人工湖水生态系统构建方法研究

基于湖泊生态恢复的理论及工程实践经验,提出了新建人工湖水生态系统构建的一般方法。通过水生植物、水生动物的合理选种、水生植物的空间和时间配置以及水生动物食物网的合理构建,使各种群在整体上互补共生,形成结构合理、具有一定抵抗能力与自我恢复能力的水生态系统。以某新建人工湖为例,基于所提出的方法构建了其水生态系统。研究成果对人工湖水生态系统的构建和运行管理具有指导意义。     

北京市区人工湖水质时空变化特征及水污染防治对策探讨

以北京16个人工湖的水质资料为基础,参考单因子水质标识指数法进行水质评价,分析北京市区人工湖水质的时空变化特征及其主要影响因素。结果表明:(1)位于北京市区北部、西部和中部的人工湖水质可满足一般景观用水水质要求,而东部、南部的人工湖水质状况则尚需进一步改善。(2)不同行政区人工湖水质指数平均值为:海淀西城东城朝阳。(3)蓄水量大的人工湖对污染物的稀释作用更显著,湖体自净能力也相应增加。(4)改善北京市区人工湖水质的途径主要包括避免雨水地表径流直接污染水体、优化驳岸设计、提高污水处理厂出水水质和建立较完善的水生动植物生态系统。     

福州市某人工湖空间异质性和环境因子对浮游植物群落结构的影响

城市人工湖水体的浮游植物群落时空分布特征及其富营养化风险会严重影响其生态景观功能,本研究对福州某人工湖的浮游植物群落结构和环境因子进行聚类 (CA) ,将其分为4个区域,并进一步分析不同区域的富营养化状态和污染成因,以提出针对性控制策略。结果表明,区域Ⅰ、Ⅱ浮游植物生物量分别为0.14 mg·L⁻¹和0.22 mg·L⁻¹,优势门分别为硅藻门和隐藻门,且TLI指数 (分别为41.46及42.92) 及浮游植物多样性指数 (分别为2.15及1.96) 显示两区域均为中污染型水体。区域Ⅲ、区域Ⅳ为出入湖水体,藻类含量较低, TLI指数为46.08及46.83,为中营养状态,浮游植物多样性指数为1.90及1.75,显示为轻污染型水体。浮游植物群落结构与环境因子相关性分析结果表明影响区域Ⅰ、Ⅱ浮游植物群落的环境因子为水体Cu、Pb、DO含量,而影响区域Ⅲ、Ⅳ浮游植物群落的环境因子为TN、TP及NH₄⁺。针对4个区域的富营养状态和污染特点,提出了相应控制和治理策略,为人工湖开展精准生态治理提供依据和支撑。     

再生水补水人工湖水域聚类划分及水质指标时空分布特征

以天津临港生态湿地公园人工湖水质和水文的调查数据为依据,运用相关性分析和聚类分析将研究水体划分为3类水域。研究了不同聚类水域水温、DO、pH、氮磷营养元素以及Chla的时空分布特征。结果显示,DO、硝态氮、TN、TP与流速呈显著正相关,水温、SS与流速呈显著负相关。Chla与水深呈显著正相关,TN、硝态氮与水深呈显著负相关。断面宽度与所有理化指标均没有显著相关性。3种水域在监测期间N/P比(TN/TP)显示湖泊正在从氮营养元素限制型(N/P<7)向适宜藻类生长的营养类型过渡。富营养化评价显示,再生水为补水的临港人工湖在监测期间水质已处于中度富营养,主要贡献因子为COD和TP。     

基于水质污染风险识别的人工湖需水研究

人工湖需水量是指维持湖区水量平衡、满足人工湖水质目标的供水量,人工湖需水量确定是人工湖水体工程设计的主要内容之一。以上虞滨海新城建设的人工湖为例,分析了人工湖建成后的可能污染源,采用TP质量守恒模型,预测了不同生活污水截污率、生态措施作用前后的人工湖需水量及水质要求。结果表明,当生活污水截污率为100%时,若供水TP≤0.10mg/L,则人工湖需水量为240万t/a;当生活污水截污率为95%时,若供水TP=0.05mg/L,不考虑生态措施作用,则人工湖需水量为1 600万t/a;当生活污水截污率为95%时,若供水TP=0.05mg/L,在生态措施作用下人工湖需水量为730万t/a。     

湖泊富营养化治理成效阶段水环境特征研究——以贵阳市饮用水源地红枫湖为例

红枫湖是贵阳市重要的生活饮用水源地,20世纪90年代末期水体污染严重。从2008年开始进行综合治理,2011年起进入治理成效阶段。为了对治理成效期的水质状况有全面了解,为进一步污染治理和生态调控提供科学依据和对策,利用富营养化指数法和主成分分析方法对2011—2013年水体富营养化状态特征进行研究分析。结果表明:(1)在监测期,红枫湖始终保持中营养状态不变,但呈现逐年减弱的趋势,水质达标率逐年升高。(2)全湖的综合营养状态指数存在明显的时空异质性。(3)影响红枫湖水体质量的主控因子为叶绿素a、pH、透明度、总磷和高锰酸盐指数,总氮对其影响不显著。(4)在下一步治理中,继续加强外源性治理的同时,须加强水体内源性污染的治理工作,促进水质进一步好转。     

建筑屋顶雨水径流初期冲刷效应研究

以无量纲化后的雨水径流污染物和径流输送量为基础,通过引入间隙函数,建立了雨水径流污染物的初期冲刷效应定量评价公式,对建筑屋顶雨水初期冲刷现象进行了研究.结果表明:(1)建筑屋顶雨水径流污染物浓度总体上呈现出前期高于后期的现象,且污染物浓度较低,建筑屋顶雨水利用可作为雨水利用的优先方向.(2)间隙函数存在峰值区域,峰值区...     

滇池流域某分流制小区雨水径流水质及初期冲刷规律研究

为研究滇池流域呈贡地区典型城市小区的雨水径流水质规律及其初期冲刷效应,以便为揭示滇池污染原因和水环境治理积累基础资料,研究选取洛龙河公园旁边一典型分流制城市小区为对象,在雨水排放口布置监测点进行雨水水质水量监测.结果表明,雨水径流污染较为严重,各场次TSS、COD的EMC值都超过了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准.初期冲刷效应普遍存在,且随着雨强的增大而增强,截留降雨前期50%的雨水径流量,能有效截留TSS、COD、TN、TP、NH3-N的比例分别为56.1%~68.3%、55.1%~64.0%、54.9%~61.4%、44.4%~57.7%和54.7%~58.0%.滇池流域呈贡地区城市小区在雨水径流量累积达到0.6之前,截留效率随着截留径流量的比例增加而增加,控制截留的径流量体积比例在0.4~0.8能够取得较高的污染物截留效率.     

沸石渗滤床在城市初期雨水径流污染控制的应用研究

根据城市初期雨水径流的污染负荷初始冲刷效应以及主要污染物COD和N/P与SS成线性相关性的污染特点,对初期雨水的主要污染物COD和N/P开展了控制技术研究。以示范工程为基础,研究城市初期雨水径流污染控制的强化处理技术即沸石渗滤床技术,运行结果表明,对NH3-N、TP、COD都有较好的去除效果,其中对NH3-N的去除效果较为明显,进水氨氮浓度在2～5 mg/L,出水都能达到地表IV类水标准(NH3-N≤0.5 mg/L)。     

广州市白云人工湖生态修复工程设计

广州市白云湖是广州市最大的人工生态服务湖泊,通过对白云湖生态修复工程进行设计,采用了炭素纤维生态草、微纳米气泡发生装置及纯氧发生器和人工干预与生物处理相结合生态浮床等环保新技术对白云湖水体进行综合生态修复,并对白云湖水质进行跟踪监测。结果显示,白云湖水质提升工程实施之后,白云湖各项水质指标都有一定的改善。白云湖生态修复工程的设计经验对于类似人工水体的水质改善和生态修复工程建设具有参考意义。     

人工浮床栽培7种植物在富营养化水体中的生长特性研究

本研究利用人工浮床在富营养化水体栽培了7种植物,成活率都在70%以上,2个月的生长期内生物的生长量都超过20kg鲜重/m2.浮床栽培芦苇的净化效果最好,每平方米的芦苇浮床可以使117.93 m3的水从V类水质净化为Ⅲ类水质(以总磷计),其次分别为荻、水稻、蕹菜、牛筋草、香蒲和美人蕉.对蕹菜和水稻植株的检测表明,分别作为蔬菜和青饲料完全符合国家有关卫生标准.     

人工浮床栽培7种植物在富营养化水体中的生长特性研究

本研究利用人工浮床在富营养化水体栽培了7种植物，成活率都在70％以上，2个月的生长期内生物的生长量都超过20kg鲜重／m^2。浮床栽培芦苇的净化效果最好，每平方米的芦苇浮床可以使117．93m^3的水从Ⅴ类水质净化为Ⅲ类水质（以总磷计），其次分别为荻、水稻、蕹菜、牛筋草、香蒲和美人蕉。对蕹菜和水稻植株的检测表明，分别作为蔬菜和青饲料完全符合国家有关卫生标准。     

湖水源热泵系统尾水排放对湖泊富营养化进程的影响研究

以重庆市开县人民医院湖水源热泵工程为例,通过对该工程运行期间尾水受纳湖泊水域水温、氮、磷和浮游植物的长期监测,研究了湖水源热泵系统尾水对湖泊富营养化进程的影响。结果表明,夏季系统的长期运行导致了排放口附近水域水温的升高;当系统温排水水温在30℃以下时,温排水造成的温升使得排放口附近氮、磷含量升高,蓝、绿藻数量大幅增加,加速了湖泊的富营养化进程;当温排水水温达到33℃以上时,过高的温度会抑制藻类的生长。冷排水使湖泊排放口近水域浮游植物总量降低,且硅藻占总藻的比例增大,冷排水同时抑制了蓝藻和其他一些藻类的生长,对湖泊富营养化有一定缓解作用。但另一方面,由于温差较小,且冷排水的扰动作用加速了湖泊沉积物中营养盐的释放,因而冷排水对湖泊富营养化进程又有一定促进作用。     

西安某人工湖水质时空分布特征及其荧光特性

2013年10月到2014年9月,通过对西安某人工湖水温、DO、SD、pH、TN、TP、COD、叶绿素a等10项水质指标进行监测,评价了水体的营养状态,分析了水质的时空分布特征及其可能污染来源,并对其进行三维荧光光谱分析。结果表明,实验期间,该人工湖在5—7月处于中度富营养化状态,其他月份均处于轻度富营养化状态。在时间上,NO-3-N、NH+4-N和TN在14年2月到5月明显高于其他月份,其中NO-3-N是构成TN的主要存在形态,TP含量变化无明显规律,COD在14年3月到5月含量较高,5—7月是人工湖的藻类暴发期,叶绿素a较其他月份高,在空间上,NO-3-N、NH+4-N和TN各采样点间没有显著差异,TP、COD和叶绿素a波动较大,这可能与采样点附近的局部污染有关。9月份湖内的溶解性有机物主要是腐殖酸类,主要来源是微生物的生命活动和死亡分解,含量沿湖体采样点下降。     

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NH+4-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NH+4-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。