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邓娜，李怀恩，李家科 著

图书标签:

• 植被过滤带
• 水污染控制
• 非点源污染
• 生态水力学
• 数学模型
• 水环境
• 生态工程
• 流域管理
• 水质净化
• 模拟研究

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 水利水电出版社

ISBN：9787517041986

商品编码：29611743678

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：植被过滤带的净化效果研究及数学模拟

定价：32.00元

作者：邓娜,李怀恩,李家科

出版社：水利水电出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787517041986

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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植被过滤带是控制非点源污染的“*佳管理措施 ”之一。邓娜、李怀恩、李家科*的《植被过滤带的净化效果研究及数学模拟》系统地总结了作者及其研究团队近年来在国家重大水专项渭河课题、国家自然科学基金项目、陕西省重点学科建设项目等资助下的研究成果。全书共分7章，以野外条件下的径流模拟试验为基础，研究了植被过滤带的净化效果及其影响因素，建立了植被过滤带净化效果与主要影响因素之间的定量关系。通过植被过滤带的净化机理分析，提出了植被过滤带对泥沙和非点源污染物净化效果的模拟模型，总结了植被过滤带设计的适宜方法。本书内容层层递进，步步深入，自成体系。本书在理论方面丰富了面源末端治理的植被过滤带技术，可进一步促进我国非点源污染研究和治理。
　　本书部分研究成果已在陕西沣河流域得以应用，具有广阔的应用前景。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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绿色屏障的净化力量：探寻植被过滤带在水环境改善中的潜力 水，是生命之源，是万物生长的基石。然而，随着工业化和城市化的飞速发展，我们的河流、湖泊和地下水正面临着日益严峻的污染挑战。工业废水、农业面源污染、城市径流，这些污染物如同一张无形的网，悄然侵蚀着我们赖以生存的水体，对生态系统和人类健康造成了深远的影响。在寻求可持续解决方案的道路上，大自然赋予我们的绿色力量——植被过滤带，正逐渐展现出其不可估量的净化价值。 植被过滤带：一道天然的绿色屏障 植被过滤带，顾名思义，是指在水体边缘、农田与水体之间、或城市排水系统旁，通过种植特定种类植物所形成的具有净化功能的缓冲带。它们并非只是简单的绿化景观，而是通过复杂的生态过程，协同作战，有效拦截、吸收、转化和降解水体中的各类污染物，从而改善水质，维护生态平衡。 想象一下，当含有氮、磷、重金属、农药残留等污染物的地表径流缓缓流过一片郁郁葱葱的草地或湿地时，会发生什么？植物的根系如同无数细密的筛网，能够物理拦截悬浮物和较大的颗粒物。同时，根际微生物群落异常活跃，它们是降解有机物、转化重金属的关键力量。植物本身也通过根系吸收氮、磷等营养盐，将其转化为自身的生物质，有效降低水体富营养化的风险。此外，植物的蒸腾作用能够将部分污染物随水分一同蒸发，减少其在水体中的残留。 植被过滤带的净化机制：多维度协同作用 植被过滤带的净化效果并非单一机制的产物，而是多种物理、化学、生物过程协同作用的结果。 物理拦截与沉降： 茂密的植被，特别是其发达的根系，能够显著降低水流速度，为携带的悬浮物和颗粒物提供沉降的机会。这就像给浑浊的水流建立了一个天然的“减速带”和“过滤器”，使得大量泥沙、有机碎屑等杂质得以在过滤带内沉积，从而减少进入主体水体的悬浮物负荷。 吸附与络合： 植物的根系表面以及根际土壤中富集的微生物，具有强大的吸附能力。它们能够吸附水中的重金属离子、部分有机污染物以及磷酸盐等。此外，植物根系分泌的有机酸和微生物产生的胞外聚合物，能够与重金属离子形成可溶性或不溶性的络合物，将其固定在土壤中，减少其在水中的迁移和扩散。 生物降解与转化： 植被过滤带是微生物的乐园。在富氧的根际环境中，好氧微生物能够高效地降解有机污染物，将其分解为二氧化碳、水等无害物质。对于一些难降解的有机物，根际微生物群落还能通过厌氧或兼氧的方式，将其转化为毒性较低的物质，甚至最终实现矿化。同时，一些特定的微生物还能将有毒的金属离子转化为毒性较低或迁移性较差的形态。 营养盐的吸收与转化： 农业面源污染和生活污水是水体富营养化的主要来源，其中氮和磷是关键的限制性营养元素。植被过滤带中的植物能够通过根系积极吸收水体中的硝酸盐、铵盐和磷酸盐，将其转化为植物体内的蛋白质、核酸等有机物，实现营养盐的再循环。此外，微生物也能参与氮的硝化、反硝化和磷的生物吸附过程，进一步降低水体中的氮磷含量。 蒸腾作用与挥发： 植物的蒸腾作用会将水分从根部吸收到叶片，再蒸发到大气中。在这个过程中，部分挥发性污染物会随着水分一同被蒸发，从水体中移除。虽然这一过程对所有污染物都适用，但对某些易挥发的有机物效果尤为显著。 应用场景的广泛性 植被过滤带的应用场景极为广泛，几乎覆盖了所有与水环境改善相关的领域： 农业区： 在农田和灌溉渠之间设置植被过滤带，能够有效拦截农田径流中携带的化肥、农药、动物粪便等，显著降低对地表水和地下水的污染。这对于保护饮用水源地、改善河流湖泊水质至关重要。 城市区域： 城市道路、停车场等区域的径流常常携带油污、重金属、塑料微粒等污染物。在这些区域周边设置植被过滤带，可以有效净化雨水径流，减少对城市水体的污染，同时也能美化城市环境，提供绿色空间。 工业区： 工业废水在排放前，可以通过设置植被过滤带进行预处理，去除部分污染物，减轻后续污水处理的负荷，降低处理成本，并减少对环境的直接冲击。 湿地恢复与建设： 人工湿地是植被过滤带的典型代表。通过种植具有强大净化能力的水生植物，构建人工湿地系统，可以有效地处理生活污水、工业废水，甚至酸雨淋溶的污染物。 河岸带修复： 对于被污染的河岸带，通过种植适宜的植物，构建植被缓冲带，不仅可以稳定河岸，防止水土流失，还能净化渗透到土壤中的污染物，保护河流生态系统。 挑战与机遇并存 尽管植被过滤带的净化效果显著，但其推广应用仍面临一些挑战。 设计与选择： 针对不同的污染物类型和水体环境，需要科学地选择合适的植物种类和过滤带的结构设计。错误的植物选择或不当的设计可能导致净化效果大打折扣，甚至产生新的环境问题。 运行与维护： 植被过滤带的长期有效性需要定期的维护，包括植物的修剪、补充，以及过量沉积物的清除。缺乏有效的管理可能导致过滤带功能退化。 空间限制： 在一些土地资源有限的城市地区，大规模建设植被过滤带可能面临空间上的挑战。 然而，随着科学技术的进步和人们环保意识的提高，这些挑战也催生了新的机遇。 智能化设计与模拟： 利用先进的数学模型和计算机模拟技术，可以更精准地预测不同植物组合和结构设计下的净化效果，为过滤带的设计提供科学依据。 生态工程与生物技术： 结合生态工程和生物技术，可以培育出净化能力更强、适应性更广的植物新品种，并探索更高效的微生物协同净化技术。 多功能集成： 将植被过滤带与其他生态修复技术相结合，例如建设雨水花园、生态滞留池等，可以实现净化、美化、雨洪管理等多重功能。 政策引导与公众参与： 健全的政策法规支持和广泛的公众参与，是推动植被过滤带广泛应用的重要保障。 展望未来：绿色治水的新篇章 植被过滤带，作为一种集生态、经济、社会效益于一体的绿色治水技术，正以前所未有的力量，为我们描绘着一幅人水和谐的美丽画卷。它们不仅是自然的馈赠，更是人类智慧的结晶。通过对植被过滤带净化机制的深入理解和不断创新，我们能够更好地 harnessing 这股绿色力量，让我们的水体重焕生机，让我们的家园更加绿色、健康、宜居。未来的水环境治理，必将因植被过滤带的广泛应用而开启一个更加可持续、更加美好的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

“植被过滤带的净化效果研究及数学模拟”——仅仅是这个书名，就唤起了我内心深处对于绿色生态环境的向往。我是一名园艺爱好者，虽然没有接受过系统的科学训练，但我一直对植物的生命力和它们对环境的积极影响深感着迷。我常常在自己的小花园里尝试种植各种植物，观察它们如何吸收水分，如何让土壤变得更加肥沃。这本书名让我联想到，那些隐藏在我们身边，默默为我们净化环境的绿色屏障，它们是如何工作的？ 我想象着，书中可能会详细介绍不同种类的植物，比如草本植物、灌木、甚至是一些特殊的树种，在处理污水和净化空气方面的具体功能。或许会展示一些经过精心设计的植被过滤带的案例，它们不仅有净化功能，同时也能成为城市中的绿色景观，提升居民的生活品质。我期待书中能够用通俗易懂的语言，解释植被如何吸收污染物，如何通过根系和土壤中的微生物进行分解，将有害物质转化为无害的物质。 尤其吸引我的是“数学模拟”这个词。虽然我可能不太理解其中的复杂公式，但我相信它意味着作者用科学的方法，揭示了植被过滤带净化过程背后的奥秘。这让我好奇，植物的生长速度、根系的深度、叶片的密度等等，这些看似普通的生长特征，是如何被纳入数学模型来计算净化效果的？它是否能帮助我们预测，什么样的植物组合、什么样的种植密度，能达到最好的净化效果？也许书中会有一些简单的图示，来帮助像我这样的非专业读者理解这些模拟过程。 我希望这本书能够让我更深刻地理解植物在环境保护中的重要作用，并且能够获得一些实用的知识，比如如何在家中设计一个小型的植被过滤系统，或者如何更好地利用身边的绿色空间来改善环境。这本书的出现，让我觉得我对自然界又多了一份新的认识和期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种朴实而充满生命力的感觉，嫩绿的叶片交织，仿佛在诉说着自然的神奇力量。虽然我还没有来得及翻阅，但仅凭这视觉的触动，就足以激发我对书名的好奇。 “植被过滤带的净化效果研究”——这几个字眼在我脑海中勾勒出一幅画面：在河流、湖泊或者城市周边的绿色屏障，它们是如何默默地吸收着外界的污染物，将浑浊的水源一点点净化，最终还大地一片清澈？我想象着作者可能深入田野，细致地观察不同种类的植物在净化过程中的作用，记录下它们的生长习性，分析它们对特定污染物的吸附能力。也许书中会包含大量的实地考察数据，各种水质的检测报告，以及对不同植被进行分类和比较的详尽描述。 我尤其好奇的是“数学模拟”这部分。它意味着这本书不仅仅停留在现象的描述，更会深入到背后的科学原理。我想象着作者如何将复杂的生态过程转化为精密的数学模型，用方程和算法来预测植被过滤带的净化效率，或者评估不同设计方案下的净化效果。这是否意味着书中会有一些复杂的图表和公式？我有些担心自己的数学功底是否能完全跟上，但同时又对能够借助数学的力量来理解和优化自然过程感到兴奋。 我觉得这本书很有可能为环境保护领域提供一些切实可行的方法和理论支持。尤其是在当下，水资源污染日益严重，生态修复成为迫切的需求，一本能够深入探讨植被过滤带净化效果的书，无疑具有重要的现实意义。它或许能够为城市规划者、环保工程师，甚至是对自然科学感兴趣的普通读者，提供一些有价值的参考。我期待它能像一本实用的指南，帮助我们更好地利用自然的力量来解决环境问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《植被过滤带的净化效果研究及数学模拟》，给我的第一感觉是严谨、科学，而且充满着对自然力量的探索精神。作为一名长期关注环境科技发展的科技媒体从业者，我一直在寻找那些能够真正解决现实环境问题的创新性研究。植被过滤带作为一种低成本、可持续的生态工程手段，其净化效果和优化设计一直是学术界和工程界关注的热点。 我预设这本书的内容会非常丰富，可能包含大量的实证研究。例如，作者可能通过建立不同类型的植被过滤带示范区，进行长期的水质监测和数据收集，分析不同植被类型、土壤基质、水力负荷等因素对污染物去除效率的影响。我期待书中能够提供详尽的实验设计、测量方法和结果分析，甚至可能包含一些案例研究，介绍不同地区成功应用植被过滤带的经验。 让我尤其感到兴奋的是“数学模拟”这部分。我认为这是这本书的亮点之一，它标志着研究已经从经验观察走向了理论建模和预测。我猜想书中会介绍一些先进的数学模型，用于描述植被过滤带内部的水流运动、污染物迁移转化、以及植物吸收等过程。例如，可能会涉及偏微分方程、数值模拟方法等。我期待书中能够清晰地阐述模型的原理、构建过程、参数校定方法，以及如何利用模型来预测不同设计方案下的净化效果，优化植被配置，甚至评估其在不同环境条件下的长期稳定性。 这样一项研究，对于推动我国水环境治理和生态修复技术的发展具有重要的理论和实践意义。它不仅能够为环境保护部门提供科学的决策依据，也能够为相关企业和研究机构提供技术支撑。我非常期待能够从这本书中获得关于植被过滤带净化机制的深入理解，以及掌握利用数学模拟优化其设计和应用的前沿技术。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的书名《植被过滤带的净化效果研究及数学模拟》，脑海里立刻涌现出一些关于可持续发展的思考。我从事的是城市规划设计行业，平时工作中常常会接触到一些关于雨水收集和污水处理的方案，其中植被过滤带作为一种重要的生态工程措施，其应用效果一直是我关注的重点。这本书的标题直接点明了研究的核心——“净化效果”，这让我联想到书中可能详细阐述了不同类型植被过滤带（例如人工湿地、草沟、植被缓冲带等）在去除悬浮物、有机污染物、营养盐（如氮、磷）以及重金属等方面的具体表现。我猜想书中可能会引用大量的实验数据，展示不同植物种类、土壤介质、水流速度等因素如何影响净化效率，并且可能会对这些参数进行量化分析，给出一些优化设计的建议。 尤其吸引我的是“数学模拟”这部分。在规划设计中，我们常常需要预测某个工程措施的长期效果，以及在不同气候条件下（如降雨量变化）的表现。如果这本书能够提供一套可靠的数学模型，能够模拟植被过滤带的净化过程，那就太有价值了。这或许意味着书中会介绍一些常用的水动力模型、污染物迁移转化模型，以及如何将这些模型与植被的生态功能相结合。我期待书中能够提供一些实际应用的案例，展示如何利用这些模型来指导植被过滤带的设计和选址，从而最大限度地发挥其净化功能，并兼顾经济成本和维护需求。 这样的研究成果，对于提升城市水环境质量，减少面源污染，构建海绵城市具有重要的指导意义。我希望这本书能够提供一些具有可操作性的方法和数据，帮助我们设计师更好地理解植被过滤带的科学原理，并将其有效地应用于实际工程中，为城市的可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书名，乍一听，似乎有些专业，但细细品味，却充满了对自然力量的敬畏和探索。作为一名环境科学专业的学生，我对“植被过滤带”这个概念并不陌生，它是我们课程中经常提及的生态修复技术之一。然而，真正深入了解其“净化效果”的机理，以及如何用“数学模拟”来量化和预测，这对我而言是一个新的挑战，也是一个巨大的学习机会。 我想象着，书中可能详细介绍了不同地区、不同气候条件下，各种植被（如芦苇、香蒲、水生植物等）在净化不同类型污染物（如农田径流中的化肥、工业废水中的重金属、城市雨水中的油污等）时的效率差异。这种细致的研究，或许能够帮助我们理解，并非所有植被都适用于所有环境，选择合适的植物种类和配置是至关重要的。更让我好奇的是“数学模拟”这部分，它意味着作者不仅仅停留在观察和记录，而是试图用科学的语言来解释和预测自然现象。 我很想知道，书中会采用哪些数学模型？是基于流体力学的模型，还是基于生物化学反应的模型，抑或是两者结合？模型中会考虑哪些关键参数？比如植物的根系发达程度、土壤的渗透性、水流的滞留时间、以及微生物的活动等等。我期待书中能够清晰地阐述模型的构建过程，以及模型输出结果的解读方法，最好能有一些可视化图表来展示模拟结果，这样能够帮助我们更直观地理解复杂的过程。 如果这本书能够提供一套相对完善的数学模拟工具，那么它对于环境科学的研究和实践都将具有极大的推动作用。它可以帮助我们预测不同植被过滤带设计方案的效果，优化成本，减少实际试验的盲目性，甚至可以用于评估大规模生态修复项目的成效。我非常期待能够在这本书中学习到这些前沿的知识和技术，提升自己在这方面的专业能力。