地保护,加快湿地保护方面立法步伐。 2 行政手段 制定有关行政部门的湿地保护政策,在湿地生态管理中要建立和完善科学的湿地监控和功能评价体系,对已有的湿地进行长年的追踪测定和调控,并且强制执行湿地保护政策,克服形式主义、官僚主义。 3 湿地污染要防治、治理统筹兼顾 湿地管理要贯彻执行预防为主、防治结合、综合治理的原则。湿地污染主要来自工农业的生产和城市居民生活中的污水和废弃物的排放,要严格加强对城市排污场所的管理。严禁在湿地附近进行大型农业生产、建设重污染工业园,已建的工业基地要强行迁走。对已经污染的湿地,通过一些工程和非工程措施对退化或者消失的城市湿地进行修复或者重建,逐步恢复湿地受干扰前的结构、功能及相关的物理、化学和生物特性.最终达到城市湿地生态系统的自我维持状态。严

格做到治理和防治统筹兼顾。 4 技术手段 科学技术是第一生产力。学习、开发先进的湿地污染治理技术,做到高效治理,低成本治理。贯彻执行湿地生态系统可持续性研究,运用可持续性发展的理论来解决湿地结构可持续性、功能可持续性等方面的科学问题。 5 宣传教育方面 实施湿地保护教育,普及湿地知识,树立全民环保意识,充分利用新闻媒体,计算机网络,加强宣传教育,提高全民素质。让更多群众参加到湿地保护中来。 我国的湿地保护措施虽然很全面,但是一些细小的因素也不能忽略,不然还是会影响到湿地的安全的。我国湿地破坏主要是在持续大量开垦和不合理开发湿地,使自然湿地面积急剧减少。湿地水资源的不合理利用与水环境恶化,盲目排干湿地、过度取水调水、排污等,导致湿地功能退化甚至丧失。掠夺性开发利用湿地野生生物资源,引起湿地生物多样性衰退加速。要想彻底的做到湿地不受破坏是难上加难的。我们只有提高了人们的素质,让每个人都意识到湿地对我的的生活我们的栖息地是多么的重要,从根本上解决人们对湿地的破坏,要开发出新资源来替代湿地里的资源,才能从根本上解决问题。要做到这步还要很长的时间,还需要很长的时间来发展,才能满足人们的需要,才能做到减少破坏。从而得到更完善的保护。并且要更健全法律法规,从根本上解决问题。 我国湿地目前存在的问题 我国人多地少,对耕地和粮食的巨大需求迫使人们对湿地排水造田、围湖造田,使湿地面积不断减少,同时人们无节制地向江湖湿地排放废污水,使湿地生态和服务功能退化,湿地保护面临严峻形势,主要问题有:

人工湿地

人工湿地 人工湿地(artificial wetland ):由人为因素形成的湿地。如水田、水库、运河、盐田及鱼塘等。 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 目录 简介 概念 特点 人工合成湿地类型 地表流人工湿地 潜流式人工合成湿地

污染物去除机理 1.湿地基质的过滤吸附作用 2. 湿地植物的作用 3. 微生物的消解作用 人工湿地的优缺点 人工湿地植物的选择与配置 概念 人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。 特点 人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,非常适合中、小城镇的污水处理。 人工湿地处理系统可以分为以下几种类型:(1)自由水面人工湿地处理系统;(2)人工潜流湿地处理系统。(3)垂直水流型人工湿地处理系统。 人工合成湿地类型 地表流人工湿地

潜流式人工合成湿地 人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联,处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质,种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化,对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率;此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。 潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准,再通过排水系统排放。 垂直流潜流式人工湿地: 在垂直潜流系统中,污水由表面纵向流至床底,在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层,达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统,其优点是占地面积较其它形式湿地小,处理效率高,整个系统可以完全建在地下,地上可以建成绿地和配合景观规划使用。

湿地生态系统的服务价值评价

湿地生态系统的服务价值评价 1 湿地的概述 湿地指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动或为淡水、半咸水或咸水的水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。湿地生态系统是地球表面三大生态系统之一,位于陆地与水体之间,兼有水、陆两者的生态功能。 湿地生态系统服务价值上主要表现为直接使用价值、间接使用价值、选择价值、存在价值。湿地生态系统服务的内涵大致可分为:提供产品、防洪减灾、调节作用、保护生物多样性、社会文化载体等。 2 湿地生态系统服务价值评估原理及内容 运用环境经济学、资源经济学、恢复生态学等原理,在概括湿地自然资源和社会经济条件的基础上,根据湿地开发利用与生态建设的实际状况,辨识湿地生态类型及其服务功能。根据评价目的和评价原则,建立符合区域特征的湿地评价指标体系,在当地相关部门进行收集相关资料和数据。通过开展实地调研,收集湿地资源和环境以及社会经济的资料和数据,明确湿地生态系统服务功能,细化评价指标,确定计算参数,重点进行湿地生态系统服务功能及其经济价值评估研究。 3 湿地生态系统服务价值评估方法 湿地功能及其价值的多样性决定了其评价方法的多样性。针对不同的生态服务功能,有不同的评价方法。这些评估方法各有优缺点,使用的范围也有所不同。

4 结论 湿地生态系统服务价值评估的难点在于如何准确描述和评价系统的结构和功能、以及不同人群从中获得的收益以及价值之间的关系。 1997年英国《自然》杂志的公开评估中,认为全球生态系统的价值是33万亿美元,其中全球的湿地生态系统又占45%,估计为14.9万亿美元。2002年瑞士的拉姆沙研究会的一项研究也认为,全球每年的湿地价值总计约为15万亿美元。其中,全球的港湾是22382美元/每年每公顷,共计4.1万亿美元;海滩、海床、海藻、海草等是19004美元/每年每公顷,总计为3.8万亿美元;珊瑚是6075美元/每年每公顷,总计为0.37万亿美元;潮汐湿地和红树类植物是9990美元/每年每公顷,总计为1.64万亿美元;沼泽、涝原(漫滩)是19580美元/每年每公顷,总计为3.23万亿美元;湖泊、河流为8498美元/每年每公顷,总计为1.7万亿美元。 然而历史上,湿地一度被当做废弃地处理,盲目开发利用造成了大量湿地资源的退化和丧失。20世纪90年代中期,中国已有50%的滨海滩涂不复存在,消失了近1000个天然湖泊。联合国2000年所作的一项估计曾显示,伊拉克90%的自然湿地已经消失,而排灌工程和水坝阻止河流

人工湿地分类

人工湿地设计
1、人工湿地技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,主要利用土壤、人工介质、 植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水进行处理的技术。其作用机理包括 吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水 分和养分吸收及各类动物的作用吸收养分。 人工湿地对有机污染物有较强的降解能力。 废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、 过 滤作用, 可以很快地被截留进而被微生物利用; 废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物 膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行,湿地床中的 微生物也繁殖生长, 通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从 系统中去除。人工湿地系统的出水质量好,可使污水资源化,实现中水回用于绿化,种植具 景观价值的湿生植物可改善生态住宅小区的景观状况。 人工湿地由五部分组成: A、具有各种透水性的基质,如土壤、砂、砾石; B、适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如芦苇、美人蕉、旱伞草、菖蒲等; C、水体(在基质表面上或下流动的水); D、好氧或厌氧微生物种群和微型动物。
人工湿地组成
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其中湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用: A、显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶); B、湿地植物可将大气氧传输至根部,使根在厌氧环境中生长; C、增加或稳定土壤的透水性。 一般人工湿地系统都具有如下特点: A、建造和运行费用便宜; B、易于维护,技术含量低; C、可进行有效可靠的废水处理; D、可缓冲对水力和污染负荷的冲击; E、可产生效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教 育。 净化主要经过以 人工湿地的污染物净化过程涉及物理、 化学和生物多方面的综合作用, 下几个途径: A、过滤、截留去除颗粒物:除去含有 C、N、P 的有机及无机颗粒物和悬浮固体; B、通过湿地介质的吸附、络合和离子交换等作用去除磷和金属离子; C、通过湿地微生物的作用(氧化—还原反应、吸收降解) ,降解有机污染物,并去除 水体中的氮; D、通过植物生长吸收去除水体中的氮磷,富集金属离子。
人工湿地脱氮系统
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人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用

人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用 随着社会经济的发展,人口数量的剧增,各种污染也相应增加。其中水污染(工业废水、生活污水、农业面源污水)最为严重,据有关资料显示,我国已有85%的江河湖泊受到不同程度的污染,仅1994年全国城市废水排放量高达360亿吨,其中80%废水未经处理直接排入江河湖泊。进入21世纪以来,人们更注重生活质量的提高,无论是政府还是个人都认识到水污染问题的严重性,这就需要找到一条解决该问题的有效途径。 一、人工湿地在废水处理中的应用 人工湿地是近三十年来发展起来的一种废水处理新技术。1974年,自前西德首先建造人工湿地以来,该技术在美国、加拿大及欧洲一些发达国家得到迅速发展。我国人工湿地的研究起步较晚,于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程白泥坑人工湿地污水处理系统。 目前,可以利用人工湿地处理各种类型的废水(Moshiri, 1993; Kadlec and Knight, 1996; V ymazal et al., 1998),例如日常生活污水(Cooper et al.,1997; Schreijer et al.,1997)、采矿废水(Kleinmann and Girts,1987; Brodie et al.,1989; Howard et al.,1989; Wenerick et al.,1989) 、农业污水(Dubowry and Reaves,1994; Rivera et al.,1997)、垃圾渗出液(Dombush,1989; Trantman et al.,1989) 、富营养水体(DAngelo and Reddy,1994)。而人工湿地之所以被广泛地应用于废水处理,主要有三个原因: (1)它能够利用基质-微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等,来实现对污水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化。 (2)它具有投资低(150~800元/吨)、耗能少、操作简单、运行成本低廉(0.1~0.2元/吨)的特点,因此有较高的经济效益(其基建和运行费用仅为传统二级处理的1/l0~1/2,胡康萍等,1991)。 (3)它作为一个生态系统,能维持生物多样性及构成景观的一部分,在去除污染物的同时,具有美化环境的功能,因此有较高的生态效益。 二、湿地的定义与人工湿地的构建 由于湿地种类繁多、分布广泛,而且不同湿地之间差异也较大,因此很难给湿地下一个明确的定义。1994年的《中国湿地生态环境保护规划》会议上对湿地的解释是:处于陆地与水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,一般以低水位时水深2米处为界,并具有以下特征:(1)至少周期性的以水生、湿生植物为植物优势种;(2)低层土主要是湿生土壤;(3)在每年的生长季节底层土被水淹没4个月以上。 人工湿地是把选定的填料(如沙砾) 按一定的坡度填在一定长宽比及底面坡降的浅池内或低洼地中,在填料表层土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物(如水葫芦、菹草、芦苇等),构成一个湿地生态系统。 三、人工湿地的类型 在废水处理中,主要应用两种类型,即表层流人工湿地(废水水平流动,通过湿地而沉淀)和渗漏人工湿地(废水垂直流入,经渗透沉积后排水去除),它们具有不同的作用,可以根据需要选择。 目前,美国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、德国等国家已广泛应用表层流人工湿地来处理废水。废水从它表面流过,一般有一个或几个填料床组成,床底填有基质,并有防漏层来阻止废水渗入地下而污染地下水,在系统中种植一些水生植物如水葫芦、芦苇、菹草等,废水经常同表层水流相混合,在湿地内流动,持续时间一般为10天左右。这种类型的湿地,

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