滇池草海疏浚方案

1 草海底泥疏挖的必要性 1.1 水质污染草海是滇池的一部分,紧靠昆明城区。现有面积8.15平方公里。滇池每天接纳工业废水和生活污水约42万吨,其中70—80％进入草海。就污染物而言,约有85％的污染物沉积草海使草海受到极为严重的污染。草海水质浑浊,部分水域变黑发臭,BOD、COD、总氮、总磷的浓度严重的超过标准极限值,属严重富营养化,底泥的金属含量高度集中,如砷含量每升达     

凤眼莲净化治理滇池蓝藻污染的可行性研究

通过研究凤眼莲在生长过程中可吸收污水中大量氮、磷和其它重金属的特性,对比分析凤眼莲在滇池草海放养生长中的实验数据,认为在滇池草海放养凤眼莲治理滇池蓝藻,改善滇池水质的措施是可行的,论文还对凤眼莲的综合利用提出了方案。     

治理滇池草海水环境的成套技术

草海是滇池的一部分,大量污水排入使草海水体污染日益严重,水体已达重富营养化水平,生态平衡遭受严重破坏,水功能基本丧失。为了保护滇池,必须彻底根治草海,对草海的根治拟采取如下综合成套技术:①改造城市排水系统;②对重点工业废水中的有毒有害污染物进行治理;③城市面源治理;④草海底泥疏挖;⑤污染物现场清除技术;⑥大型水生植物恢复技术;⑦水资源的合理调整。制定了草海及滇池治理的三期规划,实施总投资约３０亿人民币。      

城市污水管网中污染物冲刷与沉积规律

为探明城市污水管网中污染物的冲刷与沉积规律,对西安市污水管网进行实际调研,结果表明,污水支管和干管的沉积物厚度时变化较大,变化量分别为0~24 mm和0~12 mm,管道污水中颗粒态污染物发生沉积和冲刷的概率高;而污水主干管的沉积物厚度时变化较小,管道内颗粒物沉积与沉积物冲刷水平维持相对平衡.为进一步明确污水中污染物浓度变化与水流流速的关系,建立了污水管道冲刷与沉积模拟中试装置,研究了不同流速下管道中碳(有机)、氮、磷三类污染物含量和粒径分布的变化规律.结果表明,随着污水流速的增加,冲刷强度增大,管道中污染物浓度急剧升高,通过粒径分布监测结果可知,管道中有机污染物易存在于粒径较大的颗粒物上,氮、磷类污染物易吸附在粒径较小的颗粒物上;当流速小于0.6 m·s~(-1)时,污水中颗粒态污染物的沉积作用大于冲刷作用,发生物理沉积,造成污水中碳源不足,当流速大于0.6 m·s~(-1)时,水流冲刷强度增大,沉积物被水流大量携带,但污水中碳类有机污染物的增加比重大于氮和磷类污染物,使现有污水碳源不足得到改观,利于生物脱氮除磷工艺的碳源需求.     

污水处理厂尾水中不同形态氮、磷在景观河道和入湖口的衰减特征

水源补给不足是高原富营养化湖泊治理的难点,污水处理厂尾水补给可有效增加入湖水量。基于氮、磷形态的变化分析,对污水处理厂尾水进入景观河道和入湖口汇水区的变化特征开展实验。结果发现:污水处理厂尾水中氮、磷含量可达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,NO_3~--N含量占比超过93%。河道中氮、磷含量随河道延伸有波动但总体呈下降趋势。在汇水区,草海水倒灌对河道水体中的氮、磷起到稀释作用,ρ(TN)和ρ(TP)分别达到5. 74,0. 258 mg/L。河道中底泥的氮、磷含量均高于水体中的,说明经过长期累积底泥已吸附了大量的N、P,但汇水区因受到草海水体中悬浮颗粒物沉降的影响,底泥中的氮含量低于水体中。因此,建议在利用尾水补给草海水源时,应在河道中栽种一些沉水植物来吸收NO_3~--N。     

气象与水质对滇池草海叶绿素a浓度的影响

为研究滇池的叶绿素a含量与气象条件、水质因子的关系,利用滇池地区气候资料检测数据和滇池草海水质理化指标监测数据,运用多层线性模型来分析叶绿素a与总磷、总氮、透明度、生化需氧量、溶解氧等水质因子及光照、温度、风速、降水等气象条件的关系。模型分析结果表明:(1)水质因子中总磷与滇池草海叶绿素a含量正相关,而总氮、透明度分别与叶绿素a负相关;(2)气象条件中总辐射、降水量对滇池草海叶绿素a含量影响显著。滇池草海中总氮已经超过常规研究中对叶绿素a限制的上限,已经完全不再限制叶绿素a的生长。因此滇池草海水体可能是磷限制性湖泊。因此现阶段滇池富营养化的控制以控制总磷水平为主,同时提高水体透明度,短期控制中可以考虑采用人工降雨等气象控制予以辅助。     

大清河小流域城郊型面源污染现状与对策研究

文章以昆明市主要排污河道之一的大清河入滇池的小流域为研究对象,针对小流域范围内城郊型面源污染状况,通过详细的问卷调查和实地采样分析,初步得出研究区污染物产生的来源、产生特点和发生量。结果表明:生活污水排放、地表径流产污、农田排水是该研究区氮、磷污染物排放的三大来源;其中,总氮排放量有54.7%来源于生活污水,25.9%来源于农田化肥流失;总磷排放量有61.5%来源于生活污水,24.8%来源于地表径流。滇池周边地区面源污染物来源和特征有别于滇池全流域的各污染类型比值,面源污水已成为城郊区面源污染物的主要来源,是控制之要点。因地制宜,就地处理城郊型的农村生活污水,科学平衡施肥,降低地表径流排污浓度,是城郊型滨湖带小流域面源污染治理成功的关键。     

滇池沉积物中磷的释放行为研究

滇池分为草海和外海两个水体,且草海污染较外海严重,但是外海的藻类爆发的频率和强度都高于草海。通过实验室模拟,研究了滇池草海与外海沉积物中磷的释放行为及其藻类爆发程度不同的原因。结果表明,两个沉积物中磷的释放动力学都表现了非单一的扩散过程,拟二级动力学模型可以较好描述释放过程。草海比外海总磷高7倍,但是在水中的释放只高2倍。对两个沉积物而言,由于与表面附着的磷有竞争作用,溶解胡敏酸的加入都显著增大了磷的释放。与草海相比,外海的水交换速率慢、水深浅、沉积物有机质含量低、内源磷释放强以及对外源磷缓冲能力弱,这些特征都是有利于藻类爆发的条件。研究表明抑制滇池藻类爆发要同时考虑对外源磷和内源磷的控制。     

固定化藻类脱氮除磷效果研究

藻类固定在活性炭上用于去除人工配制污水中的氮、磷等污染物。试验结果表明藻类对氮、磷和浊度的去除率分别达到50％、41．9％和98．2％,氮、磷和浊度相应达到较好去除效果的时间分别为12、60、60h。     

水质“箱式模型”在盘龙江的应用

盘龙江是滇池最大的入湖河流,径流量约占滇池水资源的三分之一,由于沿河生活和工业污水的加入,水质逐年恶化,1988年测定:由南坝下泄滇池的氮、磷各为930吨和80吨,COD约为600吨(一年),因此,加强盘龙江的水质管理,对于保护滇池水资源和沿岸用水都是十分必要的。     

武汉市水体中磷污染情况的调查研究及现状分析

针对武汉市水体污染状况进行调查研究，分析结果表明武汉的河流湖泊均已受到严重的污染，水体中的污染物有凯氏氮、总磷、高锰酸钾指数等，且这些污染物主要来源于生活污水。据相关资料计算可知在生活污水中磷的贡献率依次为：人体排磷69．85％、洗涤剂排磷21．8％、杂排水排磷8．35％。     

滇池草海水质变化趋势和特征污染物分析

根据滇池草海2002—2011年的年均值水质监测数据、《地表水环境质量标准》和《滇池水环境质量地方评价规定》,运用综合水质指数法(WQI)计算得到综合水质指数,结合滇池治理工程,对草海10年来水质变化趋势进行分析。结果显示:1第一类重金属指标水质评价优良,2004—2007年,草海的第一类项目水质呈现下降趋势,2007年达到10年来最差情况。第二类分类指数为72~92,评价为严重污染,不安全级别。2009年水质最差,第二类污染物指数成为WQI的贡献值,是草海的主要污染物。第三类分类指数为3~32,水质优良,水质安全程度为安全级。2滇池水质波动的主要因素是富营养类污染物,特征污染物是总磷和总氮。     

滇池表层沉积物氮污染特征及其潜在矿化能力

利用滇池53个表层沉积物样品,研究了其不同形态氮含量及空间分布特征,探讨了滇池沉积物氮潜在矿化能力及其污染特征,以期揭示滇池沉积物氮污染影响因素及沉积物氮释放风险.结果表明:1滇池全湖表层沉积物总氮(TN)平均含量为3 515.60 mg·kg-1,其中草海北部疏挖区、盘龙江入湖口及海口入湖区域含量较高,宝象河河口疏挖区域TN含量相对较低;总有机氮(TON)含量较高,占TN的85.86%;溶解态无机氮(DIN)含量较低,占TN的14.10%,TON与TN空间分布趋势一致,而DIN则不同;与我国其他湖泊相比,滇池沉积物氮含量已经处于较高水平,其污染程度仅低于污染严重的城市湖泊;2滇池全湖表层沉积物潜在可矿化氮(PMN)平均含量1 154.76 mg·kg-1,占TN的32.90%,潜在释放风险较大;其中草海湖区、外海北部盘龙江入湖口湖区、中部洛龙河和梁王河入湖口湖区及白鱼口湖区显著高于其它湖区;目前滇池p H值有利于其沉积物氮矿化,有机质通过释放NH+4-N影响其沉积物氮矿化;污染较重的水域,滇池上覆水氮浓度受其沉积物氮矿化影响较大,而污染较轻水域,则受影响较小.     

滇池细菌总数与有机碳、氮、磷的调查研究

通过对滇池水体一年多的定点采样工作,重点调查研究了草海、外海表层水中细菌数量及有机营养盐碳、氮、磷的季节变化规律,分析探讨了细菌总数与环境条件和有机营养盐之间的某些关系.对滇池富营养治理提出了一些建议,并提出利用微生物学的方法参与这一研究.     

滇池氮与富营养化研究

通过利用滇池外海多年来的监测结果,从宏观上的污染物总量和微观上的数理统计分析提出,进入滇池湖体的氮磷总量中,氮对滇池的贡献要远大于磷;夏季主要以COD、BOD有机污染为主,冬季以氮、磷污染为主.因此,解决滇池富营养化的根本途径是点源、面源综合治理,彻底减少TN、TP、COD和BOD的排放量.     

滇池氮与富营养化研究

通过利用滇池外海多年来的监测结果，从宏观上的污染物总量和微观上的数理统计分析提出，进入滇池湖体的氮磷总量中，氮对滇池的贡献要远大于磷；夏季主要以COD、BOD有机污染为主，冬季以氮、磷污染为主。因此，解决滇池富营养化的根本途径是点源、面源综合治理，彻底减少TN、TP、COD和BOD的排放量。     

滇池草海水体枯水期不同形态氮磷空间分布差异性

根据2016年11月滇池草海空间16个测点TN、TP、DTN、DTP、蓝藻密度分析结果,研究了草海水体不同形态氮磷、蓝藻密度的空间分布特征、草海水体的富营养化特征、各指标之间的相关性和各监测点水环境相似性。结果表明:草海TN平均浓度值3. 54mg/L,超地表水Ⅴ类标准,TP平均浓度值0. 096mg/L,达到地表水Ⅳ类标准,DTN和PP为氮、磷的主要形态。TP、TN浓度的空间分布呈现由北向南逐渐降低随后升高的趋势。蓝藻密度的空间分布呈现随水流方向由北向南逐渐升高,DTN、DTP浓度的空间分布呈现随水流方向由北向南逐渐降低的趋势。采用K-means聚类分析方法将采样点划分为3组,蓝藻密度与TN和DTP呈显著相关性,磷可能是限制性营养盐。     

滇池流域高分辨率氮、磷排放清单

氮、磷富集是我国浅水湖泊水质恶化和水生态退化的关键原因之一,但以往流域尺度氮、磷排放清单不足以精确识别排放的空间异质性和满足地表过程数值模拟的分辨率要求.为了提高控源减排措施的针对性,以滇池流域为例建立其高分辨率氮、磷排放清单.通过现场调查、采样观测与资料收集,确定各污染源的活动水平和修正排放因子,基于GIS平台核算企业源(工业、第三产业)、生活源(城镇、农村)、城市源(暴雨径流)、农业源(种植业)等7种点源和非点污染源在110个子流域的氮、磷排放量(平均分辨率约5 km×5 km).主要结论包括:①2008年滇池流域氮、磷排放总量分别为10736 t和542 t,且以城镇生活点源为主,占72.7％和42.8％;②氮、磷排放空间异质性十分明显,子流域氮、磷排放总量分别为(97.6±291.7)t(1个标准方差)和(4.93±11.8)t,其中全流域70％的氮、磷排放量仅集中在占流域面积16.2％的10个子流域和37.9％的21个子流域,而排放量最大的是盘龙江上游(氮、磷分别占21.9％和20.2％);③各污染源的排放格局异质性也大,对于氮而言,除了滇池北岸城区和沿流域边界的外围子流域以城镇生活和种植业为最大污染源,东、南、西岸湖盆区大部分则以其他污染源为主;相比而言,磷排放的各子流域最大污染源差异性更大;④通过与传统分辨率结果的比较,高分辨率排放清单能够更为准确甄别排放格局异质性、污染类型等信息,更加有利于明确控源减排的措施、布局和规模.     

不同水域凤眼莲厌氧发酵产甲烷研究

采集滇池白山湾、滇池草海、太湖(武进段水域)以及江苏省农科院2号塘生长的凤眼莲,进行了批式厌氧发酵对比试验研究.结果发现,凤眼莲的产气潜力和水体氮磷水平有关系.水体氮磷浓度最高的滇池草海凤眼莲产气量最高,为390mL/gTS(498mL/gVS);水质最好的滇池白山湾的凤眼莲产气量最低,为289mL/gTS(334mL/gVS).白山湾凤眼莲的纤维素、半纤维素和粗蛋白等组分的降解率均最低.4个水体凤眼莲产生的有机酸均以乙酸和丙酸为主,草海凤眼莲发酵产生的有机酸浓度最高,可达2466mg/L,白山湾凤眼莲最低,仅为915mg/L.研究发现水体氮、磷浓度影响凤眼莲化学组分含量的差异及结构组成(根冠比),可能是影响凤眼莲厌氧生物降解性能及产气量差异的主要因素.     

滇池水中细菌和古菌氮代谢功能基因的空间分布

氮代谢在滇池水生态系统氮素循环和转化过程中起到重要的作用,不仅真核生物参与氮素转化,原核生物作为氮素循环的主要驱动者,在氮素生物化学循环中的作用更不容忽视.基于16S rDNA高通量测序技术,监测滇池草海和外海区域13个点位,分析滇池水中原核生物氮循环功能关键基因的分布特征.结果发现,滇池水中细菌35门, 427属,主要以变形菌门和拟杆菌门为优势门类;古菌14门, 61属,主要以广古菌门为优势门类;β多样性指数显示滇池整体细菌丰富度指数高于古菌,草海细菌多样性指数高于外海.PICRUSt功能解析表明细菌和古菌具有功能上的丰富性,细菌中有35个参与氮代谢的KO通路,涉及氮异化硝酸盐还原基因nirB、一氧化氮还原酶基因norB和硝酸还原酶基因nasK等关键基因;古菌中有23个参与氮代谢的KO通路,涉及固氮酶基因nifH、nifK和nifD,古菌固氮酶基因拷贝数显著高于其它氮代谢基因,草海中古菌氮代谢能力整体高于外海,滇池水中古菌比细菌固氮潜能更大.本研究从原核生物氮循环中功能基因的角度,探讨滇池不同区域水中细菌和古菌氮循环差异,为进一步揭示氮循环机制,解决氮素污染引起的富营养化提供理论参考.