鄱阳湖水环境承载力及主要污染源研究

通过研究鄱阳湖水环境承载力、水污染主导因子及其主要来源,为科学规划鄱阳湖生态经济区的产业布局和发展规模,建设"环鄱阳湖生态经济区"提供理论依据。研究结果:鄱阳湖水资源承载力0.5216,表明鄱阳湖水资源对流域内社会经济发展还有一定的承载空间;水质承载指数6.179,说明流域范围内主要污染物的排放量超过鄱阳湖的水质承载力;水环境承载力4.295,反映出鄱阳湖虽然水资源丰富,但水环境较差的水质性缺水的生态问题仍然存在,防治流域水污染刻不容缓。鄱阳湖水体中BOD、COD的年纳污量虽小于Ⅲ类水质控制纳污量,但TN的年纳污总量介于Ⅲ类水和Ⅳ类水质的控制纳污量之间,TP年纳污量大于Ⅳ类水质的控制纳污量,TN和TP成为湖区水体的主要污染因子。鄱阳湖水体中的COD、TN、TP主要来源于城镇生活污水和非点源污染,其中非点源污染的贡献率最大,农业非点源污染控制应成为"环鄱阳湖生态经济区"建设重点。     

三峡库区汉丰湖流域水环境容量实证研究

采用二维水质模型对三峡库区汉丰湖流域流量、水位、污染源排放、水动力和水质进行模拟,依据国家标准和规范计算了2017年的三峡库区汉丰湖流域水环境容量。结果表明,三峡库区汉丰湖流域COD、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的水环境容量分别为30 596.93、2 795.97、2 882.35、144.12 t/a。目前三峡库区汉丰湖流域水体的COD、TN、TP已经达到水环境容量限值,属于饱和运行状态;NH_3-N污染负荷已基本接近维持现有水质功能下的水环境容量阈值。     

乌梁素海水质变化特征

[目的]研究乌梁素海水质变化特征和污染物浓度的时空分布。[方法]利用2014—2016年乌梁素海12个采样点的实测数据,选取TN、NH_3-N、TP、COD这4项污染指标,分析其水质变化特征和污染物浓度的时空分布。[结果]近3年来乌梁素海的水质逐年改善,由于芦苇等植物吸收过滤及沿途污染物的物理沉降等,由西北部入湖地区各点向湖心和西南部出湖地区的污染物浓度降低;污染物浓度随时间变化明显,TN、NH_3-N、TP、COD浓度整体体现出1月(枯水期)浓度较高,5月(平水期)最低,9月(丰水期)污染物浓度普遍重新回升。污染物浓度与气温和蒸发量无显著相关,与降水量相关,且湖泊水质主要与农田退水有关。[结论]该研究为乌梁素海水污染治理和环境管理提供科学依据。     

砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统净化生活污水研究

[目的]研究砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统对生活污水的净化效果。[方法]人工组建砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统,以生活污水为研究对象,考察该系统对污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的净化效果。[结果]系统对生活污水中COD、NH_3-N、TN、TP的平均去除率分别为73.3%、56.1%、47.1%、65.7%;一级湿地单元对COD的去除效果较好,二级湿地单元对NH_3-N、TN和TP的去除效果较好,三级湿地单元对各项污染指标的去除率均较差。[结论]砾石潜流—浮桥平流复合湿地系统对生活污水整体净化效果良好,可拓展研发新型生态污水处理技术。     

洨河湿地水质变化分析

[目的]选取洨河人工湿地为研究对象,开展水体流经湿地后水质指标变化分析。[方法]分析从湿地入口至出口之间河段的pH、COD、NH_3-N、TN、TP的沿程变化。[结果]水体经过人工湿地后,pH相对稳定,湿地对水中主要污染物COD、NH_3-N、TN、TP的降解效果明显,但TN、TP仍维持在较高的水平,应通过生物调控技术完善湿地水体生态系统,进一步增加生态修复措施,降低河道发生水体富营养化的风险。[结论]经水质评价,湿地出口处水质达到了Ⅱ类,说明人工湿地对于改善水质状况有着明显的作用。     

基于模糊数学法对赋石水库流域河流水质的分析

[目的]为了了解安吉县赋石水库流域内河流水质状况。[方法]2010年7月对该流域河流中15个点进行监测取样,采用室内测试分析和模糊数学综合分析法,分析了各测点DO、CODMn、NH4+-N、TN和TP 5项指标。[结果]构建了评价因素和评价等级的论域,计算了各监测点评价因子的关系矩阵,确定了监测因子的权重,并采用模糊数学综合评价法对各监测点的水质进行了评价。评价结果表明该流域河流水质为V类水,主要污染物为CODMn和TN。[结论]2010年7月以后该流域水质出现恶化,主要污染因子为CODMn和TN,需要加强对面源污染的管控。     

丹江口水库核心水源区典型流域农业面源污染特征

为分析丹江口库区农业地表径流及其水质污染特征,识别流域水质污染风险变量,探究主要潜在污染物时空排放规律,估算流域污染负荷并分析污染物来源贡献,应用因子分析方法,通过周年常规监测,对核心水源区典型小流域的地表径流及其水质污染特征进行了分析,并探讨了其时间差异性。同时采用平均浓度法估算了流域内面源污染负荷量和各污染源类型对主要潜在因子负荷的贡献率。结果表明:流域内水体浊度、色度及流量在上游与下游间存在显著差异,总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、pH和电导率在不同监测断面间差异不显著;TN、TP、COD和流量是影响库区水质、造成污染风险的主要潜在因子;5—9月,随着降雨量和流量的增加,同步出现农业面源污染排放高峰。流域内,上、中、下游流域监测断面TN年负荷量分别为4.94、11.04、20.43 t,TP年负荷量分别为0.17、0.50、0.68 t,COD年负荷量分别为29.02、68.78、118.27t。农业生产及生活对TN贡献较大,规模化养殖对TP贡献较大,二者联合对COD负荷贡献率达到76%。研究表明,大量氮磷随水土流失进入水体是引起小流域面源污染负荷偏高的主要原因,加大对农业生活区和规模化畜禽养殖的控制管理,构建植被缓冲带等减少水土流失措施,对有效防治丹江口核心水源区典型小流域的面源污染具有重要作用。     

洋河水库流域非点源污染迁移特性及流域数学模型的构建

【目的】分析河北秦皇岛市洋河水库流域N、P等主要污染元素的迁移特性,为洋河水库流域非点源污染入库前的治理提供参考。【方法】采用SWAT(soil and water assessment tool)模型,对秦皇岛市洋河水库流域内2008－2014年的径流及污染物迁移情况进行模拟,同时借助SWAT中的部分模块功能,应用Fortran语言建立流域污染物迁移扩散数学模型,模拟计算2015年流域污染状况并验证模型精确度。【结果】在2008－2014年,洋河水库流域年均非点源污染流失总量中,TN负荷总量为845.96 t,流失率为10.6%,其中有机氮负荷总量占91%;TP负荷总量为240.56 t,流失率为6.4%,其中有机磷负荷总量占40%,有机态污染物负荷量的空间分布与产沙量基本保持一致。数学模型计算结果表明,东洋河入口处2015年TN、TP质量浓度计算值分别为11.62,0.032 mg/L,TN、TP质量浓度实测值分别为10.80,0.024 mg/L,其中TN质量浓度模拟的相对误差为7.59%,TP质量浓度的绝对误差仅为0.008 mg/L。【结论】洋河水库流域内的有机态污染源是主要流失源,其中有机氮、有机磷主要通过土壤流失入河;经验模型模拟对洋河水库流域径流及污染状况的模拟精度较高,可以满足区域非点源污染的治理需求。     

人工快渗-人工湿地-浮岛工艺处理农家乐生活污水

针对湖北省十堰市百二河沿途农家乐污水的水质特点,从当地水质规划要求出发,结合当地实际设计基于分散式生活污水处理方式的人工快渗-人工湿地-复合浮岛组合工艺对其进行处理。考察该组合工艺稳定运行过程中对化学需氧量(COD)、总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和总磷(TP)的去除效果及各工艺对水体中污染物的去除贡献率。结果表明,该组合工艺对百二河流域周边农家乐生活污水处理效果较好,对COD、NH_4~+-N、TN、TP的平均去除率分别为86.2%、88.3%、91.1%、89%,系统的抗冲击能力较强,出水的COD、NH_4~+-N浓度、TN浓度、TP浓度达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类标准,是一种较好的组合工艺。这为百二河流域地区处理农家乐生活污水提供了重要的借鉴和参考。     

孤岛水库面源污染状况分析及治理研究

本文以孤岛水库为研究对象,采集水样和底泥,确定COD、TN、TP的浓度及底质中重金属含量,采用水污染指数(WPI)法评价法评价孤岛水库水环境的污染现状及污染程度。结果表明,大部分指标达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类标准,仅TN、TP超出了背景值。采用水污染指数(WPI)法分析,DO的WPI指数值为20,达到了地表水环境标准Ⅰ类。COD、BOD_5的WPI指数1,高于地表水环境标准Ⅰ类的限值;TN的WPI指数为59,在WPI评价体系中处于Ⅲ类标准最大值;TP的WPI指数为31.11,在WPI评价体系中处于Ⅱ类;NH_4~+-N的WPI指数为25.18,在WPI评价体系中处于Ⅱ类。综上所述,孤岛水库TN、TP及NH_4~+-N严重超标,达不到饮用水水质标准。本研究通过相关试验对孤岛水库水体和底质污泥进行检测与分析,利用微生物技术对孤岛水库面源污染进行治理,以期为水库水环境的保护提供参考。     

广西淡水池塘养殖环境影响分析与评价

为了解、监测和评价广西淡水池塘养殖过程中主要污染物产生、排放及其对环境的影响,于2007年10月～2008年7月,选择位于南宁市兴宁区三塘镇留肖村2户养殖户的各1口池塘,在1年的养殖周期内,于秋、冬、春、夏季节,分别采集池塘内、出水口、池塘水源水样,监测池塘养殖斑点叉尾鮰主要污染物[化学耗氧量（COD）、氨氮、总氮、总磷]的排放情况,并通过计算其排污系数K值,测算广西淡水池塘养殖年污染物排放情况并评价其对水域环境的影响。结果表明,在1个养殖周期内,COD、氨氮、总氮、总磷的平均K值分别为182.62、2.32、7.68和0.55kg/t;据此测算在1年的养殖周期内,广西淡水池塘养殖排放的污染物数量分别为COD140263.2t、氨氮1764.0t、总氮5997.6t、总磷425.6t。     

大米淘洗产污测定及面源污染总量估算

以大米淘洗水作为研究对象,分别对第1、2、3次大米淘洗水进行化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)等污染指标进行测定,比较了第1、2、3次大米淘洗水中各污染指标含量,并估算我国大米淘洗过程中的产污量。结果表明:第1、2、3次淘洗水中污染负荷均以COD、BOD5为主,TN污染居中,TP、NH_4~+-N污染负荷相对较少,随着淘洗次数增加,第2、3次淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH_4~+-N污染量逐渐降低,但污染总量增加。经估算,淘洗1次,全国大米淘洗水中COD、BOD5、TN、TP、NH_4~+-N污染年排放量分别为113.52万、64.89万、8.19万、0.36万和0.24万t;淘洗2~3次,污染年排放量不同程度增加。     

甘薯煮食过程的排污研究

[目的]研究甘薯煮食过程形成污染物的量和各污染物浓度。[方法]模拟生活中人们煮甘薯的过程并收集该过程中产生的6种潜在污染样品,分别测定这些样品的COD、BOD5、TN、TP、NH3-N的含量,得出各项指标确定甘薯食用过程的产污系数。[结果]生甘薯的COD、BOD5、TN、TP含量稍大于煮甘薯,而NH3-H含量则小于煮甘薯。[结论]该研究为制定食品加工过程产污系数提供了理论指导。     

滴滤塔填料对比试验研究

[目的]提高滴滤塔污染物的去除效率。[方法]考察了沸石、陶环2种新型填料对COD、NH4-N、TN、TP的去除效果。[结果]沸石填料运行稳定,具有更好的污染物去除效果。[结论]采用天然沸石作为填料的滴滤塔具有处理成存低、运行稳定、氨氮去除效率高等特点,在村镇污水处理领域县有较高的推广价值。     

种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响

[目的]研究浮床栽培虎杖对吉富罗非鱼养殖池塘的水质、底质的净化作用。[方法]2016年5—10月测定了水体TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P和底泥TOC、TN、TP,研究种植虎杖对吉富罗非鱼养殖水质和底质的影响。[结果]2016年5月,虎杖塘浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降;6月浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TP显著下降,浮床区NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P显著下降;7月,浮床区和敞水区COD显著下降,且浮床区TOC、Chl显著下降;8月,浮床区和敞水区COD、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH+4-N显著下降;9月,浮床区和敞水区TOC、COD、Chl、TN显著下降;10月,浮床区和敞水区COD、Chl、TN显著下降,浮床区TOC和敞水区NH_4~+-N显著下降。6—8月虎杖种植塘底泥TOC显著增加,6月底泥TN显著增加,7—10月底泥TN显著降低,6、8—10月底泥TP显著降低。[结论]虎杖种植能降低水体中TOC、COD和Chl,降低底泥TP和TN,种植前、后期能分别降低水体中TP和TN,且能显著提高其总产量和成活率,降低其饵料系数和相应的生物学指标。     

基于实测资料的输出系数分析与陕西沣河流域非点源负荷来源探讨

根据2001—2009年秦渡镇水文监测断面的监测数据,应用平均浓度法计算NH+4-N、TP和COD的非点源污染负荷量,并与改进的输出系数法估算结果进行对比分析,确定适合该流域的输出系数。将考虑流域输移损失的输出系数得到的非点源污染负荷与基于实测资料的平均浓度法计算结果进行对比可知,相对误差较小,表明各类营养源的输出系数值与流域损失系数值适合沣河流域。应用考虑流域输移损失的输出系数法的负荷计算结果分析了流域内污染物的来源,结果表明：近十年来,耕地和农业人口的贡献最大,其中耕地对沣河流域TN、NH+4-N和TP非点源负荷的贡献率分别占到37.87%、37.74%、15.56%,且呈现上升趋势;农业人口对TN、NH+4-N、TP和COD非点源负荷的贡献率分别是40.73%、41.06%、61.19%、21.98%,且呈现上升趋势;牲畜（包括牛、驴、猪、羊等）对COD非点源负荷的年均贡献率为73.49%。由此可见,控制耕地、农业人口以及大牲畜所产生的污染负荷可以有效削减非点源污染。