长江江阴段水体污染物分布特征与去除特性研究

发布时间：2020-10-29 11:56

　　 近年来,人工合成产品越来越多,持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)和重金属等在我国河流和湖泊大量被检出,对我国水环境构成了巨大的威胁。长江是我国第一大江,供水服务工业、人口众多,同时作为江阴市的主要饮用水源,长江原水的水质直接影响到江阴的饮用水安全。课题以长江江阴段为研究对象,围绕PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)、PCBs(Polychlorinated Biphenyls)、PAEs(Phthalic Acid Esters)、马拉硫磷、磺胺类抗生素和重金属等7类特征污染物以及氨氮等常规污染物,明确原水和底泥中主要污染物时空变化规律,分析底泥特征污染物的释放规律,针对原水特征污染物开展去除特性研究。课题对长江原水和底泥的各种污染物进行了检测分析,分别考察了污染物在江阴段的时空分布与变化规律。研究表明,长江江阴段原水全年高锰酸盐指数在2.0 mg/L左右,氨氮最高含量为0.13 mg/L,水质基本满足地表水Ⅱ类标准。特征污染物在江阴段原水和底泥中含量较低,分布广泛。PAHs污染主要以萘、芴和菲为主,原水PAEs和磺胺类抗生素呈现出明显的复合污染状况,PAEs最高含量高达4341.4ng/L,马拉硫磷各时期均低于70ng/L,大部分重金属满足地表水Ⅰ类标准。底泥受到Cd的污染水平较重,PAHs污染主要集中3-5环,残渣态重金属所占比例在20%-56%之间,全年底泥污染物峰值大部分出现在丰水期。采用SPSS软件分析发现底泥和原水中污染物存在明显的相关性。分别考察了扰动强度、温度和pH对底泥中污染物释放的影响,明确了其释放动力学规律。研究发现,扰动强度从0r/min增至100r/min时,特征污染物释放量的增加幅度均高于260%。温度从10℃增至30℃后,除马拉硫磷外的特征污染物增幅均高于25%,温度的增加使马拉硫磷释放量降低70%。重金属在酸性条件下释放量最大,碱性越强,马拉硫磷和PAEs的释放量越低,弱酸和弱碱环境更有利于磺胺类抗生素的释放。二级反应动力学方程和Elovich方程更能反映大部分有机特征污染物的实际释放过程,R~2均大于0.85,抛物线扩散方程和二级反应动力学方程则对重金属的释放过程拟合效果较优。为提高水厂应对特征污染物异常增加的能力,分别研究强化混凝、活性炭吸附以及臭氧氧化对于特征污染物的去除效能。研究发现,混凝剂PAC对于大部分特征污染物均表现出了良好的去除效果。在一定范围内增加混凝剂投加量可使特征污染物的去除率增加200%以上。活性炭吸附有效应对有机特征污染物污染,对于不同重金属去除效能存在较大差异,活性炭吸附更加符合Freundlich吸附等温式。臭氧氧化试验发现,提高臭氧投加量可以有效提高除PCBs外的有机特征污染物的去除效果,但臭氧投加量由6 mg/L增至12 mg/L时,PAHs和PAEs去除率仅增加了17%和12%,此外,臭氧氧化对于原水PCBs的去除无明显作用。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X52
【部分图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第 2 章 课题研究的材料和方法长江江阴段试验地介绍江是我国第一大江，流域面积广,支流很多,同时长江没有冰冻期，可以同时长江流域是我国工业最为发达的地区，全国有近一半的化工企业位。江阴市位于长江流域下游，地处江尾海头，长江江阴段江宽为中下游长江咽喉，是大江南北交通、江海联运的重要枢纽。江江阴段上起江心岛录安洲，下至江心岛双山岛，全长约 31 公里，汇新夏港河、黄田港、澄塞河和白屈港等城市内河，流量全年在 16000m3/s 间，河深随流量变化较大，江阴大桥（江阴城防要塞）所在断面为断面，江深最深，江宽仅约为 2 千米。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文位置经纬度见表 2-1，具体空间位置如图 2-2 和图 2-3：表 2-2 水体采样点坐标采样点澄西水厂 澄西水厂 小湾水厂 小湾水厂 肖山水厂 肖山水厂岸边 江心 岸边 江心 岸边 江心经度 E120.223° E120.222° E120.275° E120.272° E120.304° E120.300°维度 N31.923° N31.933° N31.935° N31.942° N31.946° N31.954°

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 2-1，具体空间位置如图 2-2 和图 2-3：表 2-2 水体采样点坐标西水厂 澄西水厂 小湾水厂 小湾水厂 肖山水厂 岸边 江心 岸边 江心 岸边 20.223° E120.222° E120.275° E120.272° E120.304° 1.923° N31.933° N31.935° N31.942° N31.946° 图 2-2 水体采样断面分布图
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱燕;;基于大气特征污染物的监测布点选址优化策略分析[J];低碳世界;2016年33期

2 唐欢;施炜;;基于大气特征污染物下监测布点选址的优化分析[J];环境与发展;2017年06期

3 魏颖;詹华斌;肖雯;潘峰;仝纪龙;;炼化基地大气特征污染物的管控与减排[J];环境工程学报;2017年02期

4 吴铃;丁成;李延吉;高飞翔;迟崇哲;;黄金工业特征污染物综合治理装备现状及发展趋势[J];黄金;2015年10期

5 秦怡雯;钱瑜;荣婷婷;;基于大气特征污染物的监测布点选址优化研究[J];中国环境科学;2015年04期

6 王俊杰;何江涛;陆燕;刘丽雅;张小亮;;地下水污染风险评价中特征污染物量化方法探讨[J];环境科学;2012年03期

7 潘敏;;特征污染物的平衡在清洁生产审核中的应用[J];海峡科学;2014年06期

8 ;华东理工大学发明快速检测特征污染物系统[J];化学分析计量;2009年01期

9 高文宇;李娜;王萌;;油田特征污染物在包气带中的迁移规律[J];油气田环境保护;2019年06期

10 邱立莉;李石;敬红;张鹏;杨伟伟;;铬盐工业项目特征污染物的监测与数据问题分析[J];中国环境监测;2017年06期

相关博士学位论文 前3条

1 王威;浅层地下水中石油类特征污染物迁移转化机理研究[D];吉林大学;2012年

2 徐兆明;三元复合驱化学剂的环境行为和污染特性研究[D];东北石油大学;2010年

3 王子兴;煤气化废水特征污染物在厌氧/缺氧/好氧组合工艺中的降解特性研究[D];大连理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏彬;地表水表观污染特性及其污染物分布规律研究[D];苏州科技大学;2019年

2 马帅;长江江阴段水体污染物分布特征与去除特性研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

3 俞巧君;基于紫外吸收光谱的饮用水特征污染物分类与异常事件检测方法研究[D];浙江大学;2019年

4 王梦璇;石家庄市大气环境VOCs污染特性分析与控制对策研究[D];河北科技大学;2019年

5 张晓辉;典型石化废水厌氧生物处理毒性及特征污染物解析研究[D];河北工程大学;2018年

6 张婧雯;典型煤化工企业污染场地特征污染物健康风险评价[D];山西大学;2018年

7 冉丽红;石化工业特征污染物对海洋生物毒性研究[D];浙江海洋大学;2018年

8 韩柱;低度泄漏特征污染物在居民区扩散过程的模拟研究[D];青岛科技大学;2011年

9 葛奇伟;养殖贝类重金属特征污染物的筛选及其风险评价[D];宁波大学;2012年

10 董荟思;三元复合驱特征污染物在土壤环境中迁移行为研究[D];大庆石油学院;2010年

本文编号：2860867