对黄河泥沙有机质的溶解特性和降解特性的研究--再论黄河水的COD值不能真实反映其污染状况

对黄河自潼关至三门峡至花园口河段泥沙中有机质的含量、组成、溶解特性和降解特性及对河水COD值与泥沙有机质的关系问题进行了研究 .查明了 :1)黄河泥沙中的有机质主要富集于 <5 μm的细颗粒物中 ;2 )这一段黄河水中溶解态有机质在总有机质中的比例非汛期为 2 0 %— 2 5 % ,汛期为 5 %— 10 % ;3)黄河泥沙中的有机质 75 %— 80 %以上是既不能为酸也不能为碱所萃取的胡敏素物质 ;4 )在黄河水中可被生化降解的有机质只占总有机质的 1%— 3% ;5 )目前在黄河清洁河段测得的COD值经常高达数十、数百、甚至上千mg L ,几乎等同于河水泥沙含量与泥沙中有机质含量的乘积 .研究结果表明 ,黄河泥沙中的有机质是稳定性极好的天然腐殖质类物质 ,它们在COD监测方法规定的高温、强酸性和强氧化剂条件下可以被氧化 ,构成黄河COD值的主体 ,但在实际自然条件下氧化过程极为缓慢和有限 ,不会对水体产生污染危害 ,不能将其与通常概念上的耗氧性有机污染物混为一谈 .测得后未经泥沙有机质背景值校正的COD值不是评价河流污染程度的恰当的水质指标 ,应寻找更好的水质参数来反映和评价黄河水的有机污染状况 .     

太湖蠡河小流域水质的空间变化特征及污染物源解析

为了解太湖流域河流中污染物的来源及时空变化特征,于2014年在太湖湖西区蠡河小流域开展水质监测,对从上游到下游的5个监测点汛期和非汛期水体中的总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)、化学需氧量(COD)浓度的变化规律及其影响因素进行了研究.结果表明,监测期间流域水体中TP、NH_4~+-N、COD的浓度均值为0.176、1.075、10.626 mg·L~(-1),水质状况总体较好,未超过Ⅳ类水标准.从上游到下游TP、NH_4~+-N浓度逐渐升高,下游水质较差,均属于劣Ⅴ类水质;而COD浓度较低,未超过Ⅳ类水标准.受降雨的影响,污染物浓度在汛期略高于非汛期.在非汛期,污染物浓度从上游到下游逐渐升高,而在汛期,各监测点污染物浓度没有明显的变化趋势.随着居民地面积的增加,林地面积的减少污染物浓度逐渐升高.流域人口密度、畜禽养殖与水体中污染物浓度显著相关.蠡河流域农业面源污染的主要来源是生活源和畜禽养殖源.     

渭河生态环境问题浅析

以渭河河道径流量和河流水质的实测资料为基础,应用不均匀系数法对河道径流在年内的分配规律作了分析,采用Spearman秩次相关检验对河流年均径流量进行趋势性判识,运用Kendall非参数秩次相关检验法对流域降雨量时间序列进行趋势性检验,选取综合污染指数法对河流水质变化进行了分析。结果表明,(1)渭河河道径流量整体处于波动下降的状态,与降雨量的变化趋势相似;河道径流量的年内分配不均匀系数有上升倾向,且从中游到下游亦有上升趋势。(2)河流水质的变化在2003年之前没有大的起伏,处于波动平衡状态,2003年河流水质处于最差点,之后呈现好转态势。     

温榆河流域闸坝群对河流水量水质影响分析

流域闸坝群对河流水文水环境的影响是目前变化环境下流域水循环研究中的热点和难点之一。论文从流域尺度上探讨了温榆河流域闸坝群对水文循环和污染物运移的作用,分析了闸坝群对温榆河干流水量和水质浓度的影响。研究表明：①闸坝群调蓄减小了温榆河的径流量,削减洪峰,调节非汛期径流,源头的水库对径流调蓄强,削峰显著,而中下游地区的闸坝对径流调蓄较弱,对汛期洪峰有削减作用,但增加了非汛期径流量;②对于河流水环境影响,源头水库库容大,纳污能力强,有助于消减坝上水质浓度,但在水库坝下以及中下游地区水闸,闸坝切断河流,降低河流流通性,水质浓度提高。研究将为认识温榆河流域水污染成因提供依据,同时也为流域水污染整治和水资源高效利用提供技术支撑。     

湖北省河流中氨氮的污染状况与特征

湖北省河流氨氮污染状况是 ,长江、汉江由于径流量大 ,混和稀释能力强 ,总体上污染程度较轻 ,符合Ⅰ～Ⅲ类水质标准 ;长江支流、汉江支流的河口断面与非城镇控制断面污染程度较轻 ,符合Ⅰ～Ⅳ水质标准 ;城市纳污河渠、支流主要城镇河段由于纳污量大 ,污染程度较重 ,符合Ⅴ类或超过Ⅴ类水质标准。多年的监测结果表明 ,氨氮是河流中的主要污染物 ,其污染分担率在大部分河流中居首位。 1 990～ 2 0 0 0年间 ,长江、汉江、城市纳污河渠中氨氮的污染呈上升趋势。河流氨氮的主要来源是城市生活污水和工业废水以及由水土流失和农田施肥造成的氮素流失。随着城市人口和污水排放量的逐年增加 ,河流氨氮污染在城镇河段尤为突出。长江、汉江氨氮的水期均值超标率一年中枯水期最高、丰水期居中、平水期最低 ,这种现象说明枯水期河流氨氮主要受城市生活污水和工业废水排放的点源污染影响 ,丰水期则主要受农业面源污染影响     

环太湖主要河流氮素组成特征及来源

以2012年太湖20条主要环湖河流中氮素的逐月调查数据为依据,探讨了河水中氮素的含量、形态组成和季节性分布规律,旨在为进一步实施入湖河流小流域的污染治理提供依据. 结果表明,太湖20条环湖河流的ρ(TN)平均值为2.53~6.31 mg/L,鉴于太湖水体中ρ(TN)多年来居高难下,水质类别主要由ρ(TN)决定,因此按ρ(TN)年均值,将环湖20条河流分为重度、中度和轻度污染3类. DIN(溶解态无机氮)是氮素的主要存在形式,ρ(DIN)平均占ρ(TN)的72%以上. 其中,重度和中度污染河流中ρ(NH₃-N)和ρ(NO₃--N)各占ρ(DIN)的约50%,轻度污染河流则以NO₃--N为主,ρ(NO₃--N)占ρ(DIN)的60%以上. 除个别河流外,重度和中度污染河流水体中非汛期(11月—翌年4月)ρ(TN)、ρ(NH₃-N)和ρ(NO₃--N)普遍高于汛期(5—10月),并且汛期和非汛期差异显著. 这可能与非汛期的水温较低并且污水处理厂及湿地等生态系统的氮素去除率低于汛期有关,此外,也说明点源污染占主要地位;轻度污染河流中ρ(NH₃-N)在汛期和非汛期差异不显著,说明点源和非点源负荷相当. 重度和中度污染河流应重点针对点源污染开展治理;轻度污染河流应将点源、面源污染协同治理,以利于进一步改善水质.      

基于人工神经网络的莺落峡月径流模拟预测

莺落峡是黑河干流出山口径流量的重要控制站,莺落峡径流量的多少直接影响着该流域经济、社会的发展和生态环境保护,水资源分配和调度的管理和决策。论文基于人工神经网络,对莺落峡径流进行了模拟预测。将月径流分为汛期和非汛期,分别建立BP人工神经网络,通过对径流分类前后的模型进行比较,发现分类后的月径流BP模型的性能显然优于未分类的模型,故此设计了4种不同气候情景,采用分类后的模型对莺落峡2030年的径流量进行了预测。即,在降水量不变、气温增加0.5℃,2030年莺落峡年径流量将增加8.92%;气温增加1℃、降水量不变,年径流量将减少5.414%;气温不变、降水量增加10%,年径流量将增加9.905%;气温增加0.5℃、降水量增加10%,年径流量将增加8.98%。     

西洞庭湖入湖河流磷的污染特征

为识别西洞庭湖长江三口分流来水与洞庭湖水系河流来水磷元素的污染特征,于2016年1-12月在西洞庭湖的主要入湖河流松滋河（三口分流河道）、沅江和澧水（洞庭湖水系河流）开展了水文水质同步调查,研究了入湖河流中磷浓度和组成的时空分布特征,剖析了水文因素对磷污染特征的影响,探究了磷的来源结构.结果表明,3条主要入湖河流流量平均值表现为沅江（1 718 m3/s）>松滋河（935 m3/s）>澧水（884 m3/s）,ρ（TP）平均值表现为沅江（0.070 mg/L） < 澧水（0.077 mg/L） < 松滋河（0.138 mg/L）;沅江的年均入湖磷通量（4 177.26 t/a）对于西洞庭湖磷污染而言仍起主导作用;沅江、澧水与松滋河的磷的形态以DTP（溶解态磷,占比为78.56%~90.19%）为主,并且松滋河DTP占比（90.19%）显著高于沅江和澧水（78.56%~83.34%）.进一步的分析显示,3条河流的磷污染状况受水文因素影响显著,沅江和澧水磷浓度表现为汛期高于非汛期,磷的主要来源为非点源;松滋河的磷浓度表现为非汛期高于汛期,汛期主要取决于长江来水状况,非汛期主要取决于松滋口以下区间的点源污染状况.研究显示,3条河流磷浓度和形态均具有时空差异性,并且年内变化规律差异较大.      

淮河流域多闸坝河流COD综合衰减系数测算

提出在多闸坝河流上，利用枯水期断面化学需氧量同步监测数据测算COD综合衰减系数的方法，用该方法测算河南省辖河流域部分河流COD综合减系数在0．08－0．341/d。并用实际监测结果进行检验。     

川中丘陵区村镇降雨特征与径流污染物的相关关系

以野外观测的12 场降雨径流污染数据为基础,分析川中丘陵区村镇的降雨径流污染物之间及与降雨特征的相关关系.结果表明,村镇降雨径流中TN、TP、COD、SS 的EMCs(事件平均浓度)分别为21.31,3.00,526,1941 mg/L.TN 和TP 的EMCs 与降雨特征(最大雨强、降雨量、径流量、径流时间、降雨时间)存在负相关关系,氮和磷污染物因初期径流冲刷而具有较高的浓度,但随着雨量、径流量的增大而发生稀释或污染源耗竭效应;TN 和TP 二者的EMCs 存在显著的正相关关系,说明氮和磷的主要污染源相同.COD 和SS 的EMCs 与降雨特征无显著相关关系,且COD 和SS的EMCs 存在显著的正相关关系,说明COD 和SS 的污染源较均匀分布于集水区,来源充足,控制颗粒物污染,可以较好地控制村镇COD 输出.TN、TP、COD、SS 的EMCs 和FF30(由占总径流量30%的初期径流所运移的负荷)之间存在显著的负相关关系,表明初期径流运移的负荷较大,有将近40%的污染负荷为占总径流量30%的初期径流所运移.村镇降雨径流污染普遍存在中等初期冲刷效应.     

流域COD减排核证研究——以淮河中上游为例

COD是我国污染减排工作的重要考核指标之一。如何科学核算COD减排是保障我国国民经济和社会发展规划顺利实施的关键问题之一。论文基于分布式水循环模型,构建了流域COD减排核证评估框架;并以淮河中上游为例,分析了多种减排情景对流域水环境的影响,识别了污染减排任务较为艰巨的地区。研究表明：①基准年（1991—2000 年） 研究区出口断面COD_Mn平均浓度为Ⅳ类水水平。为使出口断面水质达到水功能区标准（Ⅲ类）,全流域COD入河点源负荷应削减约18%。②沙颍河中游、涡河上游和贾鲁河、淮河以南等地区水污染状况对减排变化较敏感。若全流域COD入河总负荷削减50%以上,流域水环境质量有明显改善,但北汝河、洪汝河中游、沙颍河下游、涡河上游依然为劣Ⅴ类水体,这一地区农业非点源污染对水污染的贡献比较大。③为改善淮河流域水环境状况,必须加强对入河COD排放的控制,但同时对重点地区农业非点源污染的控制也不可忽视。研究将为流域水污染防治、水质管理提供技术支持和科学指导,也为我国“十二五”节能减排规划的制定和实施提供参考和借鉴。     

基于降雨事件监测的非点源污染对灞河水质的影响

在对灞河马渡王水文站断面5次降雨事件过程和2次非洪水过程监测的基础上,分析了灞河流域非点源污染对灞河水质的影响.结果表明:降雨过程期间,COD、总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷指标监测平均值均小于非洪水期监测平均值.各指标负荷输移速率随时间的变化趋势和径流量变化趋势大体相同,即先逐渐增大达到峰值,再逐渐变小;各指标浓度随时间的变化规律大致为:COD、硝氮、总氮浓度先增大后减小;亚硝氮为先减小后增大,总磷的变化规律不明显.总氮、硝氮的浓度峰和负荷输移速率峰均接近或滞后于流量峰;COD的浓度峰接近或滞后于流量峰,而负荷输移速率峰接近或超前于流量峰;总磷、氨氮的浓度峰和负荷输移速率峰均接近或超前于流量峰;而亚硝氮的浓度峰变化规律不明显,负荷输移速率峰接近或超前于流量峰.采用平均浓度法计算了各指标的非点源污染平均浓度及负荷:2009年灞河流域马渡王断面COD、总氮、氨氮、总磷的非点源污染负荷分别为8707.28,723.63,245.52,43.07t.2009年灞河流域马渡王断面NSP负荷COD、总氮、氨氮、总磷所占总负荷相应的比例分别为31.86%、32.69%、42.21%、34.42%.由此可见,非点源污染在灞河水污染中占有较大比重,其对于灞河水质的影响不容忽视.     

深圳市光明新区城区径流污染负荷估算研究

针对深圳市光明新区城区径流,采用SCS径流曲线模型对其SS、COD、TN及TP等污染负荷进行了估算。结果表明,光明新区城区径流污染负荷中,SS、COD、TN、TP的污染负荷量分别为18527.8、11023.81、197.29和91.58 t,其中COD的排放负荷已超出其收纳水体茅洲河环境容量6.0倍,COD和SS的年输出系数值也明显高出同类城市,SS和COD为该地区降雨径流中的主要污染物。     

2007年环胶州湾入海河流污染状况和污染物入海通量分析

根据2007年入胶州湾的7条主要河流入海断面水体污染物调查资料,分析了各条河流的水质状况,并计算了COD、氨氮、总磷和油类等污染物的入海通量。结果表明,7条河流入海断面的水质均属于劣V类,而丰水期水质较好,枯水期和平水期水质相对较差;各河流的首要污染物不同,其中,板桥坊河为COD,海泊河、李村河与楼山河为氨氮,墨水河与镰湾河为油类,大沽河为总磷。从入海通量来看,大沽河、海泊河和墨水河的COD排海通量较大,约占7条河流排海总量70％左右;李村河、海泊河与墨水河的氨氮排海通量较大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于总磷,大沽河排放量最大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于油类,墨水河、李村河与大沽河排放量较大,占7务河流排海总量的70％以上。最后在分析各河流污染物来源的基础上,初步提出了防治水污染的相应对策和建议。     

赣江南昌段污染负荷及水环境容量分析

通过调查和分析赣江南昌段各污染源,以化学需氧量和氨氮为污染负荷指标,分析了赣江流域南昌段污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择氨氮和化学需氧量作为计算因子,利用二维水质模型测算赣江南昌段水环境容量。根据水环境容量计算结果和现状污染物排放量,得到赣江南昌段各江段剩余水环境容量。结果表明:2008年南昌市排入赣江南昌段的污染负荷量为94255.47t,以化学需氧量为主。污染源中以城镇生活污染源、农田地表径流污染源和工业污染源为主。赣江南昌段除赣江南支外其余部分水质良好,有较富足的水环境容量。     

洱海北部入湖河流水质特征及其对北部湖区的影响

基于2016—2018年罗时江、弥苴河、永安江及洱海北部湖区监测数据分析,探讨洱海北部入湖河流污染变化特征及对北部湖区的影响。结果表明:1）"北三江"监测断面总磷、COD、氨氮浓度整体稳定在GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ—Ⅲ类标准限值内,年内污染物浓度变化表现出典型的农业面源污染特征,且受流域内产业模式等的综合影响;2）研究期间,河流首要污染物为TN,旱季次要污染物为COD,雨季为TP。雨季入湖负荷高于旱季,弥苴河污染负荷大于罗时江、永安江。"北三江"入湖TN和TP污染负荷分别占洱海允许负荷的50.1%和59.7%;3）入湖河流的磷元素输入是洱海北部湖区磷污染的重要来源。北部湖区污染物浓度对氮、磷入湖污染负荷相关性次月强于当月,响应存在延迟。筛选环境友好型种植模式,控制"北三江"氮磷入湖负荷,有利于保护洱海水环境。     

天津市工业污染源污染状况分析

为了掌握天津市工业污染源污染状况,对2010年天津市各区县工业污染源进行调查统计。结果表明,2010年天津市各区县工业废水入河量共计6556.79万t,COD入河量共计9656.67t,氨氮入河量共计1939.87t。大沽排污河中污染物COD和氨氮的排入量最大,分别为5783.56t和1274.87t。滨海新区COD等标污染负荷值和氨氮等标污染负荷比均最高,分别为50.49%和56.34%;东丽区、西青区、蓟县、宁河县的COD和氨氮等标污染负荷比也较高。因此在进行水环境管理时,应对这些区县作为核心管理对象。     

阿什河流域农业非点源污染负荷及现状评价

阿什河流域农业非点源污染物等标污染负荷总量为5 572.96×106m3/a。不同污染源污染贡献比例:农田化肥占49.24%、畜禽养殖占35.10%、农村生活占14.69%、农作物秸秆仅占14.69%0.97%。污染物贡献量比例:TN占56.46%、TP占39.06%、COD仅占4.48%。对农业非点源污染的等标污染负荷量进行聚类分析,结果表明:阿什河流域按区域污染贡献大小可分为四类区域。     

基于MIKE 11模型的引江济淮工程涡河段动态水环境容量研究

为探索分析水体环境容量的动态特性,论文以引江济淮工程涡河段为例,首次提出MIKE 11模型结合稀释流量比m值法计算河流水环境容量。计算结果表明:1)基于MIKE 11模型的m值法计算环境容量来分析河流水体环境容量的动态特性是可行的,它综合了环境管理中的总量控制和质量控制思想。2)通过对参数的合理取值,可建立客观反映模拟河段水动力、水质时空演变规律的模型;MIKE 11模型综合考虑河床糙度、纵向扩散系数、综合衰减系数、地表储水层最大含水量、土壤或根区储水层最大含水量等因素,水深的绝对误差(Re)、确定性系数(R2)和Nash-Suttcliffe系数Ens分别为3.30%、0.990和0.984;流量的Re、R2和Ens分别为9.8%、0.969和0.997;义门大桥断面COD模拟误差为13.7%,氨氮模拟误差为14.7%。3)基于MIKE 11模型的m值法计算谯城区COD的月均环境容量为-220.48 g/s、氨氮的月均环境容量为-10.97 g/s;涡阳县COD的月均环境容量为-17.05 g/s、氨氮的月均环境容量为2.56 g/s;蒙城县COD的月均环境容量为30.58 g/s、氨氮的月均环境容量为4.47 g/s;怀远县COD的月均环境容量为176.59 g/s、氨氮的月均环境容量为10.67 g/s;与传统的一维模型计算值相比,计算精度更高。结论认为,此方法可为MIKE 11模型的应用拓宽新思路,为引江济淮工程中河流水体的动态水环境容量计算提供依据,为污染物在横断面均匀混合的非感潮河流水体的环境容量计算和流域水污染治理提供一种新的技术方法。     

蜚克图河流域宾县段水污染现状分析及对策研究

通过对蜚克图河流域宾县段2个断面的水污染物的监测数据统计分析,识别出化学需氧量、氨氮是蜚克图河流域宾县段的主要污染因子,根据流域沿线的生活污水、工业废水和农业污染源的化学需氧量及氨氮的排放负荷情况,对蜚克图河流域宾县段水环境污染成因进行了分析和研究,提出防治流域污染的对策,为恢复蜚克图河支流水体生态功能做出努力.