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Updated: Sep 9, 2025

Mesocosm-Scale Constructed Wetland Design for Wastewater Treatment
Published on: May 2, 2025
增加的积雪增加了寒冷地区的湿地通过植物微生物相互作用的生态功能
Jingyao Zhang1, Xiaofei Yu2, Yuanchun Zou3
1Key Laboratory of Wetland Ecology and Vegetation Restoration, Ministry of Ecology and Environment & Engineering Research Center of Low-Carbon Treatment and Green Development of Polluted Water in Northeast China, Ministry of Education, School of Environment, Northeast Normal University, Changchun, 130117, China; Key Laboratory of Vegetation Ecology of Ministry of Education, School of Geographical Sciences, Northeast Normal University, Changchun, 130024, China.
在建筑湿地 (CWs) 中加倍积雪会改变微生物活动和植物生长,显著减少温室气体 (GHG) 排放并改善营养物质的去除. 这些发现突出了雪地
科学领域:
- 环境科学
- 生态学
- 生物地质化学
背景情况:
- 雪地动态极大地影响寒冷地区的生态系统,影响建筑湿地 (CW) 功能,如营养物质的去除和温室气体的排放.
- 要想在寒冷的气候中优化它们的性能, 要了解雪地对CW的影响背后的机制至关重要.
研究的目的:
- 研究双重积雪 (DS) 与自然积雪 (CK) 在试点规模的CW中对温室气体 (CO2,N2O,CH4) 和营养物质 (NH4+-N,TP) 消除的影响.
- 阐明底层机制,包括微生物活动,植物反应和基质条件,由雪地变化驱动.
主要方法:
- 在中国东北部建立了实验规模的垂直地下流CW种植Phragmites australis和Iris sibirica.
- 在冬季休眠期间应用双重积雪 (DS) 和自然积雪 (CK) 处理.
- 监测温室气体排放,营养去除效率,基质条件 (水分,氧化还原潜力,pH值),微生物过程 (甲基生成,氧化,脱) 和植物群体动态.
主要成果:
- DS创造了潮湿,减少性环境,抑制了有氧呼吸和脱,但增加了甲生成和抑制了甲氧化,导致CO2和N2O减少,但最初增加了CH4排放.
- DS加速了P. australis的再生,增强了生物质和光合作用能力,从而促进了氧气运输到根部,改善了氧化还原条件,并最终减少了CH4排放.
- 根据DS的CW系统实现了每年全球变暖潜力 (GWP) 的19.52%降低,并显著提高了NH4+-N (77.87%) 和TP (71.80%) 的清除率.
结论:
- 雪地变异通过调节植物-微生物-基质相互作用,在寒冷地区的CW中起到重要的生态调节作用.
- 通过优化化和吸收条件,DS处理有效地增强了营养物质的去除,并降低了整体的温室气体排放,尽管最初的温室气体排放变化很复杂.
- 这些发现强调了在寒冷气候下设计和管理CW时考虑雪地动态的重要性,以改善环境修复.
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