再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验
发布时间：2021-07-26 16:08
由于人类活动影响加剧,永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势,生态环境遭到严重破坏。在此背景下,永定河生态重建工程亟待开展,生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤水质演变的影响,开展模拟试验,探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明:流速增加有利于污染物降解;与高温相比,低温条件下的污染物降解能力明显优于高温,表明低温在一定程度上有利于再生水补水水质的改善;河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转,但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的水体轻微富营养化。最终结果表明,流速对于再生水补水水质指标影响最大。
【文章来源】：南水北调与水利科技(中英文). 2020,18(02)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
试验装置平面图
溶解氧是水生系统中最为重要的水质指标之一，其关系到水体能否维持生态系统平衡[9]。在自然条件下溶解氧浓度会出现较大的日变化，这是由水温的日变化以及藻类、水生植物光合作用和呼吸作用两种机制竞争引起[10]。由图2(b）可知，水力循环水与渗漏水的溶解氧含量波动趋势基本一致，但后者高于前者，推测是由于接取渗漏水时缓缓滴入容器中从而增大了与空气接触面，使得渗漏水溶解氧偏高。在后期进一步探究试验中改进渗漏水采集装置，避免其过多的接触空气，从而影响试验精度与结果。在试验后期11月20日气温骤降引起藻类与水生植物大面积生长受限和死亡，植物光合作用衰减使得溶解氧含量下降。磷是藻类、水生植物生长所需的重要营养物质之一，其溶解度小，而且能够强烈地吸附在悬浮固体上通过沉降而脱离水体[12]。磷在本试验中主要是水体自带。由图2(d）所示，水力循环水TP随时间呈现逐步下降的趋势且试验过程中测得磷酸盐含量很低，可以忽略不计，因此推测水体中的磷以有机磷的方式存在。有机磷被藻类、水生植物新陈代谢所吸收和浮游动物对藻类的捕食而脱离系统存在于营养物质中[13]。同时在试验后期11月末水体中溶解氧含量呈下降趋势，在好氧条件下有机磷中的溶解态磷会吸附在沉积颗粒上，这样悬浮沉积物和有机磷中吸附态磷的沉降提供了磷从水体到沉积床最重要的损耗机制，在厌氧条件下，吸附在沉积颗粒上的有机磷可以重新被溶解，进而为生物所用[14]。这两种机制共同作用使得水体中TP含量下降。而经过土壤渗滤过的水体指标中磷的含量在极低的范围内波动，考虑到试验存在相对开放性，故推测土壤对磷有轻微过滤吸附作用。
分别绘制静置水及水力循环水的不同水质指标在试验周期内的演变趋势图见图3，用以分析流速对水质的影响。化学需氧量可表示为受还原性污染物污染的程度，在静置水箱中水体生理生化反应较流动的水体缓慢而微弱，水质相对水力循环水较差。在11月21日由于降温导致的水生植物死亡，其有机质转化为污染物使水质恶化，在12月1日COD含量一度达到33mg/L，已经劣于地表水环境质量标准Ⅳ类水标准[22]，说明静置的水箱自我调节能力较水力循环的水差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同再生水占比景观水体水质演变机制实验研究[J]. 汪啸宇,潘成忠,刘春雷,郭中方. 南水北调与水利科技. 2019(01)
[2]不同填料对再生水补水型水体物种形成研究[J]. 顾永钢,金鹏康,李兆欣,黄炳彬,刘操. 环境污染与防治. 2017(10)
[3]三峡库区澎溪河与磨刀溪电导率等水质特征与水华的关系比较[J]. 姜伟,周川,纪道斌,刘德富,任豫霜,Douglas Haffner,谢德体,张磊. 环境科学. 2017(06)
[4]城市内河综合水质对再生水补水的响应[J]. 夏高原,葛军,柯正辰,金菊良,陈国炜,刘丽. 环境工程学报. 2017(01)
[5]鱼类、底栖动物和水生植物的不同组合对水质净化效果的原位围隔实验[J]. 陈桐,张毅敏,高月香,杨飞,丁轶睿,高汾. 环境工程学报. 2016(10)
[6]大沽河污染物衰减系数分析研究[J]. 曹敏. 水资源与水工程学报. 2016(03)
[7]不同处理技术对河流污染物降解系数影响的比较[J]. 王雅钰,刘成刚,黄天寅,吴玮. 环境工程学报. 2014(03)
[8]再生水回用的标准比较与技术经济分析[J]. 李昆,魏源送,王健行,成宇涛,陈梅雪,李玉友. 环境科学学报. 2014(07)
[9]水动力条件对水体富营养化的影响[J]. 梁培瑜,王烜,马芳冰. 湖泊科学. 2013(04)
[10]黄河龙门至三门峡河段污染物降解系数动态特征研究[J]. 汪亮,张海欧,解建仓,罗军刚,闫莉. 西安理工大学学报. 2012(03)
硕士论文
[1]不同宽度竹林河岸缓冲带对氮磷的截留转化效率[D]. 张鹏.中国林业科学研究院 2010
本文编号：3303887
【文章来源】：南水北调与水利科技(中英文). 2020,18(02)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
试验装置平面图
溶解氧是水生系统中最为重要的水质指标之一，其关系到水体能否维持生态系统平衡[9]。在自然条件下溶解氧浓度会出现较大的日变化，这是由水温的日变化以及藻类、水生植物光合作用和呼吸作用两种机制竞争引起[10]。由图2(b）可知，水力循环水与渗漏水的溶解氧含量波动趋势基本一致，但后者高于前者，推测是由于接取渗漏水时缓缓滴入容器中从而增大了与空气接触面，使得渗漏水溶解氧偏高。在后期进一步探究试验中改进渗漏水采集装置，避免其过多的接触空气，从而影响试验精度与结果。在试验后期11月20日气温骤降引起藻类与水生植物大面积生长受限和死亡，植物光合作用衰减使得溶解氧含量下降。磷是藻类、水生植物生长所需的重要营养物质之一，其溶解度小，而且能够强烈地吸附在悬浮固体上通过沉降而脱离水体[12]。磷在本试验中主要是水体自带。由图2(d）所示，水力循环水TP随时间呈现逐步下降的趋势且试验过程中测得磷酸盐含量很低，可以忽略不计，因此推测水体中的磷以有机磷的方式存在。有机磷被藻类、水生植物新陈代谢所吸收和浮游动物对藻类的捕食而脱离系统存在于营养物质中[13]。同时在试验后期11月末水体中溶解氧含量呈下降趋势，在好氧条件下有机磷中的溶解态磷会吸附在沉积颗粒上，这样悬浮沉积物和有机磷中吸附态磷的沉降提供了磷从水体到沉积床最重要的损耗机制，在厌氧条件下，吸附在沉积颗粒上的有机磷可以重新被溶解，进而为生物所用[14]。这两种机制共同作用使得水体中TP含量下降。而经过土壤渗滤过的水体指标中磷的含量在极低的范围内波动，考虑到试验存在相对开放性，故推测土壤对磷有轻微过滤吸附作用。
分别绘制静置水及水力循环水的不同水质指标在试验周期内的演变趋势图见图3，用以分析流速对水质的影响。化学需氧量可表示为受还原性污染物污染的程度，在静置水箱中水体生理生化反应较流动的水体缓慢而微弱，水质相对水力循环水较差。在11月21日由于降温导致的水生植物死亡，其有机质转化为污染物使水质恶化，在12月1日COD含量一度达到33mg/L，已经劣于地表水环境质量标准Ⅳ类水标准[22]，说明静置的水箱自我调节能力较水力循环的水差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同再生水占比景观水体水质演变机制实验研究[J]. 汪啸宇,潘成忠,刘春雷,郭中方. 南水北调与水利科技. 2019(01)
[2]不同填料对再生水补水型水体物种形成研究[J]. 顾永钢,金鹏康,李兆欣,黄炳彬,刘操. 环境污染与防治. 2017(10)
[3]三峡库区澎溪河与磨刀溪电导率等水质特征与水华的关系比较[J]. 姜伟,周川,纪道斌,刘德富,任豫霜,Douglas Haffner,谢德体,张磊. 环境科学. 2017(06)
[4]城市内河综合水质对再生水补水的响应[J]. 夏高原,葛军,柯正辰,金菊良,陈国炜,刘丽. 环境工程学报. 2017(01)
[5]鱼类、底栖动物和水生植物的不同组合对水质净化效果的原位围隔实验[J]. 陈桐,张毅敏,高月香,杨飞,丁轶睿,高汾. 环境工程学报. 2016(10)
[6]大沽河污染物衰减系数分析研究[J]. 曹敏. 水资源与水工程学报. 2016(03)
[7]不同处理技术对河流污染物降解系数影响的比较[J]. 王雅钰,刘成刚,黄天寅,吴玮. 环境工程学报. 2014(03)
[8]再生水回用的标准比较与技术经济分析[J]. 李昆,魏源送,王健行,成宇涛,陈梅雪,李玉友. 环境科学学报. 2014(07)
[9]水动力条件对水体富营养化的影响[J]. 梁培瑜,王烜,马芳冰. 湖泊科学. 2013(04)
[10]黄河龙门至三门峡河段污染物降解系数动态特征研究[J]. 汪亮,张海欧,解建仓,罗军刚,闫莉. 西安理工大学学报. 2012(03)
硕士论文
[1]不同宽度竹林河岸缓冲带对氮磷的截留转化效率[D]. 张鹏.中国林业科学研究院 2010
本文编号：3303887
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