人工湿地污水处理理论与技术

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出版者:科学
作者:王世和
出品人:
页数:246
译者:
出版时间:2007-5
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787030187406
丛书系列:
图书标签:
  • dd
  • 人工湿地
  • 污水处理
  • 生态工程
  • 环境工程
  • 水污染治理
  • 湿地生态系统
  • 处理技术
  • 理论研究
  • 环境科学
  • 生态修复
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具体描述

《人工湿地污水处理理论与技术》共分八章。第一章,在概要介绍人工湿地的类型、工艺组合、技术特点的基础上,较全面地回顾了该技术的发展历程与研究现状,并指出了目前人工湿地应用中有待进一步研究的问题;第二、三、四章,分别介绍了作为人工湿地组成要素的植物、微生物及基质在湿地净化中的作用、功能特性及对处理效果的影响,在植物一章中,结合作者对湿地植物蒸发蒸腾与光合作用特性的测定和分析,介绍了植物在湿地供氧、强化脱氮和提高综合处理效果中的作用;第五章,较系统地介绍了污染物在湿地水环境及土壤(基质)环境中的迁移转化过程与规律;第六章,从水量平衡、氧平衡与氧传递、有机物及氮、磷转移与去除等方面介绍了湿地处理的基本原理及对处理效果的影响;第七章,对作为热点话题的湿地强化除磷脱氮及有机物去除的原理与方法进行了介绍;第八章,从工程实用出发,介绍了目前国内外常用的设计理论与方法及湿地的运行与管理,并提供了运行中的多个工程实例。

《城市水环境的守护者:生物多样性与生态修复的未来》 本书深入探讨了城市水环境面临的严峻挑战,聚焦于生物多样性丧失和生态功能退化等核心问题。在快速的城市化进程中,传统的污水处理方式往往侧重于单一的污染物去除,而忽视了水体作为复杂生态系统的内在价值。这种片面的处理模式导致了河流、湖泊及湿地生态系统的失衡,水生生物栖息地减少,物种数量锐减,生态链条断裂,最终影响到城市居民的生活质量和区域的生态安全。 本书并非仅仅罗列问题,而是着力于提出一套融汇生态学原理与前沿技术、以恢复和提升水生态系统健康为目标的综合性解决方案。我们相信,可持续的水环境管理必须回归生态系统的本质,将生物多样性置于核心地位。因此,本书将从以下几个关键维度展开论述: 第一部分:城市水体生态系统的健康评估与诊断 在采取任何修复措施之前,全面而准确地评估现有水体生态系统的健康状况至关重要。本部分将系统介绍一系列评估方法和指标,包括: 生物指标的应用: 详细阐述如何利用水生生物群落(如底栖无脊椎动物、鱼类、浮游生物、藻类、高等植被等)的组成、结构、丰度、多样性和功能来反映水体的水质、栖息地质量及整体健康度。我们将介绍多种常用的生物指数,如EPT指数、Shannon多样性指数、MVD(多变量诊断)方法等,并讨论其适用范围和局限性。 生境评估技术: 深入分析影响水生生物生存的关键生境要素,如河岸带结构、水流动力学、底质条件、溶解氧、温度、pH值等。我们将介绍遥感、GIS技术在生境制图和评估中的应用,以及现场勘测的常用工具和方法。 生态功能评估: 探讨如何量化水体在物质循环(如营养盐转化、有机物降解)、能量流动、栖息地提供、物种交流等方面的生态功能。我们将介绍一些量化模型和指标,帮助读者理解生态功能的退化对整个区域的影响。 压力源识别与归因: 详细分析城市水环境面临的主要压力源,包括点源污染(工业废水、生活污水)、面源污染(农田径流、城市雨水径流)、水利工程影响(筑坝、河道硬化)、外来物种入侵、气候变化等。本书将指导读者如何通过综合分析,将观察到的生态退化现象与具体的压力源关联起来。 第二部分:以生物多样性为导向的生态修复策略 基于对生态系统健康状况的准确诊断,本部分将重点介绍一系列以恢复和提升生物多样性为核心的生态修复策略。这些策略强调利用自然过程和生态系统的自我修复能力,而非仅仅依赖工程化的强制手段。 栖息地再造与提升: 河岸带修复与重建: 详细阐述如何通过恢复天然植被、优化河岸结构、构建缓冲带等方式,为水生和陆生生物提供充足的栖息地,同时有效拦截和净化陆源污染物。我们将介绍不同类型的河岸带修复技术,如自然化岸坡、生态护坡、浮岛技术等。 水下栖息地构建: 介绍通过投放石块、木桩、沉水植物等方式,为鱼类、底栖生物提供庇护、产卵和觅食场所。 湿地生态恢复: 深入探讨不同类型湿地(如滨岸带湿地、季节性湿地)的恢复技术,包括植被恢复、水文调控、底泥改良等,以重塑湿地生态系统的完整性和功能。 水生生物多样性恢复技术: 物种的引入与迁地保护: 在分析物种丧失原因的基础上,探讨如何在适宜的生境中,科学、审慎地引入本地濒危或已灭绝的物种。本书将强调基因多样性保护和种群恢复策略。 鱼类通道与迁徙廊道建设: 针对水利工程对鱼类洄游造成的阻碍,介绍构建鱼道、增设过鱼设施等技术,保障水生生物的正常迁徙和繁衍。 外来入侵物种的管理与控制: 探讨生物学、物理学和化学等多种手段,有效控制和清除对本地生物多样性造成威胁的外来入侵物种。 水质改善与生态净化: 基于生态系统的水质净化原理: 详细解析植物吸收、微生物降解、吸附沉淀等生态过程在污染物去除中的作用。 生物过滤与生态净化技术: 介绍如生态浮岛、植物缓冲带、生物滤池等技术在净化城市雨水径流、低浓度生活污水等方面的应用。 底泥生态修复: 探讨底泥富营养化和重金属污染的生态修复方法,如底泥覆盖、固化稳定化、种植沉水植物等。 第三部分:技术集成与综合管理体系的构建 本书的第三部分着眼于将前述的评估诊断和修复技术进行有效整合,并构建一套系统化的管理体系,以实现城市水环境的可持续管理。 技术集成框架: 提出一种“评估-设计-实施-监测-反馈”的技术集成框架,强调不同修复技术的协同作用,以及在不同水体类型和污染程度下的技术选择与优化。 智能化监测与预警系统: 介绍物联网、传感器技术、大数据分析在水环境实时监测、污染预警和风险评估中的应用,为科学决策提供实时数据支持。 公众参与与社区协同: 强调公众教育、志愿者参与、社区共建在水环境治理中的重要性,构建政府、科研机构、企业和公众协同治理的新模式。 政策法规与经济激励机制: 探讨完善相关政策法规,制定有效的经济激励政策,引导社会资本投入水环境治理,形成可持续的资金保障机制。 案例研究与经验借鉴: 选取国内外成功的城市水环境生物多样性保护与生态修复案例,深入剖析其成功经验和面临的挑战,为读者提供实践指导。 本书旨在为水利、环保、城乡规划、生态学等领域的专业人士、科研人员以及关注城市水环境可持续发展的公众,提供一套全新的、以生物多样性为核心的城市水环境治理思路和技术方法。我们期望通过对生态系统本质的回归,真正实现城市水环境的“绿色重生”,守护我们共同的家园。

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读后感

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用户评价

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这本新近出版的《人工湿地污水处理理论与技术》简直就是一本为我量身打造的指南!我一直对如何利用自然系统来解决环境问题抱有浓厚的兴趣,尤其是在水资源日益紧张的今天,寻找可持续的污水处理方案显得尤为迫切。这本书没有仅仅停留在宏观的概念介绍上,而是深入到了微观的机制层面。我特别欣赏作者在阐述人工湿地中植物根际微生物群落如何协同作用,以分解污染物这一点上的细致入微。书中对于不同类型湿地构造,比如地表流湿地、潜流湿地乃至混合系统的设计参数的推导过程,都进行了详尽的数学建模和案例分析。很多教科书只是简单地罗列公式,但这本书却循循善诱地解释了每个变量背后的生态学意义和水力学约束。对于我们这些在实际工程中需要反复进行设计优化的人来说,这种理论与实践深度结合的写作方式,极大地提高了我们工作的效率和可靠性。它提供了一整套从初期水质采样分析到后期出水水质长期监测的完整技术流程图,让人感觉手中握着的不仅仅是一本书,而是一个可以立即投入使用的工具箱。那种将复杂的生物地球化学过程用清晰的图表和流程图清晰呈现的能力,绝对是顶尖专家的手笔。

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我个人是一名环境工程专业的硕士研究生,手头关于水处理的书籍没有几十本也有上百本,但真正能让我感到醍醐灌顶的并不多。这本《人工湿地污水处理理论与技术》无疑属于后者。它最让我惊喜的是其对“技术”层面——特别是材料选择和构造优化——的深度挖掘。比如,书中详细对比了不同填料介质(如砂砾、陶粒、碎石乃至新型生物炭)在吸附能力、水力导水性和生物膜承载力方面的优劣势分析,并结合具体工程案例展示了它们在不同污染物去除效率上的差异。这种对细节的执着,才是区分一本优秀参考书和一本普通教材的关键所在。此外,关于湿地维护管理方面的章节也写得极其到位,从植被选择、收割周期、到污泥季节性积累的评估方法,都给出了详尽的SOP(标准操作程序)。这对我未来毕业设计中规划一个小型社区的生态污水处理系统,提供了坚实的操作蓝图,让我对“可持续性”有了更实在的理解,而非仅仅停留在口号层面。

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说实话,我原本以为涉及“理论与技术”的书籍都会是那种晦涩难懂、充斥着冷冰冰的数据和枯燥公式的堆砌。然而,翻开这本书,我立刻被其中对不同生态系统适应性的探讨所吸引。作者似乎拥有将复杂的生态工程学原理转化为直观认知的魔力。例如,书中对北方寒冷地区人工湿地在冬季低水温条件下的滞留时间优化策略,以及南方高蒸发量地区如何通过调整进水负荷来维持湿地生态平衡的讨论,都极富洞察力。这些内容显然是基于大量的田野调查和长期的长期监测数据得出的经验之谈,绝非纸上谈兵。更值得称道的是,它对非点源污染控制,特别是农业面源污染通过人工湿地进行削减的效率评估,给出了非常具有操作性的标准和方法。市面上很多书籍往往忽略了这些复杂场域的干扰因素,但这本书却勇敢地正视了气候变化、土地利用变化等外部因素对湿地系统稳定性的影响,并提供了相应的风险评估和应对策略。这使得本书的适用范围从传统的城市污水末端处理,扩展到了更广阔的流域水环境综合治理领域,展现出极高的学术前瞻性。

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我必须说,这本书的编排逻辑和图文表达方式,体现了极高的专业素养和匠人精神。它的结构层次分明,从基础的生态学原理出发,逐步过渡到湿地水动力学、污染物迁移转化机制,最终落脚于工程设计与运行管理,逻辑链条完整且严密。尤其是关于污染物迁移转化那几章,作者巧妙地运用了多孔介质流理论和反应动力学模型,将复杂的地下水流场与微生物反应速率结合起来进行耦合分析,读起来酣畅淋漓。许多复杂的耦合模型都被清晰地拆解为易于理解的小模块。此外,书中插附的大量高清实景照片和不同设计阶段的截面图,为理解抽象的理论概念提供了极佳的视觉辅助。很多理论性的描述,因为有了这些直观的图像支撑,立刻就变得鲜活起来,让人很容易将书本知识与现实中的湿地景观联系起来。整体而言,这本书的阅读体验非常流畅,它在保持极高学术深度的同时,成功地实现了知识的有效传递,实属难得的经典之作。

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作为一名长期关注绿色基础设施建设的规划师,我一直在寻找一本能够无缝对接生态效益与经济成本分析的书籍。这本书在这方面做得非常出色,远超我的预期。它不仅展示了人工湿地在去除BOD、TN、TP等常规指标上的高效率,更引入了生态系统服务价值评估(ESV)的概念,量化了人工湿地在生物多样性保护、碳汇积累以及景观美学提升方面的间接价值。这种跨学科的视角,使得人工湿地不再被简单地视为一个“污水处理厂的低配版”,而是被提升到了城市生态系统规划的核心位置。书中对建设成本与运行维护成本(LCC)的长期经济性分析,特别是与传统活性污泥法进行了细致的对比,清晰地论证了在特定条件下,人工湿地在全生命周期内的经济优势。这种全面的论证,极大地增强了我们在向决策者汇报和争取项目支持时的说服力。它提供的不仅仅是技术参数,更是一套完整的、有力的“商业案例”。

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