太原市汾河公园再生水补水方案优化模拟

为了解决汾河公园景观水体因缺乏稳定充足的补水水源而导致的水景效果下降、水质逐渐变差的困境，考虑将再生水作为其主要的补水水源。使用EFDC—WASP水动力水质耦合模型对不同的再生水补水方案下汾河公园水质时空变化进行了模拟。结果显示，当公园采用人工湿地深度处理后的再生水联合水库水共同补水时，除TN指标浓度部分时段内出现超过V类标准限值50％的情况，其他TP、COD、NHf—N主要水质指标浓度均能有效地维持在地表水Ⅱ～Ⅲ类标准，并且叶绿色a浓度始终保持在较低水平。该结果表明，再生水经人工湿地深度处理后联合水库共同补水方案可以作为汾河公园景观水系的推荐补水方案。     

再生水补水河道水质的生态修复示范工程及效能分析

再生水作为生态或景观补水的重要来源,受纳水体水质下降是制约再生水回用的瓶颈。以浙江省宁波市受纳再生水的陆家河为研究对象,分析受纳再生水河道在生态集成技术修复后水体水质的变化特征,探讨生态修复工程的效能及其影响因素。结果表明,在生态修复工程运行后,显著改善受纳再生水河道的水质,氨氮、COD、总磷、CODMn、BOD5等污染负荷年平均削减率分别为69.0%、16.7%、34.3%、7.8%和34.3%。通过对再生水回用参数的研究,当再生水日进水量为4 000~6 500 m3,进水的总磷浓度控制在0.6 mg·L~(-1)以下时,能够使研究河段水体具有较好的净化效果。静态经济评价表明,研发的强化消解-生态涵养-生态观测3步生态修复集成技术,工程投资小、运行成本低、处理效果佳,具有较好的环境与经济效益。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行，其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟，为水质管理提供决策支持。在此基础上，对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比，结果表明，作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性，夏季由于温度升高，叶绿素a浓度较高，说明藻类等浮游植物迅速增殖，是水质恶化水华暴发的高发期，而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案，可使水质得到良好保障。     

城市大型缓流景观水体流场模拟及人工循环水动力优化

人工水力措施是改善城市景观水体水质的重要方式,但由于其建造运行费用高,因此有必要进行优化研究。采用计算流体力学的方法对生态城景观水体几种情景下的流场分布进行了模拟,并通过定量的方法评价得出最优的水动力运行方案,为水体运行规划提供决策支持。研究表明,在补水总流量一定的情况下,采用单点补水与多点补水时水体流动性均较差,但多点补水时补水均匀性有所改善,宜与其他方法联用;4种循环流量的模拟结果表明,循环流量为15万t/d时即可推动水体达到期望流速,继续增加循环流量效果不明显。     

改善深圳河水质的补水方案及生态影响初步分析

深圳河旱季天然径流量小而污染负荷高,为了改善河流水质,在削减入河污染物的同时有必要采取补水措施。利用水质模型,计算了不同污水处理率下,分别以污水资源化再生水、珠江口海水和大鹏湾海水为补水水源时,深圳河达到基本不黑臭所需的补水量。讨论了补水方案对河流水质、盐度、水动力条件的改变及其对生态系统的影响。研究表明,引海水对河流生态系统的冲击不容忽视。而污水资源化是较优的补水方案。     

城市内河综合水质对再生水补水的响应

为解析再生水补水对城市内河水质的影响,以合肥市塘西河为例,采用一维水动力水质模型,结合模糊模式识别方法,研究再生水补水位置、水质和补水量对塘西河水质的影响。模拟结果表明:再生水补水改变了河流水动力特征、污染物负荷及其扩散降解过程,影响河流水质空间分布,且对补给点附近的河流水质影响最为显著;通过模糊模式识别分析发现,补给点越靠近上游对河流水质的改善作用越大,提高补水水质或增大补水水量均可进一步改善河流水质。     

再生水补水景观湖浮游藻类群落结构特征及与环境因子的关系

在2014年6月至2015年5月,对以再生水为补水水源的天津临港生态湿地公园景观湖区的浮游藻类和水质指标进行逐月监测,应用典范对应分析(CCA)研究了浮游藻类与环境因子之间的关系,评价了湖区的水环境状况。结果表明:共鉴定出浮游藻类7门67属115种(包括变种),硅藻门种类最多,其次为绿藻门和蓝藻门,浮游藻类丰度范围为3.5×106~49×106cells·L~(-1),平均丰度为25.7×106cells·L~(-1),优势藻种主要为链状假鱼腥藻、梅尼小环藻、四尾栅藻、颤藻、项圈藻和卵形隐藻;多样性分析显示,藻类物种多样性一般,结合优势指示种评价水体为中污染富营养型水体;典范对应分析表明,水温、盐度、TN/TP等是影响临港再生水补水景观湖藻类群落结构的主要因素。     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V-劣V类提高到III-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

不同填料对再生水补水型水体物种形成研究

稳定、多样的河湖水系生态系统恢复和维持难度大。针对北京典型再生水补水型河湖水体富营养化现象,选用火山岩、焦炭、沸石、陶粒、人工草等填料考察其对再生水补水型水体净化效果和物种的形成作用。结果表明:填充陶粒的反应器再生水出水各指标变化最为显著,其氮、磷等营养盐得到了较好地去除。火山岩、焦炭、沸石、陶粒和人工草5种填料附着细菌种属差异较小;附着浮游植物大多以硅藻门为主。5种填料反应器水体中的氮循环转化功能菌数量明显高于无填料反应器,其中陶粒反应器中数量最高,与水化学分析结果相吻合。陶粒对生境修复有着一定的促进作用。     

面向城市水系环境需水的再生水空间配置——以深圳市宝安区为例

以深圳市宝安区为例,探讨以再生水满足城市水系环境需水的方法.应用一维恒定与非恒定水质模型计算了4种补水水质方案下该区10条主要河流的环境需水量,从水量平衡角度提出全区再生水BOD5的平均值,并进一步分析了补水水质与河流环境需水量的关系.结合该区水系与污水处理系统空间位置,提出3种再生水的空间配置方法.结果表明:茅洲河和...     

水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响

水力负荷对湿地的去污效果有直接影响,但目前的研究一般限于去除率方面,缺少对污染物去除总量影响的研究。为综合考察水力负荷对人工湿地修复富营养化景观水体效果的影响,以某会议中心富营养化景观水体生态修复工程中的2#人工湿地为研究对象,研究了其在水力负荷分别为1.03、1.37m/d时的水质净化效果。结果表明:当水力负荷由1.03m/d提高到1.37m/d时,2#人工湿地仍具有较好的COD、TN和TP去除效果;COD和TN的总平均去除率略有下降,但水力负荷为1.37m/d时的COD和TN总平均去除量比水力负荷为1.03m/d时总平均去除量分别高28.29%和20.96%,对COD和TN总量的控制效果显著;TP的去除受水力负荷的影响较小,在两种水力负荷条件下均具有较高的去除率。     

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。     

龙形水系中心区水体富营养化评价与成因分析

龙形水系是北京奥林匹克公园内的主要景观水体,以再生水为主要补水水源.采用综合营养状态指数法对龙形水系中心区(简称中心区)水体富营养化状态进行评价.结果表明:(1)中心区水体全部为富营养状态,汛期的综合营养状态指数总体呈逐渐降低的趋势,即水体在汛期初期至中期为中度富营养,后期为轻度富营养；汛期结束后水质较差,综合营养状态指数上升,中心区水体达到重度富营养化状态.(2)再生水为中心区水体污染物的主要污染源,其TN、TP、COD和NH4+-N年输入量占各类污染物年总输入量的85％以上；在汛期,其主要污染物输入量占总输入量的70％以上.中心区水体在汛期没有明显的污染物集中输入现象.(3)中心区水体富营养化主要成因为氮磷等营养物质的输出量小于输入量,造成氮磷等营养物质大量累积.(4)在汛期,外界的适宜温度、饱和光照、水体的弱碱性和缓慢流速加大了中心区水体水华暴发风险.     

以再生水为补水的景观水体水华爆发特征调查和药剂应急控藻效果评价

采用现场调查和实验室验证的方法，对以再生水为景观补水的水华优势藻进行了分析。2年的现场调查表明，再生水在条件适合时极易发生水华，且水华的优势藻以小球藻为主。在实验室针对小球藻和铜绿微囊藻进行了竞争生长实验研究，在再生水的氮磷浓度范围内小球藻生长快于铜绿微囊藻，这也验证了再生水作为景观水补水时小球藻是优势藻现场调查结论。针对水华爆发初期和水华爆发验证时2种条件，比较研究了4种以化学成分为主的抑藻药剂对以小球藻为水华特征藻的控藻效果。结果表明，这4种药剂对水华的控制均具有一定的效果，并且水华初期实施药剂抑藻，药剂投加少，且效果好。对4种药剂进行急性毒性实验，只有S2一种药剂在安全浓度时对水华爆发初期有抑藻效果。     

温度对臭氧氧化再生水的影响

以再生水厂进水、混凝沉淀出水和微滤出水作为实验对象,对比研究了温度对臭氧氧化效果的影响。结果表明,对于3种不同水质的再生水而言,臭氧对色度、UV_(254)和UV_(410)的去除存在最佳温度。在臭氧投加量为5 mg·L~(-1)及停留时间为20 min的条件下,原水水质越好,臭氧氧化处理的最佳温度越低,并且臭氧灭菌效果越好。24℃以下时臭氧再生水的灭菌率均为100%。随水温升高,臭氧灭菌效果稍有减弱,但都高于98%。     

环境因子对汾河水上公园再生水中藻类生长的影响

实验根据太原市气候状况选取了不同温度和光照梯度条件，根据实验水质特征选取了不同的氮磷浓度值，研究了温度、光照、氮磷营养盐等环境因子对再生水回用于景观用水产生的主要藻类小球藻形成水华的影响效果。结果表明，温度升高、光照强度增加和光照时间延长可促进小球藻的生长繁殖；氮磷比对小球藻的生长影响较大，其中，小球藻在氮磷比为10：1-30：1时生长繁盛，氮磷比为44：1时生长受到抑制，即磷作为限制性营养盐，可抑制水华的发生；pH和溶解氧的变化趋势与藻细胞数的变化趋势一致，可作为水体发生水华的快速监测指标。     

再生水中溶解性有机质和双酚A对浮水植物的复合胁迫效应

以景观水体中常见的莲属水生植物作为受试生物,通过静态水培实验考察了不同浓度溶解性有机质(DOM,以溶解性有机碳(DOC)浓度表征)的再生水中双酚A(BPA)污染对植物叶片中丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,再生水中有16.5mg/L DOM时,其与不同浓度BPA的混合溶液暴露均使植物叶片MDA含量急剧上升,同时POD活性受到显著抑制,植物组织表现出强烈的抗逆性。推测再生水中较高浓度DOM和BPA在联合作用下对浮水植物表现为复合胁迫效应。     

人工湿地生态修复旅游景区污染水体的研究

提出了采用人工湿地并配合植物操控技术治理旅游景区污染水体,并建立了示范工程.经调试运行,在日处理水量为145 m3条件下,人工湿地对TN、TP、COD和BOD5的去除率分别为63.12%,40.47%,83.07%和73.45%.工程通过2个月的运行,污染水体的水质得到明显改善.该技术为旅游景区和景点的污水治理提供了新途径.     

城市景观水体水质净化的人工湿地设计

从设计规模、水质标准、湿地平面和堤坝设计、进水方式以及防渗结构和湿地植物等方面，介绍了用于景观水体水质净化的人工湿地系统及设计方案。以西北地区某园区为例，根据天然地势设计了5级阶梯式人工湿地，确保出水水质作为景观水水源，并参与城市人工河湖系统的水循环系统的正常代谢。     

冬季不同生境下菹草的水质净化效果研究

在室外通过人工构建静态模拟生态系统,研究冬季不同底质、水深、水质条件下,菹草对水体营养盐的吸收净化效果。结果表明,在不同水深或水质污染程度的相应组实验中,添加土壤改良剂的各组实验的TN、TP、NO3--N、高锰酸盐指数去除率均高于相应的未添加组,而NH4+-N去除情况相反;添加土壤改良剂有助于菹草对水体营养盐的综合去除,菹草在水深较深且营养盐负荷较高的水体中对营养盐的去除效果更好;水深35cm比水深25cm更适宜菹草的生长;菹草在实验设计的水质条件下能正常生长和对水质进行高效净化,适合在冬季运用于一般河道的水体修复。