《人工湿地技术及应用——以黄河流域为例》共11 章，以湿地生态系统为核心，从湿地的定义和类型分布、国内外湿地研究现状、人工湿地在污水处理中的应用及其污染物去除原理特性和人工湿地基质填料、植物类型筛选优化等方面进行了详细阐述。此外还对湿地的设计计算、黄河流域的水资源状况及典型人工湿地案例、湿地的建设管理、运行维护、项目验收等进行了归纳总结。能够为湿地生态系统的保护及其在生态建设中的实际设计应用提供一定的理论指导和技术支撑。
本书系人工湿地工程设计及运行参考书，旨在通过实际工程案例的形式，供给水排水科学与工程、环境工程等专业的工程技术人员和高等院校师生参考。
1 湿地概述 001
1.1 湿地简介 002
1.1.1 湿地定义来源 002
1.1.2 《湿地公约》发展历程 003
1.1.3 湿地城市认证 004
1.2 湿地定义及类型 005
1.2.1 自然湿地 005
1.2.2 人工湿地 006
1.3 湿地功能特点 007
1.4 中国湿地发展历程及规划 009
1.5 中国湿地现状概述 011
1.5.1 中国湿地类型 011
1.5.2 中国湿地面积 013
1.5.3 中国湿地资源的分布及其面积 014
1.5.4 中国湿地发展的障碍 014
1.6 人工湿地研究现状 015
1.6.1 国外湿地研究现状 015
1.6.2 国内湿地研究现状 016
1.7 湿地技术研究进展及展望 017
1.7.1 湿地技术研究进展 017
1.7.2 湿地技术研究展望 019
参考文献 020
2 人工湿地污水处理技术 021
2.1 人工湿地的组成与分类 022
2.1.1 人工湿地的组成 022
2.1.2 人工湿地的分类 023
2.1.3 人工湿地系统的分类体系 025
2.2 人工湿地中有机物的去除 029
2.2.1 人工湿地有机物的去除机理 030
2.2.2 有机物降解去除过程 031
2.2.3 人工湿地对有机物去除效果的影响因素 034
2.2.4 有机物非降解去除过程 038
2.2.5 有机物降解动力学模型 040
2.3 人工湿地的脱氮过程及强化措施 041
2.3.1 硝化过程 042
2.3.2 反硝化过程 043
2.3.3 植物摄取 044
2.3.4 氨化作用 044
2.3.5 氨氮挥发 044
2.3.6 人工湿地脱氮影响因素 044
2.3.7 人工湿地强化脱氮措施 047
2.4 人工湿地中硫的循环与转化 050
2.4.1 植物生长对硫的摄取 051
2.4.2 硫化氢与金属离子络合及氧化 051
2.4.3 硫循环的影响因素 051
2.5 磷的去除机理及影响因素 053
2.5.1 磷的存在形态和影响因素 054
2.5.2 磷在人工湿地中的去除机理 054
2.5.3 磷去除的影响因素 055
2.6 重金属的去除机理与强化措施 056
2.6.1 重金属的去除过程 056
2.6.2 重金属去除的强化措施 057
参考文献 058
3 人工湿地基质的选择与优化 059
3.1 人工湿地基质的定义及功能 060
3.2 人工湿地基质的分类 060
3.2.1 人工湿地基质的类型 060
3.2.2 天然矿物质填料 062
3.2.3 工业副产物 064
3.2.4 人工合成基质 065
3.3 人工湿地基质的选择原则 067
3.4 人工湿地基质的性质 067
3.4.1 人工湿地基质的理化性质 067
3.4.2 人工湿地基质的粒径大小 068
3.5 人工湿地中基质的净化机理 069
3.5.1 人工湿地中基质除磷效果的影响因素 070
3.5.2 人工湿地中不同基质对磷的吸附作用 074
3.5.3 人工湿地中不同基质对氨氮的吸附作用 078
3.6 基质的组合 081
3.7 人工湿地基质的生态效应 082
3.8 人工湿地基质的堵塞 083
3.8.1 堵塞人工湿地基质的主要物质 083
3.8.2 堵塞发生的主要位置 084
3.8.3 影响基质堵塞的因素 084
参考文献 085
4 人工湿地植物的筛选与优化 087
4.1 概述 088
4.2 人工湿地植物的分类 089
4.2.1 水生类型 090
4.2.2 湿生类型 092
4.2.3 陆生类型 092
4.3 人工湿地植物的计量方法 093
4.3.1 株、芽、丛、兜的概念 093
4.3.2 人工湿地植物苗木标注 094
4.4 人工湿地中水生植物的作用 095
4.4.1 吸收利用、吸附和富集作用 095
4.4.2 氧的传输作用 096
4.4.3 为微生物提供栖息地 097
4.4.4 维持系统的稳定 097
4.4.5 有机物的积累作用 098
4.5 人工湿地植物的选择原则 098
4.6 人工湿地植物种类简介及栽培特点 100
4.6.1 水生类型 100
4.6.2 湿生类型 111
4.6.3 陆生类型 115
4.7 湿地对水体的改善与修复 121
4.7.1 人工湿地对工业废水的处理 121
4.7.2 人工湿地对农村生活污水的处理 123
4.7.3 人工湿地对城市河流的净化处理作用 126
参考文献 131
5 人工湿地设计与计算 133
5.1 人工湿地的工艺系统 134
5.2 人工湿地设计的基本原则 134
5.2.1 湿地系统整体性保护原则 135
5.2.2 功能恢复原则 135
5.2.3 维持生物多样性原则 136
5.2.4 综合利用性原则 136
5.2.5 结合自然与地域性原则 136
5.3 湿地设计的基本流程 137
5.3.1 场地的选择 137
5.3.2 确定系统工艺流程 138
5.3.3 预处理系统的设计 139
5.3.4 人工湿地工艺参数 140
5.3.5 人工湿地主体工程设计 143
5.3.6 去除效果 146
参考文献 146
6 黄河流域各地市水资源承力概况及评价 147
6.1 黄河流域概况 148
6.1.1 黄河流域地理位置概况 148
6.1.2 黄河流域社会经济概况 149
6.1.3 黄河流域地形地貌 151
6.1.4 黄河流域河流水系及河段概况 152
6.1.5 黄河流域取水量概况 153
6.1.6 黄河流域水资源量概况 154
6.1.7 黄河流域水质概况 154
6.2 流域内各段水资源现状 155
6.2.1 黄河流域青海河段 155
6.2.2 黄河流域四川河段 155
6.2.3 黄河流域甘肃河段 156
6.2.4 黄河流域宁夏河段 158
6.2.5 黄河流域内蒙古河段 159
6.2.6 黄河流域陕西河段 161
6.2.7 黄河流域山西河段 162
6.2.8 黄河流域河南河段 164
6.2.9 黄河流域山东河段 165
6.3 黄河流域水资源承载力评价体系构建 167
6.3.1 水资源承载力的定义 167
6.3.2 水资源承载力的含义 168
6.3.3 水资源承载力的特性 169
6.3.4 水资源承载力评价体系构建 169
6.4 黄河流域各地水资源承载力评价 175
6.4.1 黄河流域各地市数据来源 175
6.4.2 黄河流域各地指标数据 176
6.4.3 黄河流域各地水资源荷载均衡指标评分结果 181
6.4.4 黄河流域各地市“量、质、域、流”水资源荷载状况准则层评分结果 188
6.4.5 面向荷载均衡的黄河流域水资源调控措施 190
参考文献 191
7 黄河流域典型人工湿地工程案例 193
7.1 灵武市东沟人工湿地水质净化工程 194
7.1.1 工程概括 194
7.1.2 湿地设计进、出水水质 196
7.1.3 湿地设计参数 197
7.1.4 工程布置及主要构筑物 198
7.1.5 潜流湿地防淤堵及防冰冻措施 212
7.2 二道沙河生态治理及包头市南海湿地修复保护工程 213
7.2.1 工程概括 213
7.2.2 设计进、出水水质 216
7.2.3 湿地设计参数 217
7.2.4 工程布置及主要构筑物 217
7.2.5 植物设计 231
7.3 中宁县北河子沟生态湿地工程 236
7.3.1 工程概括 236
7.3.2 设计进、出水水质 236
7.3.3 工艺流程 237
7.3.4 工程布置 237
7.3.5 湿地植物 242
7.4 丹河人工湿地处理工程 243
7.4.1 工程概括 243
7.4.2 工艺流程 244
参考文献 246
8 湿地项目的建设管理 247
8.1 工程概况 248
8.1.1 项目基本情况 248
8.1.2 项目建设管理目标 249
8.2 总体施工组织部署方案 250
8.2.1 总体施工组织布置及规划 250
8.2.2 项目管理方案及施工总体部署 250
8.2.3 项目管理组织机构 253
8.2.4 项目管理部人员职责 253
8.3 施工方案 256
8.3.1 总体施工方案 256
8.3.2 过渡工程施工方案及破四沟亲民路下管涵施工方案 258
8.3.3 施工测量 259
8.3.4 表面流湿地及道路土方挖填工程 261
8.3.5 表面流湿地工程 266
8.3.6 道路工程 274
8.3.7 潜流湿地、隔墙工程 277
8.3.8 管道工程 280
8.3.9 机电设备安装工程 281
8.3.10 绿化工程 284
8.4 项目建设质量保障 288
8.4.1 质量目标 288
8.4.2 质量管理组织体系 288
8.4.3 质量管理保证措施 290
8.4.4 分部分项施工质量保证措施 292
8.5 造价成本控制 295
8.5.1 工程成本控制目标 295
8.5.2 工程设计阶段的成本控制 295
8.5.3 工程实施阶段的成本控制 297
8.5.4 设计变更时成本控制及保证措施 299
8.6 安全生产、环境保护 300
8.6.1 安全施工策划 300
8.6.2 文明施工策划 312
8.6.3 绿色施工策划 316
8.6.4 施工扬尘污染防治措施 323
8.7 建设期突发事件应急预案 325
8.7.1 处置程序 325
8.7.2 项目周边医疗资源 326
9 湿地项目的运行维护 327
9.1 概述 328
9.1.1 项目概述 328
9.1.2 运营服务原则 328
9.1.3 运营服务范围 329
9.2 人工湿地运维管理体系 329
9.2.1 运行管理机构 329
9.2.2 岗位职责 329
9.2.3 人员及设备工器具配置 331
9.2.4 运行维护组织管理 333
9.3 运行维护标准 334
9.3.1 卫生保洁管理标准 334
9.3.2 养护管理标准 334
9.3.3 设施运维标准 335
9.3.4 巡护监测管理标准 336
9.3.5 安全保卫管理标准 336
9.4 湿地系统运行与维护 336
9.4.1 运行调度 336
9.4.2 进水泵站运行维护 338
9.4.3 电气设备运行维护 340
9.4.4 湿地床体的运行维护 345
9.4.5 湿地植物的养护 348
9.4.6 附属设施维护 349
9.4.7 运行维护计划 349
9.5 检修 352
9.5.1 控制系统 352
9.5.2 机械设备检修 353
9.5.3 电气设备检修 353
9.5.4 人工湿地系统建筑物的检修 355
9.6 监测 355
9.6.1 监测内容和频率 355
9.6.2 样品检测 357
9.7 应急处理措施 358
9.7.1 电气和机械设备故障 358
9.7.2 火灾突发事故 358
9.7.3 水质污染突发事故 359
9.7.4 暴雨突发事故 359
9.7.5 安全措施 360
9.8 备品备件仓库管理制度 361
9.8.1 备品备件管理分类 361
9.8.2 备品备件定额管理 361
9.8.3 备品备件计划管理 362
9.8.4 备品备件合同管理 363
9.8.5 备品备件质检验收 363
9.8.6 备品备件仓储管理 364
9.8.7 备品备件技术管理 365
9.8.8 备品备件报废回收管理 366
9.8.9 备品备件会议 368
9.9 河道保洁管理制度 369
9.9.1 总体目标 369
9.9.2 河道保洁目标要求 369
9.9.3 河道保洁安全作业要求 370
9.9.4 河道保洁防护用品、工具和材料管理 370
9.9.5 河道保洁作业时间安排 370
9.9.6 河道保洁效果的具体要求 371
9.9.7 特殊情况下河道保洁要求 371
9.9.8 责任落实 371
9.10 运营成本测算 372
参考文献 376
10 项目设施移交方案 377
10.1 移交前的准备工作 378
10.1.1 成立专门的移交委员会 378
10.1.2 工作组确定具体移交方案 378
10.1.3 确定移交进度计划 378
10.1.4 项目设施的恢复性大修 379
10.1.5 遗留人员问题的妥善处理 379
10.2 移交范围 379
10.3 移交标准 380
10.4 时间安排 380
10.5 最后恢复性大修计划 381
10.5.1 编制依据 381
10.5.2 编制原则 381
10.5.3 编制说明 382
10.6 移交验收程序 382
10.7 质量保证 383
10.7.1 性能测试 383
10.7.2 移交质量保证 383
10.7.3 移交维修保函 384
10.8 风险转移 384
10.8.1 债权债务处理 384
10.8.2 保险和承包商保证的转让 384
10.8.3 合同的取消、转让 384
10.8.4 移走乙方的其他无关物品 385
10.8.5 移交费用 385
10.8.6 移交效力 385
10.9 人员培训 385
11 项目保险方案 387
11.1 建设期保险方案 388
11.1.1 保险公司的选择 388
11.1.2 投保方的确定 389
11.1.3 保险种类 389
11.1.4 保险备案 389
11.1.5 项目保险方案 389
11.2 运营期保险方案 391
11.2.1 运营期项目运行风险分析 391
11.2.2 运营风险管理及运营期保险方案 392
11.2.3 运营期保险方案 393
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