人工湿地设计综述

人工湿地设计综述
人工湿地设计综述

人工湿地设计调研综述

摘要:

人工湿地技术是一项建造和运行费用低、水质净化效果较好的污水资源化生态工程技术,其水力学因素对于系统处理效果的影响较大,而国内对于人工湿地系统内部机理,以及池型设计对湿地处理效果的研究较少。目前湿地的构建设计往往主要借助传统经验公式和实际工程经验,影响了人工湿地净化功能的有效发挥。为此本文通过对国内外一些人工湿地的调查对比分析,总结了湿地池型对实际运行效果的影响因素,以及池型优化改进建议。

我国是世界上最贫水的13个国家之一,同时随着我国经济高速增长,城市化水平不断提高,水污染问题日趋严重。天津市是我国北方水资源极度匾乏的城市,水危机已成为制约天津市社会经济发展的重要因素。人工湿地作为一种新型水处理技术,可作为深度处理工艺,为水资源的回收改造作出了巨大贡献。人工湿地的占地面积一直是其经济成本的主要因素,尤其在大中城市土地资源日益紧张,所以对人工湿地池型优化设计是我们研究的重要问题。

本文针对天津滨海新区生态特征水体污染状态,在海河流域典型城市水环境整治技术研究成果和示范工程实现的效益效果上,总结分解国内外人工湿地较好处理效果的各种池型的优点,提出适合天津滨海新区生态及水质处理方法和池型优化设计建议。综合工程实例实际效果着重从湿地植物对池型的影响、湿地布水方式对池型的影响、湿地填料对池型的影响、湿地冬季越冬对池型的影响、进出水流量水质和停留时间对池型的影响以及人工湿地的堵塞问题等方面分析了池型优化的设计方法。

关键字:经济成本对比分析池型优化实际效果

人工湿地的定义及国内外发展情况:

人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在有机物的去除中起主要作用,湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤,但远离根部的环境处于厌氧,形成处理环境的变化带,这就加强了人工湿地去除复杂污染物的难处理污染物的能力。大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物,但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。

人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,类似自然沼泽地,但由人工建造和监督控制,是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。它是一种集物理、化学、生化反应于一体的废水处理技术;是一个独特的土壤、植物、微生物综合生态系统。

我国1987年(“七五”)建立了第一个人工湿地系统后,在人工湿地净化机理、系统控制、设计及运行参数等方面均取得可喜的进展。近10年来,人工湿地技术在我国被广泛应用于农业面源污染控制及生活污水、垃圾场渗滤液、采油废水、啤酒废水、制浆造纸废水等的处理。20世纪末建成的成都活水公园更展示了人工湿地污水处理新工艺用“绿叶鲜花装饰大地,把清水活鱼送还自然”的魅力。

随着研究逐渐深入,人工湿地还被用于改善饮用水源水质如利用人工湿地改善北京官厅水库水质,出水基本满足地面水Ⅲ类标准。目前,人工湿地还被广泛用于新兴领域,如利用人工湿地生态系统去除水体中的藻类效果显著,这说明人工湿地系统在污水深度处理或者在减少水体富营养化、抑制藻类疯长等方面都有其独特的作用。

国外,人工湿地广泛用于处理各种类型污水,如城市生活污水、酸性矿山废水、农业污水等,还被用于淡水回用水深度处理、净化富营养化水、自然保护、处理硝酸盐污染的地下含水层。

目前,在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水,在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地) 系统在运行。新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用。

北美2/3的湿地是自由表面流湿地,其中一半是自然湿地,其余为人工自由表面流湿地。北美的湿地主要对人口较多的地区进行高级处理。在欧洲应用较多的则是地下潜流系统,尤其在一些东欧国家应用较广泛。该系统中种植有芦苇、菖蒲、香蒲等湿地植物,为了保证潜流,绝大多数系统还采用砾石作为填料。此类系统趋向于对近1000人口当量的乡村级社区进行二级处理,但它在澳大利亚和南非则被用于处理各类废水。

人工湿地的优缺点:

1.优点:

投资费用低,建设、运行成本低;处理过程能耗低;污水处理效果稳定可靠;污水处理系统的组合具有多样性和针对性等优点;良好的景观效应;可持续的经济效益;运行管理简单。

2.缺点:

受气候条件限制较大;设计,运行参数不精确;占地面积相对较大;容易产生淤积、饱和现象;对恶劣气候条件抵御能力弱;净化能力受作物生长成熟程度的影响大;此外,可能需要控制蚊蝇孳生。

人工湿地的分类:

1.国内外学者对人工湿地系统的分类多种多样。不同类型的人工湿地对特征污染物的去处效果不同,具有各自的优缺点。根据植物的存在状态,人工湿地主要分为三种类型:浮水植物系统、沉水植物系统、挺水植物系统。不同类型人工湿地结合使用以及和传统污水处理方法联合使用可以获得更好的出水水质。

(1)浮水植物系统此系统中水生植物漂浮于水面;根系呈淹没状态。浮水植物目前主要用于N和P的去除和提高稳定塘的效率。

(2)沉水植物系统此系统水生植物完全淹没于水中。系统中水的浊度不能太高,否则会影响植物的光合作用。该系统还处于试验阶段,主要用于初级处理与二级处理后的精处理。

(3)挺水植物系统以挺水植物为主,植物根系发达,可通过根系向基质送氧,使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、厌氧小区,利于多种微生物繁殖,便于污染物的多途径降解;目前人工湿地主要指挺水植物系统。

2.从工程实用的角度出发,按照系统布水方式的不同或水流方式差异一般分为自由表面流人工湿地(surface flow wetland,FWS)和潜流型人工湿地(subsurface flow wetland,SFS),潜流型人工湿地又包括水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和潮汐潜流人工湿地。

(1)自由水面系统

自由水面系统的污水从系统表面流过,水深较浅(一般在0.1-0.6m),氧通过自由扩散补给。进水中所含的溶解性和颗粒性污染物与系统介质和植物根系接触。常用的植物

包括香蒲、芦苇、慈姑、莎草等。与SFS系统相比,其优点是投资省,缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰,夏季会滋生蚊蝇、散发臭味,目前已较少采用。

(2)潜流系统

在潜流系统中,污水在湿地床的表面下流动,一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用,提高处理效果和处理能力;另一方面由于水流在地表下流动,保温性好处理效果受气候影响较小,且卫生条件较好,是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统,但此系统的投资比FWS系统略高。

①水平流潜流系统:水平潜流人工湿地因污水从一端水平流过填料床而得名。与

自由表面流人工湿地相比,水平潜流人工湿地的水力负荷高,对BOD、COD、SS、重金属等污染物的去处效果好,且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象。但其脱氮

除磷效果不及下述的垂直潜流人工湿地。

②垂直流潜流系统:污水从湿地表面垂向流过填料床的底部或从底部垂直向上流

进表面,窗体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地。

垂直潜流人工湿地的硝化能力高于水平潜流人工湿地,用于处理氨氮浓度较高

的污水更具优势。

③潮汐潜流系统:潮汐潜流人工湿地是近年来由伯明翰大学研究并提出,芦苇床

按时间顺序交替的被充满水和排干,床体出水过程中空气被挤出,给排水过程

中新鲜的空气被带入窗内。通过这种交替的进水和空气运动,氧的传输速率和

消耗量大大提高,极大的提高了芦苇床的处理效果。但潮汐流湿地运行一段时

间后,床体可能会被大量的生物所堵塞,限制了水和空气在窗体内的流动,降

低了处理效果,因此设计中可考虑采用被用床交替运行,以便利用闲置期进行

生物降解。

人工湿地的运行方式:

人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。

预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。构筑物包括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。

人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水或综合式。

人工湿地目前存在的一些问题:

1.温度问题

温度影响包括: 低温时生物活性下降和植物的死亡;对于表面流和竖流湿地, 低温时表面会结冰,冰层覆盖不仅阻碍了大气的复氧过程, 使生化水平降低,而且冰层的存在减少了有效水深, 从而缩短了停留时间, 进而对处理效果产生影响。因此, 低温会导致处理效果的显著降低。目前, 湿地中温度带来的问题还没有完全解决, 但可以采取一些措施适当的降低温度带来的影响。

首先, 在工艺上可以采用潜流人工湿地: 在该工艺中覆盖表面的表层土以及植物的落叶可以起到一定的保温效果, 而且没有表面结冰问题, 因此受温度的影响较小。其次可以采用适当的保温措施。最后, 可以加强前处理单元, 以减轻湿地的处理负荷,这种方法可以适当降低温度对处理效果的影响。

2.占地面积问题

人工湿地净化的机理与特点使其与传统的污水处理工艺相比较需要较大的占地面积, 一般认为大约是传统污水处理工艺的2~3倍左右。而当今, 土地资源对于很多城市来说是非常宝贵的, 这就为应用该技术带来了很大的障碍

由于自身处理过程的特殊性, 人工湿地技术在占地上的问题很难完全解决。但可以采取适当的措施以减少占用有效的土地资源。首先, 选址时要考虑到环境、经济效益综合最优化和规模化的因素, 为了不占用宝贵的市区土地资源, 可将工程选址在市郊区域, 这样做还能减轻风沙等对市区的影响和破坏。另外, 可采用组合工艺, 以提高效率, 减少占地面积。

3.堵塞问题

随着时间推移, 湿地中部分营养物质会逐渐积累,湿地中的微生物也相应繁殖, 再加上植物的腐败, 若维护不当, 很容易产生淤积、阻塞现象。这种现象不仅会影响水的流速, 而且会影响水的复氧, 从而影响到微生物的活性进而影响到处理效果。解决办法为: 选择适当的填料,最好是多孔、质轻、不易板结的材质, 采用合适的操作工艺, 可以通过一定的间歇进水来恢复湿地的渗透速率, 选择适当的植物密度并及时维护。

综上所述,人工湿地池型设计的跟上述问题有密切关系,池型的变化直接影响到湿地的处理效果、占地面积、堵塞问题等,因此池型设计的优化是人工湿地设计的关键。下面介绍一下跟池型有关的几个方面的问题。

Ⅰ.人工湿地植物对池型的影响

植物是人工湿地的重要组成部分。湿地植物包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。1977年德国学者kickuth提出了实地净化污水的根区法(RZM)理论,认为在污水渗透过湿地的过程中,经过植物根区的问生物群落更可以通过其旺盛的代谢活动将各种营养物质降解、转化。因此,植物根区成为人工湿地实际净化功能的主要场所。人工湿地净化污水过程中, 植物的作用可以归纳为3个重要的方面: ①回收利用污水中可利用态的营养物质, 吸附、富集重金属和一些有毒有害物质; ②为根区好氧微生物输送氧气; ③增强和维持介质的水力传输。

不同的植物类型对不同的污染物质具有一定的针对性。对氮磷去除效果较好的湿地植物,如茭白、芦苇、水烛、灯心草。对重金属有较好的去除作用的植物是:宽叶香蒲,且对Pb、Zn、Cd 等重金属有较好的去除作用。

一般来说,选择植物要注意的几个原则是:

①净化能力强,耐污能力和抗寒能力强,对不同的污染物采用不用的植物种类

②选择在本地适应性好的植物,最好是本地原有植物

③植物根系发达,生物量大

④抗病虫害能力强

⑤所选的植物最好有广发用途或经济价值高

⑥易管理,综合利用价值高

植物根系向土壤环境中分泌的物质包括氧气、酶和有机酸,这些分泌物有利于微生物的生长繁殖和污染物的降解。李志炎研究认为某些植物根系为根围异养微生物供应氧气,同时,植物还可向环境中分泌抗生素,在还原性基质中提供一个富氧的微环境,提高了异养微生物的数量、活性和降解能力。在远离根区处,为兼性厌氧和厌氧环境,由此构成的湿地类似于多个A2/O处理系统,有利于兼性厌氧和厌氧净化作用的发挥,可去除氮、磷等污染物质。因此在湿地设计中一般参照所选植物的根系深度来确定池型深度。王世和的研究表明,芦苇在65cm水深对氨氮和总氮的去除率最好分别达到56.7%和63.4%。对于芦苇湿地系统,处理城市或生活污水时,碎石床深一般取0.6~0.7m。调查发现,国外一般湿地系统深度小于0.6m,国内一般湿地深度在0.6~1.2m之间。我国北方为防止冰冻层一般深度较高,北京官厅水库永定河人工湿地深度1.2m。

郭焕晓等人研究表明:香蒲、睡莲、水葱、美人蕉和黄花鸢尾作为微咸水人工湿污水处理系统的植物,都具有较高的脱氮除磷效果,其中以黄花鸢尾处理效果最好。黄花鸢尾耐盐性和脱氮除磷效果好,并且具有很好的景观效益,花期较长,一般为5~6个月,耐寒,可以用作中国北部沿海高盐度地区微咸水人工湿地污水处理统的优选植物,可以在我国北方土壤盐碱化地区推广应用。

Ⅱ.人工湿地布水方式对池型的影响:

人工湿地布水方式有表面流、潜流和垂直流三种。三种水流方式整体都呈现缺氧状态,垂直流有较高的DO和污水与微生物良好的接触环境。因此垂直流系统对总氮和COD的去除效果最高。潜流湿地主要限制因素是DO不足,而表面流湿地污水与基质接触不足,水体暴露在外面,还会孽生一定的蚊蝇,因此,垂直流的水流方式是最佳的处理方式。但是,在实际大型工程上垂直流均匀布水比较复杂,在实际工程中常用水平潜流方式,经前处理以解决活着设置冲氧管以解决DO不足问题。现在人们为了获得更好的处理效果,经常采用复合湿地。复合湿地系统对COD的去除效果很高,去除率平均有60%以上,尤其是垂直流组成复合湿地,平均处理效果更是达到80%。潜流组合的湿地效果也很好,但是表面流型湿地由于污水与基质的接触不好,因此效果相对较差。垂直流的水流是否均匀对其进出水系统有要求,对池型床宽比一般适宜当地情况即可。水平潜流湿地长宽比太长容易造成水流扰动和堵塞,太短则处理效果不好,有学者认为其长宽比应控制在3:1一下,常采用1:1。下表是我国部分人工湿地布水方式和长宽比对比,由此可得水平潜流湿地一般长宽比采用3:1或者2:1.

项目名称碎石床厚度(m)长宽比运行方式白泥坑人工湿地50 3:1 水平潜流

成都市凤凰二沟人工湿地 1.5 3:1 复合垂直

广州省海州市焦岭县人工湿地 1.5 2:1 水平潜流广东省梅州市大埔县人工湿地 1.5 2:1 水平潜流成都市双流县兴隆镇人工湿地 1.5 4:1 水平潜流高水力负荷人工湿地示范工程4:1 WJS工艺云南省玉溪市江川县九溪人工湿地 1.5 4:1 WJS工艺江川渔村大河人工湿地 1.2 3:1 水平潜流北京官厅水库永定河人工湿地 1.2 3:1 水平潜流郑州CBD中心湖人工湿地 1.6 3:1 水平潜流

北京新风河人工湿地1.2~1.5 4:1 水平潜流1.4~1.7 4:1 水平潜流

增城鹅兜村人工湿地 1 2:1 水平潜流增城榕树吓村人工湿地 1 1.5:1 水平潜流

三水养猪场人工湿地0.5

13.7×

7.5

水平潜流0.5

14.0×

7.5

水平潜流0.5

13.5×

7.5

水平潜流0.5

18.7×

7.5

水平潜流

Ⅲ.人工湿地基质填料对池型的影响:

基质往往被看成是高效的“活过滤器”, 它的净化功能主要由下列要素组成: ①绿色植物根系的吸收、转化、降解和生物合成作用; ②基质中的细菌、真菌和放线菌等微生物的降解、转化和生物的固定化作用;③基质的有机、无机胶体及其复合体的吸收、络合和沉淀作用; ④基质的离子交换作用; ⑤基质和植物的机械阻留作用; ⑥基质的气体扩散作用。不同的基质由于其成分的不同, 对不同的污染物, 如有机物、磷、氮等的去除效果也相差很大。一些学者研究了砂子基质和土壤基质吸附净化磷素污染物的特征和机理, 认为砂子和土壤基质净化磷素污染物的能力同其活性钙、胶体氧化铁和铝含量有关, 一些砂子和土壤基质活性钙、胶体氧化铁和铝含量较低, 磷素净化能力有限, 添加化学絮凝剂和沉淀剂有助于增强水体中磷素等污染物的净化效果。还有一些学者研究了黏土矿物和其它天然矿物以及部分工业副产物净化磷素污染物的效果和机理, 认为充分利用当地的自然资源, 选择合适的人工湿地基质,是构建人工湿地、提高人工湿地净化能力的关键措施。

基质堵塞的问题一直都困扰国内外的人工湿地研究者。人工湿地基质堵塞将会直接影响它对各种污染物的去除效果。所以, 要更好的发挥人工湿地的净化效果, 就必须解决基质的堵塞问题。为解决堵塞问题,湿地基质一般采取分层装填,进水端设置滤料层拦截悬浮物。垂直流人工湿地基质一般由进水层开始选用细砂(0.06~0.2mm)、粗砂(0.6~2mm)、细砂砾(2~6mm)、沙砾(6~20)、砾石(8~16mm)逐级分层装填。水平潜流人工湿地的进水区,应沿着水流方向铺设粒径从大到小的砾石和砂子(16~6mm),在出水区应沿着水流方向铺设粒径从小到大(8~16mm)

Ⅳ.人工湿地冬季越冬问题对池型的影响

在亚寒带地区冬季,使用人工湿地有许多独特的、在其它普通人工湿地设计中所没有的工艺要求。从早期人工湿地设计中所取得的经验教训,可用于寒冷地区人工湿地的设计。根据明尼苏达州和爱荷华州人工湿地运行记录,可以得出如下结论:在少雪的冬季,冰雪覆盖并不能有效地防止冰冻和凌汛现象,因此应对人工湿地进行适当的隔离设计;使用不同的覆盖物进行隔离,对系统的处理性能

有很大的影响;覆盖层所用的材料会影响种植植物的类型;对覆盖层进行适当的设计,可提高寒冷地区人工湿地的的去除率,处理性能在第一个成长期之后也会

有所提高;为了提高氮的去除率,需有足够的氧。在寒冷地区,标准的水平式潜流式人工湿地,并没有足够的氧满足氧化碳和氧化氮的要求。可选择的、具有较高的氧传送能力的反应结构是去除氮所必需的。如果将人工湿地设计成具有防冰冻功能,在温度低于4℃时,也能进行硝化反应。李世荣在我国七五科技湿地研究报告中表明在水里停留时间10天左右渗滤湿地对BOD的去除率达70~75%,对总氮的去除率40%以上,对氨氮的去除率为30%,对SS的去除率为77.1~87.5%,对TP的去除率为73~91.3%。因此在我国北方湿地冬季运行只要注意设计中流出冰冻层,保证进出水的保温措施即可。

Ⅴ.人工湿地的堵塞问题对池型的影响

1 影响因素分析

1.1 基质材料的影响

过滤材料粒径大小直接影响基质的孔隙大小和水容量, 因此它是影响人工湿地是否发生堵塞的重要影响因素。莫凤鸾等在深圳洪湖公园的人工湿地研究中, 在1997 年至1999 年5月间湿地系统共发生5 次堵塞, 采用粒径较大的碎石代替原来的沙子作湿地材料后, 系统运行正常。

1.2 进水污染物负荷

( 1 ) 悬浮物的影响

人工湿地进水中的悬浮物尤其是不可生物降解性的悬浮物负荷是影响湿地堵塞的重要因素, Bouwer 等推荐进水中悬浮物的最大值为20 mg/L, 负荷相当于8 g/(m2.d)。付贵萍等采用11 g/(m2.d)的进水悬浮物负荷, 系统运行5 年未出现堵塞现象。

( 2 ) 有机负荷的影响

普遍认为有机物负荷对基质堵塞有重大影响。Platzer 和Mauch 的研究发现, 堵塞一般发生在基质上层0~15cm 处, 有机负荷过高是堵塞的主要影响因素。1.3湿地植物地上部分衰落时的残留物、根系及根系分泌物会造成系统中有机物累积量的增加。成水平等在人工湿地净化污水试验中发现, 经过3~5 个月的污水处理后, 不种植物的对照土壤基质板结, 发生淤积。

1.4 有机物积累造成的系统堵塞

有研究表明, 湿地基质中有机质积累具有很高的引起阻塞的可能。牛晓音研究结果表明, 人工湿地在运行一年后总有机质积累达到0.658kg/m2, 并且60% 有机质积累主要在0~10cm; 湿地上下层有机质积累有明显差异, 且随着基质中的深度和离入水口的距离呈下降趋势, 基质孔隙度与有机质呈显著负相关关系。

1.5 温度

温度对土壤堵塞具有双重影响。一方面, 较高的温度导致了高的生物活性和较高的生长速率, 但同时由于微生物的快速增长, 填充了填料的孔隙, 从而引发基质堵塞; 另一方面, 较低温度抑制了生物活性, 代谢速度慢, 致使有机固体颗粒在填料中的大量累积和滤料中厌氧程度的加剧, 也易引发湿地堵塞。

2 避免堵塞的措施

针对造成湿地堵塞的原因可以湿地设计与运行中分别采取相应的避免堵塞措施。

2.1 对进水进行预处理

常见的预处理工艺有隔栅、厌氧沉淀、混凝沉淀等。这类措施虽可有效地推迟基质堵塞发生的时间却不能杜绝基质堵塞的发生, 并会增加系统的投资、运行成本以及维护管理难度。是否适合采用此类方法需要在由此引起的费用增加和基质堵塞后更换基质所需费用之间进行权衡。

2.2 选择合适的基质粒径及级配

基质粒径分布对空隙大小和水容量有决定性的影响, 它是影响基质堵塞的主要因素。粒径较大的基质可以有效地防止堵塞的发生, 但过大的粒径会缩短水力停留时间, 进而影响净化效果。这类措施需要在净化效果和防堵塞两者之间寻找一个最佳平衡点, 平衡点的寻找通常是通过小试或中试来进行,但实际工程往往和试验效果有较大偏差, 因此可操作性比较差, 并且摸索的工作量也非常巨大。

2.3 选择合理的进水方式

De Veries J 研究表明间歇进水方式有利于基质保持好氧状态, 从而加快有机物的生物降解, 因此促使基质保持好氧状态可以减缓基质堵塞。大部分研究报道间歇进水可减缓人工湿地基质堵塞, 但间歇进水会降低湿地的日处理量, 从而在处理同量污水的前提下会增加湿地的占地面积, 引起投资费用的增加。

2.4 选择合理的湿地植物

有学者认为湿地植物会引起基质堵塞, 湿地植物根茎的死亡、根茎分泌出的有机物质以及大量的微生物活动会导致基质床顶部100 mm 厚度内积累大量的有机

物。为了避免堵塞的发生,可考虑选用根际复氧能力强、分泌难降解物质较少的植物并定期收割植物的地上部分。

2.5 选择合适的有机负荷

尽管有机负荷作为基质堵塞的主要影响因素已广为接受, 但具体的研究结果却存在着差异。在中欧地域气候条件下, 为了防止发生堵塞所对应的最高负荷为

25 gCOD /(m2·d) , 系统如果采用周期运行的方式则负荷可以更高。Platzer 和

Mauch建议有机负荷不要超过25 gBOD/(m2·d) 。

2.6 湿地日常运行的科学管理

一般来说, 人工湿地应该每六个月综合检查一次, 日常的维护主要包括拔除杂草、清除死的植物( 不是处于睡眠状态) 以及清洗管道等并需根据来水水质的变化及时调整湿地进水量以防止湿地超负荷运行很有必要的。

3.基质堵塞的恢复对策

除了以上预防基质堵塞的措施外, 对于已经严重堵塞的人工湿地, 目前国内外还没有良好的对策使其恢复到原有状态。目前常用的恢复对策有: 更换湿地表层基质、停床休作与轮休、投加蚯蚓等。

综上所述,人工湿地设计时应考虑多方面的因素,包括水力负荷、停留时间、基质分层、基质深度、运行方式、植物的选择、运行干湿周期、冬季运行等。污水处理总体考虑因素归根到底还是其经济效益和环境效益。结合我国土地资源紧张的问题,湿地池型设计的核心是占地面积问题,有效的解决占地面积问题将是湿地在我国大范围运用的一个必不可少的先决条件。高水力负荷可以减少湿地的占地面积,下面我们对比一下国内外人工湿地水力负荷:

项目名称处理量(m3/d)湿地面积(h㎡)运行方式水力负荷m3/㎡

﹒d

白泥坑人工湿地4500 0.497 水平潜流0.905 成都市凤凰二沟人工湿地24000 5.4 复合垂直流0.444 广州省海州市焦岭县人工湿

10000 1.74 水平潜流0.575 广东省梅州市大埔县人工湿

10000 1.6218 水平潜流0.617 成都市双流县兴隆镇人工湿

1000 0.36 水平潜流0.278 高水力负荷人工湿地示范工程1000 0.10826 WJS工艺0.924 云南省玉溪市江川县九溪人工湿

200000 30.34 WJS工艺0.659 江川渔村大河人工湿地10000 1.6096 水平潜流0.621 北京官厅水库永定河人工湿地30000 7.33 水平潜流0.409 郑州CBD中心湖人工湿地10000 2 水平潜流0.500 北京新风河人工湿地2500 0.504 水平潜流0.496

2500 0.504 水平潜流0.496 增城鹅兜村人工湿地21 0.0132 水平潜流0.159 增城榕树吓村人工湿地30 0.0188 水平潜流0.160 三水养猪场人工湿地100 0.04495 水平潜流0.222 徐州市桃源河人工湿地40000 11.24 潜流综合式0.356

山东荣成市人工湿地20000 80 0.025 武汉市桃花岛人工湿地1200 0.5 水平潜流0.240

900 0.18 复合潜流0.500 沈阳浑南新区人工湿5000 10.1 垂直流0.050

深圳市沙田人工湿地5000 1 水平潜流+垂直

0.500

深圳石岩人工湿地150000 2.4 复合垂直流 6.250 美国加利福尼亚州Gustine工

3785 9.7 0.039 美国马里兰州Emmitsburg工

132 0.07 0.189 美国Fabius煤炭预处理厂废

水处理工程

150 0.6 0.025 美国福罗里达州坦帕市Hidden

River Corporate Office Park 湿地

136 1.12 表面流0.012 日本渡良濑蓄水池的人工湿地216000 20 表面流 1.080 英国的化工废水处理人工湿地3000 5 0.060 上表显示,我国湿地总体水力负荷比较高,而且实际效果基本达到设计标准。因此,在达到预期效果的前提下,结合设计当地的情况适当的增加水力负荷可以有效的减少湿

地的占地面积。

目前, 虽然人工湿地的研究和应用正方兴未艾,但其也有不足之处,今后人工湿地污水处理系统的发展趋势将体现在以下几个方面:

①开发数据库和设计指南

由于各地的气候条件、湿地规模、负荷率、几何布置、植物种类构成及废水的类型构成等变化很大,因而对人工湿地很难有统一的设计和运行参数。因此要细致地研究不

同地区特征和运行数据,以便在将来的建设中提供更合理的参数。

②改良人工湿地技术

目前,世界各国都投入了大量精力以改良人工湿地技术,将一些传统污水处理技术引入人工湿地,对现有的人工湿地系统进行研究以改良和优化工程设计参数。如北美湿地

工程公司(NAWE) 借鉴污泥回流技术和鼓风曝气开发了循环流湿地工艺和通风强化床

工艺。

另外,对系统的长期运行能力和管理问题进行研究,优化工程设计参数也是一个重要的方面;由于其所涉及机理的复杂性和领域的广泛性,虽然有些机理研究已经得到

初步的认可,但是仍有许多问题需要进一步研究。

③不断扩大应用范围

人工湿地自广泛使用以来表现出极大的发展潜力,从而得到公众的普遍接受。应用于人工湿地中的各种强化手段旨在提高其净化效能、扩大其应用范围、增强其运行稳定

性、延长其使用寿命。相信在未来,越来越多的强化技术会应用于其中,使得人工湿地在

工业废水、农业面源污染、暴雨径流、中水回用、再生及生物方面发挥更大的作用。

湿地生态旅游研究的文献综述

本科生专业文献综述 题目: 湿地生态旅游研究的文献综述姓名: 朱清 学院: 人文社会科学学院 专业: 旅游管理 班级: 41班 学号: 2224107 指导教师: 崔峰职称: 讲师 2007 年6 月30 日 南京农业大学教务处制

湿地生态旅游研究的文献综述 旅游管理专业学生朱清 指导教师崔峰 摘要:当前被称为“朝阳产业”的旅游业已经受到人们的广泛关注,湿地是世界上生产力最高的生态系统,它不仅具有丰富的水资源、土地资源、生物多样性资源和矿产资源,还具有巨大的生态效益和经济效益。湿地以其独特的自然和文化景观为湿地旅游提供了条件。本文归纳总结了国内学者对于湿地相关概念的研究、湿地生态旅游资源的研究以及目前我国湿地开发的个案研究,从而了解我国湿地生态旅游的现状与不足,为更好的实现湿地生态旅游资源的保护和湿地生态旅游的可持续发展提供借鉴。 关键词:湿地;生态旅游;可持续发展 Studies on eco-tourism of wetlands Student majoring in tourism management Zhu Qing Tutor Cui Feng Abstract:Nowadays, the so called “Rising Sun Industry” tourism has aroused extensive attention. Wetland is the highest ecosystem on productivity in the world, for it not only has abundant water resources, land resources, biodiversity resources and mineral resources, but also has tremendous ecological and economic benefits. With the peculiar natural and culture landscapes, wetlands provide many advantages on wetland tourism. This paper summarizes the domestic scholars researches on the concept about wetlands、the resources of wetlands tourism and the examples of wetlands tourism exploitation. On the basis of that, we can see the present conditions and disadvantages of domestic researches, and provide some advices on the protection of wetlands and sustainable development. Key words: wetlands; eco-tourism; sustainable development 湿地与森林、海洋并称为地球三大生态系统,与人类的生存、繁衍和发展息息相关, 它不仅为人类生产、生活提供了多种资源, 而且具有巨大的生态旅游资源开发潜力。旅

湖泊人工湿地和生态护岸设计分解

1 人工湿地设计 1.1 人工湿地介绍 1.1.1 人工湿地工作原理 人工湿地系统是在有一定长宽比和底面坡度的洼地中,由土壤和填料(如砾石等)混合组合而成的填料床,并栽种经过选择的水生、湿生植物,组成类似于自然湿地状态的方案化的湿地系统。水体在床体的填料缝隙中流动,或在床体表面流动,在基质吸附、过滤,植物吸收、固定、转化、代谢及湿地微生物的分解、利用、异化等过程的综合作用下,水体中的污染物质得以去除。湿地系统中的氮、磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 人工湿地系统的主要优势体现在,有机物和氮磷的去除效率高、出水水质好、运行维护方便、管理简单、投资小、运行费用低、符合自然界水质净化和水资源循环的生态学规律等。人工湿地的建立不但可以起到对湖泊水体的净化效果,同时也可加强湖泊的景观效应。人工湿地系统结果图及效果图见图1-1、图1-2。

图1-1 人工湿地结构示意图 图1-2 人工湿地效果图 1.1.2 人工湿地分类 人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型:表面流人工湿地和潜流人工湿地。两种人工湿地的工艺特性及优缺点见表5-5。表面流湿地系统中,水体在湿地的表面流动,水位较浅,多在0.1-0.6m,它与自然湿地最为接近,具有投资少、便于管理等优点。潜流式人工湿地系统中,水体在湿地床的内部流动,可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及填料和表层土的截留等作用,以提高其处理效果和处理能力。但当有机污染负荷较重的情况下,易造成床体堵塞,且造价较高,一般为表面流湿地的4-8倍。 表1-1 两种人工湿地对比

人工湿地污水处理工程设计方案

(黔)环境污染治理(乙级)GHC-B0070 工程编号:QSLS2015-0103 污染工程设计(乙级)GHC-A0062 安顺市黄果树风景名胜区白水镇 打翁村下打翁农村环境综合整治项目湿地工程 《设计实施方案》 建设单位:安顺市黄果树风景名胜区白水镇人民政府 设计单位:中泽绿洲集团贵州青山绿水环境保护有限公司技术指导:中国市政工程中南设计研究总院贵州分院 2015年10月

安顺市黄果树风景名胜区白水镇 打翁村下打翁组农村环境综合整治项目湿地工程实施方案 申请实施报告

内容提要 一、项目名称 安顺市黄果树风景名胜区白水镇打翁村下打翁组农村环境综合整治生活污水处理人工湿地工程。 二、建设单位 安顺市黄果树风景名胜区白水镇人民政府 三、设计及实施单位 设计单位:中泽绿洲集团贵州青山绿水环境保护有限公司 技术指导:中国市政工程中南设计研究总院贵州分院 四、项目设计年限 污水处理站设计年限为2015年。 五、项目设计规模 污水处理站规模为50 m3/d 。 六、项目建设方案 推荐污水处理工艺流程为:格栅池+沉砂池+一体化(厌氧+好氧+水解+沉淀池)+一级人工湿地+二级人工湿地,处理达标《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B类标准后排放或作为农灌用水。 七、主要工程内容 50m3/d人工湿地生活污水处理站一座,配套建设相应的建、构筑物。

八、工程总投资 项目总投资为:26.25万元。其中: 九、资金筹措 总资金:26.25万元,申请贵州省农村环境综合整治专项资金。 十、项目实施计划 2015年10月25日:完成《实施方案》的编制和施工图设计。 2015年10月30日:完成《实施方案》和施工图设计的审批,完成竞争性谈判竞标工作。 2015年11月20日:开始三通一平、土建施工、设施施工及管网敷设。 2015年12月20:并投入试运行。 2015年12月25:竣工验收。 上述项目实施进度计划是原则性的,项目实施过程中可根据工程具体情况作相应调整。 十一、主要环境效益 项目建成后,可减少污染物向环境的排放量,其中COD:4.60吨/年。

人工智能算法综述

人工智能算法综述 人工智能算法大概包括五大搜索技术,包括一些早期的搜索技术或用于解决比较简单问题的搜索原理和一些比较新的能够求解比较复杂问题的搜索原理,如遗传算法和模拟退火算法等。 1、盲目搜索 盲目搜索又叫做无信息搜索,一般只适用于求解比较简单的问题。包括图搜索策略,宽度优先搜索和深度优先搜素。 1、图搜索(GRAPH SERCH)策略是一种在图中寻找路径的方法。在有关图的表示方法中,节点对应于状态,而连线对应于操作符。 2、如果搜素是以接近其实节点的程度依次扩展节点的,那么这种搜素就叫做宽度优先搜素(breadth-first search 。 3、深度优先搜索属于图算法的一种,英文缩写为DFS即Depth First Search.其过程简要来说是对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个节点只能访问一次。 二、启发式搜索 盲目搜索的不足之处是效率低,耗费过多的时间和空间。启发信息是进行搜索技术所需要的一些有关具体问题的特性的信息。利用启发信息的搜索方法叫做启发式搜索方法。 启发式搜索就是在状态空间中的搜索对每一个搜索的位置进行评估,得到最好的位置,再从这个位置进行搜索直到目标。这样可以省略大量无谓的搜索路径,提高了效率。在启发式搜索中,对位置的估价是十分重要的。采用了不同的估价可以有不同的效果。 3、博弈树搜索 诸如下棋、打牌、竞技、战争等一类竞争性智能活动称为博弈。博弈有很多种,我们讨论最简单的"二人零和、全信息、非偶然"博弈,其特征如下: (1 对垒的MAX、MIN双方轮流采取行动,博弈的结果只有三种情况:MAX方胜,MIN方败;MIN方胜,MAX方败;和局。 (2 在对垒过程中,任何一方都了解当前的格局及过去的历史。

湿地概述

人工湿地定义(概述): 人工湿地污水处理系统源于对自然湿地的模拟,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用。这种湿地系统是在一定的长宽比及地面坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度填充一定级别的填料混合结构的填料床组成,并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个具有污水处理功能的独特的生态系统。污水流经床体的填料缝隙或床体表面时,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用实现对污水的高效净化处理。 人工湿地简介说明: 人工湿地是由水、基质、水生植物和微生物等所组成的为处理污水而设计建造的湿地生态系统。这种湿地系统是在一定的长宽比及地面坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度填充一定级别的填料混合结构的填料床组成,并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物,形成一个具有污水处理功能的独特的生态系统。人工湿地依靠物理、化学、生物的协同作用完成污水的净化过程,强化了自然湿地生态系统的去污能力。从自然调节作用看,人工湿地还具有强大的生态修复作用。作为一种生态污水处理方法,污水中的污染物质主要是通过人工湿地内植物根区的吸收、吸附,微生物的同化、异化及与基质的系统作用完成的。通过植物的光合作用及根系的输氧,形成好氧、缺氧、厌氧等复合体系,从而有效保证了COD、SS、N、P的处理效果。人工湿地具有投入少、运行成本低、工艺简单、运行稳定、处理效果好、景观效应好等优点。但人工湿地的推广应用仍受一些制约因素的影响:(1)潜流人工湿地进水端因难以降解的大分子有机物和悬浮物长时间积累而堵塞,降低了湿地的使用寿命;(2)湿地的生物硝化和反硝化的效率低,总氮去除效果不理想;(3)冬季低温运行处理效果差;(4)受植物根系输氧能力限制,湿地一般较浅,占地面积较大。 复式潜流湿地工艺说明: 复式潜流人工湿地主要是针对目前各类人工湿地普遍存在的问题和技术瓶颈而提出的新型湿地技术:主要解决北方高纬度地区低温下湿地处理效果低下、人工湿地短命、总氮难以达标以及湿地占地面积较大问题,实现人工湿地技术的升级和推广。 复式潜流人工湿地是将传统潜流湿地床体简单的分为上下两层,在保留潜流型湿地诸多优点的前提下,通过设置下层厌氧区来创造更加理想的生物反硝化环境,使湿地的总氮去除率得以提高;通过厌氧消化所堵塞的物质,有效延长湿地使用寿命;通过厌氧区的水解功能提高进水的可生化性,为后段湿地提供微生物可利用碳源;床体深度增加和厌氧区的设置提高了湿地增温和保温功能,可实现低温环境下较高的处理效率;增加床体深度可有效减少占地面积。 ①技术简介:复式潜流人工湿地从结构上说,是在水平潜流湿地的基础上增加深度,湿地进水和收水位于同一端,在湿地中间设置隔水层,使水流形成折返流。原污水通过进水管进入湿地后,首先进入湿地下层区域,进行深度厌氧反应,为湿地系统TN的去除提供了有利的厌氧环境;当污水流至末端,折返流入湿地上层,由于上层植物根系输氧以及大气复氧,上层DO含量高于下层,使污水有机物得到进一步去除;污水经上层好氧环境后,进入砂滤层,进一步拦截污水中的SS,然后通过收水花墙,进入收水槽后经排水管排出。 ②特点: 一、有效解决了人工湿地堵塞问题,延长了湿地使用寿命。 人工湿地的堵塞主要是污水无机物及有机质在湿地前端的积累。在相同有机物总量和总需氧量情况下,拥有高水力负荷与低有机物浓度的床系统和低水力负荷与高有机物浓度的系

生态旅游现状及发展

生态旅游现状及发展 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

我国生态旅游的现状及健康发展 摘要:在人类与环境冲突日益激烈的现在,旅游业开发问题是当前主要矛盾的一个缩影。目前,我国粗放式的自然保护区开发模式,已经对环境造成了不可挽回的影响,解决这一问题正迫在眉睫。为了人类的可持续发展,生态旅游这一新型开发模式逐渐受到人们的关注。本文就生态旅游的现状及健康发展进行简要阐述。 关键词:生态旅游现状发展环境保护 一、生态旅游的概念与内涵 1993年,国际生态旅游协会把生态旅游定义为:具有保护自然环境和维护当地人民生活双重责任的旅游活动,生态旅游的内涵更强调的是对自然景观的保护,是可持续发展的旅游。生态旅游不应以牺牲环境为代价而应与自然和谐,而且必须是当代人享受旅游的自然景观与人文景观的机会与后代人向平等,既不能以当代人享受和牺牲旅游资源为代价,剥夺后代人本应合理的享有同等旅游资源的机会,甚至当代人在不破坏前人创造的人文景观和自认景观的前提下,为后代人建设和提供新的人文景观。并且,生态旅游的全过程中,必须是旅游者受到生动具体的生态教育。 二、生态旅游的产生与发展 生态旅游兴起的时代背景是人类处于的后期。在物质财富和精神财富极大丰富的同时,资源问题、环境问题、生态问题等一系列全球性生存危机使人类的环境意识开始觉醒,绿色运动及绿色消费席卷全世界。 1972年,第一次人类的环境会议在召开。会议首次将环境问题提到了国际议事日程上,有力地推动了全球对这一问题的关注和深入研究。1980年,国际自然资源保护联盟在《》中首次初步提到可持续发展的概念,要求把保护与发展结合起来,在发展经济满足人类需要,提高人类生活质量的同时,合理利用,使之即满足当代人的需要,又满足后代人的需求,改变了过去保护环境与发展相对立的观点。1987年,在(MCED)在首相布伦特兰夫人的主持下向联合国提交了《》的报告,比较全面和完整的描述了可持续发展的概念,即“可持续发展是在满足当代人需要的同时,不损害后代人满足在自身需要的能力”,报

人工智能发展综述_田金萍

科技广场2007.1230

1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。 第五阶段: 90年代,人工智能出现新的研究高潮 由于网络技术特别是国际互连网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。另外,由于Hopfield多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到社会生活的各个领域。 3研究热点 AI研究出现了新的高潮,这一方面是因为在人工智能理论方面有了新的进展,另一方面也是因为计算机硬件突飞猛进的发展。随着计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低以及网络技术的不断发展,许多原来无法完成的工作现在已经能够实现。目前人工智能研究的三个热点是: 智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。 (1) 智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标,要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此,智能接口技术的研究既有巨大的应用价值,又有基础的理论意义。目前,智能接口技术已经取得了显著成果,文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以及自然语言理解等技术已经开始实用化。 (2) 数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘和知识发现的研究目前已经形成了三根强大的技术支柱: 数据库、人工智能和数理统计。主要研究内容包括基础理论、发现算法、数据仓库、可视化技术、定性定量互换模型、知识表示方法、发现知识的维护和再利用、半结构化和非结构化数据中的知识发现以及网上数据挖掘等。 (3)主体系统是具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实体,比对象的粒度更大,智能性更高,而且具有一定自主性。主体试图自治地、独立地完成任务,而且可以和环境交互,与其 他主体通信,通过规划达到目标。多主体系统主要 研究在逻辑上或物理上分离的多个主体之间进行协 调智能行为,最终实现问题求解。多主体系统试图 用主体来模拟人的理性行为,主要应用在对现实世 界和社会的模拟、机器人以及智能机械等领域。目 前对主体和多主体系统的研究主要集中在主体和多 主体理论、主体的体系结构和组织、主体语言、主 体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学 习以及多主体系统应用等方面。  4实际应用 人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心 理学、语言学等多种学科相互渗透的基础发展起来 的一门新兴边缘学科,主要研究用机器(主要是计 算机)来模仿和实现人类的智能行为,经过几十年 的发展,人工智能应用在不少领域得到发展,在我 们的日常生活和学习当中也有许多地方得到应用。 本文就符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译 等方面的应用作简单介绍,籍此使读者对我们身边 的人工智能应用有一个感性的认识。 (1)符号计算 计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计 算可分为两类: 一类是纯数值的计算,例如求函数的 值,方程的数值解,比如天气预报、油藏模拟、航天 等领域; 另一类是符号计算,又称代数运算,这是一 种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整 数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数, 集合等。随着计算机的普及和人工智能的发展,相继 出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中 Mathematica和Maple是它们的代表,由于它们都是 用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使 用。 (2)模式识别 模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研 究模式的自动处理和判读。这里,我们把环境与客体 统称为“模式”,随着计算机技术的发展,人类有可 能研究复杂的信息处理过程。用计算机实现模式 (文字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发 智能机器的一个最关键的突破口,也为人类认识自 身智能提供线索。计算机识别的显著特点是速度快、 准确性和效率高。识别过程与人类的学习过程相似。 以“语音识别”为例: 语音识别就是让计算机 能听懂人说的话,一个重要的例子就是七国语言(英、日、意、韩、法、德、中)口语自动翻译系统。 该系统实现后,人们出国预定旅馆、购买机票、在 人 工 智 能 发 展 综 述 231

湿地公园规划研究的文献综述范文格式

湿地公园规划研究的文献综述 范文格式 湿地公园规划研究的文献综述 摘要:湿地公园是国家湿地保护体系的重要组成部分,发展建设湿地公园是当前形势下维护和扩大湿地保护面积直接而行之有效的途径之一,也是近年来湿地保护开发研究的重点。本文综合了国内外就湿地公园规划的方法和规划内容,并简要评价,以期对湿地公园规划有一定的参考价值。 关键词:湿地公园;规划;文献综述 一、引言 湿地公园模式的兴起有一定的时代背景和可行性,但在现阶段我国对于湿地公园规划的理论分析研究仍然相当有限,虽然对于已建成的湿地公园的论述颇多,但是缺少系统和深入的分析、归纳与总结,导致我国的湿地公园规划建设存在一定的盲目性,缺乏科学理念与技术的指导,导致低水平建设现象突出。国际上就湿地开展的局部研究已有久远的历史,各种关于湿地保护、恢复、重建、规划等方面的研究项目和研究组织相继出现,并取得了一定的研究成果。 希望通过本次研究把已有的湿地公园的规划内容和方法、经验和成果进行归

纳总结,了解国内外在湿地公园规划方面的研究成果、发展态势、主要研究的重点方向,完善和丰富湿地公园规划的理论框架,对于湿地公园这种新型湿地保护开发模式提供较为系统和科学的理论参考,从而形成良好的湿地公园研究、利用与保护体系。 二、国外湿地公园规划的研究进展 湿地公园规划把生态规划的内容引入并作为主要方法,注重生态系统的完整性和正常运转,把保护湿地资源作为重点,运用多学科理论,采用现代科技手段对湿地进行跟踪观察制定相应的保护与规划的方法,对湿地公园进行多角度规划。 (本文章版权归作者所有,更多湿地公园规划研究的文献综述范文格式请浏览 https://www.360docs.net/doc/e216787498.html,)

国内外湿地研究进展和展望

国内外湿地研究进展和展望Ξ 徐艳艳 徐艳东 (1.临沂市苍山县实验中学,山东苍山277700;2.山东省海洋水产研究所,山东烟台264006) 摘 要 主要分析了国内外湿地的概念和分类、形成和发育、湿地评价和健康评价、恢复和重建、生物地球化学过程、模型研究、人工湿地、全球变暖及湿地生态系统关系等方面研究进展,据此提出展望。 关键词 湿地 生态系统 恢复 湿地(wetland)通常包括灌丛沼泽(swam ps)、苔藓泥炭沼泽(bogs)、泥沼泽(marshes)以及其他类似区域[1]。湿地广泛分布于地球各气候带,从赤道到极地均有分布。据统计全世界共有湿地8.6×106km2,占陆地总面积的6.4%,以亚热带比例最高占29.3%,寒温带占13.4%,寒带占11%,热带占10.9%[2]。 湿地是由喜水生物和过湿环境构成的特殊自然综合体,它位于大气圈、岩石圈及生物圈的交汇处,是各种能量和物质交换和作用的场所。它是地球上重要的生存环境和生态系统,具有稳定环境、物种基因保护及资源利用的功能,被誉为“自然之肾”、 “生物基因库”和“人类摇篮”[3]。因而在世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统。 但是湿地也是近代史上遭受人类活动破坏最为严重的生态系统,它是继其他生态系统如农业、林业、沙漠等之后,人类重视最晚的一种资源[4]。随着社会经济的发展,湿地的特殊性和重要性已受到全世界的关注,湿地研究已成为当前的热门研究领域。 1 国内外湿地研究进展 1.1 湿地的概念和分类 1.1.1 湿地的概念 由于湿地分布广泛,种类繁多,相互之间差别极大,所以很难给湿地下一个明确的定义。目前的研究者对湿地有不同的理解,已统计到的定义近60种[5]。总的看来,湿地的定义分为两类:一类是管理定义,通常采用的是最有代表性的国际湿地公约(Ramsar公约)中的湿地的定义:“湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水,包括低潮时水深不超过6m的海水水域。”此定义比较具体,具有明显的边界,具有法律约束力,在湿地管理工作中易于操作[5],但其未揭示出湿地的内涵实质,其内涵和外延不明确[6]。另一类是不同学科的学者从不同角度给出的定义,从学科来看可以概括为水文学、动力地貌学、生态学、泥炭地质学、景观学、资源学[5-8]。杨永兴先生把湿地科学的定义为:“湿地是一类既不同于水体,又不同于陆地的特殊的过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸、扩展的重叠空间区域。湿地应该具有3个突出特征:湿地地表长期或季节处于过湿或积水状态;地表生长有湿生、沼生、浅水生植物(包括部分喜湿盐生植物),且具有较高生产力。生活湿生、沼生、浅水生动物和适应该特殊环境的微生物类群;发育水成或半水成土壤,具有明显的潜育化过程。”[9]由于湿地是一个过渡带,因此范围界定比较困难,其中,1956年Circular39是美国最早的湿地定义之一;加拿大关于湿地的定义主要有:1979年Z oltai和T arnocai分别提出湿地的定义,1988年Z oltai对其前定义进行修正;[2]原苏联的沼泽概念比较全面,但语义不够确定[3]。 2.1.2 湿地的分类 同湿地概念一样,目前国际湿地学术界还没有一个公认的湿地分类标准、体 Ξ作者简介:徐艳艳(1979-),女,地理教师。

人工湿地设计基本参数

人工湿地基本参数 1、湿地表面积的预计 计算公式:As=(Q×(lnCo-lnCe))/(Kt×d×n) 其中As为湿地面积(m2) Q为流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。 Co为进水BOD(mg/l),假定进水BOD为200mg/l。 Ce为出水BOD(mg/l),假定出水BOD为20mg/l。 Kt为与温度相关的速率常数,Kt=1.014×(1.06)(T-20),T假定为25,则Kt=1.357。 d为介质床的深度,一般从60-200cm不等,大都取100-150cm,项目取1 20cm。 n为介质的孔隙度,一般从10-40%不等。 表5—1 人工湿地面积计算表 孔隙度10%20%30%40% 湿地面积(m2)70701 35351 23567 17675 可见,填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。一般项目预计介质的孔隙度为30%,则人工湿地面积约为23567 m2,其中,水平湿地面积为2016 7m2,垂流式湿地面积为3400 m2,

2、水力停留时间计算 计算公式:t=v×ε/Q 其中t:水力停留时间(d) v:池子的容积(m3),容积为V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3, ε:湿地孔隙度,湿地中填料的空隙所占池子容积的比值,需实验测定;本项目按30%计, Q:平均流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。 则:水力停留时间(d)=1.697d=40.7h。 3、水力负荷计算 计算公式:HLR=Q/As Q=5000 m3/d。 As=23567 m2。 则HLR=0.2122m3/ m2.d。 4、水力管道计算 计算公式V=πR2×S=Q/t V:流量 R:管径

国内外生态旅游的发展趋势及国内发展现状和问题

国外生态旅游的发展趋势及国内发展现状和问题(一)生态旅游的发展阶段和未来发展趁势 (1)生态旅游兴起阶段(1960年—1980年) 在20世纪六七十年代,欧美各国因经济快速发展.观光旅游人口大增越来越多的游客开始对造访原始自然生态环境、体验原住民族传统文化产生浓厚兴趣,推动了20世纪80年代初期生态旅游的快速成长。这正是旅游市场需求结构发生变化,大众旅游发展到一定程度综合作用的结果。 这一时期生态旅游的总体特征表现为:生态旅游活动基本处于传统大众旅游向生态旅游转变的调整时期,期间既有生态旅游发展较好的国家,也有在发展过程中走弯路的国家,这些国家生态旅游的发展为后期生态旅游的蓬勃发展奠定了基础;这一时期生态旅游在世界部分地区和国家展开,还未形成规模;各国对生态旅游这个新兴的旅游形式还不够了解,人们对生态旅游也存在误解,把生态旅游等同于自然旅游。此时热门的生态旅游产品有哥斯达黎加的热带雨林游、海底观赏;加拿大的国家公园、滨海旅游、观鸟旅游等;肯尼亚的野生动物之旅、土著文化旅游等。 (2)生态旅游蓬勃发展阶段(1980年,20世纪90年代中期) 生态旅游作为一种新兴、环保的旅游方式,受到世界各国的认同。美国、欧洲、日本、澳大利亚和新西兰等经济发达国家和地区,也都根据各自生态环境特点,开发生态旅游产品。

这一时期生态旅游的总体特征是:政府开始注重生态旅游发展,各国成立了生态旅游相关组织.旨在保护环境和生物多样性开始注重生态旅游发展所带来的生态、经济和环境的综合效应;生态旅游地域范围越来越广,生态旅游活动规模越来越大,生态旅游产品类型越来越丰富;生态旅游对规模的限制和世界范围内的“生态旅游热”产生矛盾;在生态旅游发达的国家已经出现官方和非官方的组织,目的是促进生态旅游发展,建立生态旅游基金,保护脆弱的生态系统;生态旅游发展较快的国家已经开始意识到生态旅游与当地社区之间的紧密联系,并努力改善生态旅游发展和社区发展的关系,为社区发展谋福利。此时热门的生态旅游产品有美国的森林游憩、滑雪旅游;日本的环保之旅、观光农业、跨国生态公益旅游;澳大利亚的农场度假、滨海旅游、观鸟和动物巡游;新西兰的观鸟、海洋生物之旅、珊瑚礁之旅;法国的绿色旅游和乡村旅游等。 (3)生态旅游稳定成熟阶段(20世纪如年代中期。) 随着生态旅游在世界范围内的进一步发展,生态旅游进入了稳定成熟发展阶段。生态旅游市场的细分是根据生态旅游者不同的兴趣爱好的划分的,具体可分为观鸟、潜水、自然爱好者、考古学家、洞穴学者、徒步旅行者、登山者、环境保护主义者和自我价值实现者。学者彼得森把生态旅游产品分为9类,分别是包价旅游、节庆、住宿、导游服务、观光胜地、非营利性协会、餐饮服务、零售、交通运输。

人工湿地设计参数

.2 人工湿地污水处理技术设计原理 5.2.1 人工湿地设计内容[46] (1)确定详细的废水流速,污染物负荷及期望的处理效果。 (2)优化区域结构,进出水区域结构要利于水控制、水循环和分配等。 (3)处理单元的接连水渠构造根据情况选择串联或者并联。 (4)改变处理单元内部及不同处理单元之间的深度,以利于更好的分配水流、形成多样性环境及有利于污染物的去除。 (5)制定湿地植物的选择方案、种植密度、种植方式等。 (6)制定良好的运行维护计划,以便后续的维护管理。 5.2.2 人工湿地设计参数 人工湿地的设计因素会影响到其运行效果,主要的设计参数包括湿地尺寸参数、水力参数和构造参数三类。其中,湿地尺寸参数主要包括湿地长宽比、面积、深度等;水力参数主要包括水力停留时间、表面负荷率、水力坡度、水动力弥散系数等;构造参数主要包括填料种类、渗透性、植物选种等。 5.2.2.1 水力停留时间(Hydraulic Retention Time ,HRT) 人工湿地水力停留时间是指污水在湿地内部平均驻留时间,是人工湿地处理系统最重要的参数之一,它影响系统的除氮除磷效果,水利停留时间越长,对氮磷的去除效果越好。 理论上的HRT可按照下列公式计算:t = V ×ε / Q ,其中,V是人工湿地基质在自然状态下的体积,m3;ε是孔隙率,%;Q是人工湿地设计水量,m3/d。但是在实际运行中,随着孔隙率的变化,水力停留时间通常为理论值的40%~80%。 通常情况下,表面流人工湿地2天左右即可在沉降区去除大约80%的总悬浮物。英国环境署对表面流人工湿地的好氧反应区研究表明,水力停留达到2d以上后,各类藻类开始生长,引起pH变化,促进植物生长,促进氨氮的挥发,磷的沉降,不过为了防止水华,HRT限制在3~4天左右。Kadlec则认为,在人工湿地的植物净化区域,1~2天即可去除90%的NO2-N,也就是说2~3天的时间可保证反硝化的进行[47]。Dierverg则在潜流系统中证实了潜流人工湿地的厌氧区域适合系统的反硝化作用,在HRT为2~4天时候,发生强烈的反硝化脱氮[48]。我国环保部的人工湿地处理工程技术规范也指出表面流人工湿地的停留时间4~8天为宜,潜流人工湿地1~3天为佳。

人工智能综述

2010年4月电脑学习第2期 人工智能综述 卢妙娜。王润 摘要:人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的学科.主要包括计算机实现的智能的原理、制造套似于人脑智能的计算机。使计算机能实现更高层次的应用。 关键词:人工智能计算机知识 中图分类号:TPl8文献标识码:A文章编号:1002-2422(2010)02-0003-02 AnOverviewofArtificialIntelligence LuMh蚰aWangRun Abstract:Keyword:"ArtificialImeUigenco。isthesubjectthatstudieshowtou∞computerstofimulatehumanthoughtsandbehaviors,whichincludestherealizationprinciplesofcomputerintelligence,producingcomputerss蛐tohumanintelligence, andapplyingcomputersinthepnwtieeonahigherlevel. ArtificialIntelligenceComputerKnowledge 1计算机与智能 熟知的棋王卡斯帕罗夫与IBM公司的“深蓝”计算机系统进行了六局“人机大战”,结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分获胜。比赛给人们留下了深刻的思考:下棋要求选手要有很强的思维能力、记忆能力、丰富的下棋经验,还得及时作出反映,否则一着出错满盘皆输,这显然是个“智能”问题。尽管开发“深蓝”计算机的IBM专家认为离智能计算机还相差甚远,但以每秒2108步棋的并行的计算速度,实现了人类智力的计算机上的部分模拟。 从字面上看,“人工智能”就是用人工的方法在计算机上实现人的智能,或者说是人们使计算机具有类似于人的智能。 2智能与知识 在20世纪70年代以后,许多国家都相继开展了人工智能的研究,由于当时对实现机器智能理解得过于容易和片面,认为只要一些推理的定律加上强大的计算机就能有专家的水平和超人的能力。这样虽然也获得一定成果,但问题也跟着出现了,例如机器翻译当时人们往往认为只要用一部双向词典及词法知识,就能实现两种语言文字的互译, 其实完全不是这么一回事。例如,把英语句子“Timeflieslik明脚w”(光阴似箭)翻译成日语,然后再译回英语,竟然成为“苍蝇喜欢箭”。在其它方面也都遇到这样或者那样的困难。这时,本来对人工智能抱怀疑态度的人提出诸多苛刻的指责,人工智能的研究一度进入了低潮。 然而人们继续探索,认识到人的智能表现在人能学习知识,有了知识,能了解、运用已有的知识。智能的核心是思维,人的一切智慧或智能都来自大脑思维活动,人类的一切知识都是人们思维的产物。要让计算机“聪明”起来,首先要解决计算机如何学会知识,以及如何运用知识的问题。人工智能研究的开展应当改变为以知识为中心来进行。此后,以专家知识为基础开发的专家系统在许多领域里获得成功,例如地矿勘探专家系统拥有15种矿藏知识,能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估计和预测,能对矿床分布、储藏量、开采价值等进行推断,制定合理的开采方案,成功地找到了超亿美元的钼矿,显示出较高的水平。 专家系统的成功,充分表明知识是智能的基础,人工智能的研究必须以知识为中心来进行.由于知识的表示、利用、获取等研究都取得较大的进展。因而,人工智能的研究已解决了许多理论和技术上的问题。 3人工智能研究的目标 1950年英国数学家图灵发表的“计算机与智能”论文中提出著名的“图灵测试”,让人和机器分别位于两个房间,只可通话,不能互相看见。通过对话,如果人的一方不能区分对方是人还是机器,那么就可以认为那台机器达到了 模式识别与人工智能,1999,12(2):241—244.【J】.北京:计算机学报,2000,23(7):763-767. 【5】王爱民,沈兰荪.图像分割研究综述【J】.北京:测控技术,2000,19]GKuntimad,HSBanganath?Perfectimagesegmentationusing19(5);l一5.PCNN[J]?IEEE Trans,NeuralNetworks,Mayl999,10(3):59l一 ‘O叠 【6】罗希平,田捷?诸葛婴,等?图像分割方法综述?合肥:模式识【loi意Yide,DaiR0lan,uu蛐etal.IlIIa铲∞grnentati仰0fe- 别与人工智能,1999,12(3):300—312? mbryonjc讪阻tcellusiIll;PlIl辩一coupled NeI二lNehr。rk8C一【7】钱志柏.基于模糊聚类和PCNN的图像分割新算法研究【D】.hine∞ScienceBuuction,2002,47(02):167—172.(SCl)兰州:兰州大学研究生论文,2004:6.【11】KennethRCastleman.数字图像处理【M】.北京:电子工业出【81王月兰,曾迎生.信息融合技术在彩色图像分割方法中的应用版社,1998. 收稿日期:2010一Ol—ll ?卢妙娜韩山师范学院外语系高教研究助理研究员(广东,潮州521041)。 ?3。 万方数据

人工湿地设计方案初稿

东升镇生活污水人工湿地设计方案(初稿) 人工湿地的净化机理: 对SS:湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物:有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P:湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 (一)、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围,可认为东升镇生活污水水质状况如下:COD 250—350mg/l(项目取中间值300 mg/l,需监测核实);BOD 150--250 mg/l(取中间值200 mg/l);SS 200--300 mg/l(项目取中间值250 mg/l); NH3—N 30--40 mg/l(取中间值35 mg/l),P 8--10mg/l(取最大值10 mg/l);水量按照5000m3/d设计。 (二)、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂,按照城镇污水处理厂的出水标准,如东升镇二级污水处理厂达标排放,则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准:COD 60mg/l;BOD 30 mg/l;SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l,P 1mg/l;水量按照5000m3/d设计;作为生活污水处理厂的后续工程,人工湿地的处理压力要小得多,且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地,本项目暂不深入分析此项。 二、出水要求 东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠,按照《中山市水环境功能区水质保护规定》(中府[1997]115号)的功能区划,该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求,因此人工湿地出水应执行广东

湿地生态旅游研究的文献综述-人文社会科学学院

? 本科生专业文献综述 题目: 湿地生态旅游研究的文献综述 姓名: 朱清 学院: 人文社会科学学院 专业: 旅游管理 班级: 41班 学号: 2224107 指导教师: 崔峰职称: 讲师 2007 年 6 月30日 南京农业大学教务处制

湿地生态旅游研究的文献综述 旅游管理专业学生朱清 指导教师崔峰 摘要:当前被称为“朝阳产业”的旅游业已经受到人们的广泛关注,湿地是世界上生产力最高的生态系统,它不仅具有丰富的水资源、土地资源、生物多样性资源和矿产资源,还具有巨大的生态效益和经济效益。湿地以其独特的自然和文化景观为湿地旅游提供了条件。本文归纳总结了国内学者对于湿地相关概念的研究、湿地生态旅游资源的研究以及目前我国湿地开发的个案研究,从而了解我国湿地生态旅游的现状与不足,为更好的实现湿地生态旅游资源的保护和湿地生态旅游的可持续发展提供借鉴。 关键词:湿地;生态旅游;可持续发展 Studies on eco-tourismof wetlands Student majoring intourismmanagementZhu Qing Tutor Cui Feng Abstract:Nowadays, the so called “Rising SunIndustry” tourism hasaroused extensive attention. Wetland is thehighest ecosystem on productivity inthe world,for it not only has abundant waterresources, land resources,biodiversity resourcesand mineral resources, but also has tremendous ecological and economic benefits. With thepeculiarnatural andculture landscapes, wetlandsprovide many advantages onwetland tourism. This paper summarizes the domestic scholar sresearchesonthe concept aboutwetlands、theresources of wetlands to urism andthe examples of wetlandstourism exploitation.Onthe basis of that, we

文献综述_人工智能

人工智能的形成及其发展现状分析 冯海东 (长江大学管理学院荆州434023) 摘要:人工智能的历史并不久远,故将从人工智能的出现、形成、发展现 状及前景几个方面对其进行分析,总结其发展过程中所出现的问题,以及发展现状中的不足之处,分析其今后的发展方向。 关键词:人工智能,发展过程,现状分析,前景。 一.引言 人工智能最早是在1936年被英国的科学家图灵提出,并不为多数人所认知。 当时,他编写了一个下象棋的程序,这就是最早期的人工智能的应用。也有著名的“图灵测试”,这也是最初判断是否是人工智能的方案,因此,图灵被尊称为“人工智能之父”。人工智能从产生到发展经历了一个起伏跌宕的过程,直到目前为止,人工智能的应用技术也不是很成熟,而且存在相当的缺陷。 通过搜集的资料,将详细的介绍人工智能这个领域的具体情况,剖析其面临的挑战和未来的前景。 二.人工智能的发展历程 1. 1956年前的孕育期 (1) 从公元前伟大的哲学家亚里斯多德(Aristotle)到16世纪英国哲学家培根(F. Bacon),他们提出的形式逻辑的三段论、归纳法以及“知识就是力量”的警句,都对人类思维过程的研究产生了重要影响。 (2)17世纪德国数学家莱布尼兹(G..Leibniz)提出了万能符号和推理计算思想,为数理逻辑的产生和发展奠定了基础,播下了现代机器思维设计思想的种子。而19世纪的英国逻辑学家布尔(G. Boole)创立的布尔代数,实现了用符号语言描述人类思维活动的基本推理法则。 (3) 20世纪30年代迅速发展的数学逻辑和关于计算的新思想,使人们在计算机出现之前,就建立了计算与智能关系的概念。被誉为人工智能之父的英国天才的数学家图灵(A. Tur-ing)在1936年提出了一种理想计算机的数学模型,即图灵机之后,1946年就由美国数学家莫克利(J. Mauchly)和埃柯特(J. Echert)研制出了世界上第一台数字计算机,它为人工智能的研究奠定了不可缺少的物质基础。1950年图灵又发表了“计算机与智能”的论文,提出了著名的“图灵测试”,形象地指出什么是人工智能以及机器具有智能的标准,对人工智能的发展产生了极其深远的影响。 (4) 1934年美国神经生理学家麦克洛奇(W. McCulloch) 和匹兹(W. Pitts )建立了第一个神经网络模型,为以后的人工神经网络研究奠定了基础。 2. 1956年至1969年的诞生发育期 (1)1956年夏季,麻省理工学院(MIT)的麦卡锡(J.McCarthy)、明斯基(M. Minshy)、塞尔夫里奇(O. Selfridge)与索罗门夫(R. Solomonff)、 IBM的洛

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