北方寒区水库氮、磷营养盐的时空变异特征

为揭示北方寒区水库氮、磷营养盐浓度时空分布特征和变化规律,有代表性地选择了锡林郭勒盟多伦县大河口水库18个水质监测点进行采样检测,并以2014年5,7,10,12月水库各采样点水质参数指标为基础,应用ArcGIS9.2统计模块分析不同期水库氮、磷营养盐浓度的时空变异性。结果表明:大河口水库NH_4~+-N、NO_3~--N、TN和TP等主要营养盐因子既有明显的季节变化特征,也存在显著的空间分布差异。水库TN、TP浓度由高到低呈现出秋、夏、春、冬季节性变异特征,且冬季与春、夏、秋3季差异显著;秋、冬季NH_4~+-N浓度明显高于春、夏季;夏季NO_3~--N浓度明显高于其他季节。在空间分布上,水库NH_4~+-N、NO_3~-N、TN、TP浓度分布呈现春季由库中心水域向周边逐渐降低,其他季节由滦河、吐力根河入库水域向出口处逐渐降低的显著空间变异特征。大河口水库氮、磷营养盐浓度时空变异特征受季节、水动力学特征、冰封和冻融等自然因素和人类生产、生活排污的人为影响均较为显著。     

北洛河流域水质空间异质性及其对土地利用结构的响应

根据2011年10月和2012年10月的北洛河流域水体采样数据,利用GIS技术和地统计学方法,分析了北洛河流域水质指标TP、TN、NO-3-N、NH+4-N和高锰酸盐指数(CODMn)的空间变异特征,并探讨了子流域尺度上不同土地利用结构对河流水质的影响.结果表明,北洛河流域水质指标TN和NO-3-N受结构性因素影响显著,表现出较强的空间变异性,而TP、NH+4-N和CODMn受到结构性因素和随机性因素共同作用,表现出较弱的空间变异特征.TN与农业用地面积百分比呈显著正相关关系,与林地面积百分比呈显著负相关关系,NO-3-N与农业用地面积百分比存在显著正相关关系.可以初步推测,控制TN空间异质性分布的结构性因素是农业用地和林地,而控制NO-3-N空间分布的结构性因素为农业用地.     

玉溪大河河道污水富营养化的时空变化特征

通过对2014年2月(枯水期)和10月(丰水期)玉溪大河(曲江-红塔区段)河道水体中总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH_3-N)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD_5)含量的分析,并运用综合营养指数法对水体富营养化级别进行评价,试图阐明玉溪大河城市河道水体富营养化指标的时空动态规律。研究结果表明:玉溪大河河道水体已处于严重的富营养化状态,属Ⅴ类或劣Ⅴ类水;TP、TN、COD、NH_3-N和BOD_5具有明显的季节性差异,且枯水期高于丰水期;水质沿程的总体变化趋势为先升高后降低。研究认为,玉溪大河污染主要来源于农业污水、生活污水、工业污水、雨水径流、管道及下渗污水。     

12种水生植物对茅洲河污染水体的净化研究

文章选取12种水生植物苦草、篦齿眼子菜、伊乐藻、水龙、蕹菜、节节草、芦苇、水葱、风车草、紫芋、水生美人蕉和梭鱼草为研究对象,于2018年10底至12月中旬在深圳市茅洲河中游河畔开展试验,对比研究其对河流污染水体的净化能力。结果表明,12种水生植物对茅洲河污染水体TN和COD的去除率差异显著(p<0.05),对TP和NH_3-N去除率差异不显著(p>0.05)。本土优势种水龙和节节草能快速生长、繁殖,且对TN、NH_3-N和TP具有较高的去除率,分别达86.0%、41.3%和95.1%以上,但是对COD的去除率较低。挺水植物紫芋表现出最强的综合水质净化能力,其对TN、NH_3-N、TP和COD的去除率分别为93.1%、98.1%、42.3%和80.8%,并能在较短时间内大幅降低水体中TN和NH_3-N浓度。水生美人蕉、水葱和芦苇等挺水植物也显示出较强的水质净化能力,可作为水质净化中的优选种类。伊乐藻、苦草和篦齿眼子菜3种沉水植物在试验过程中生长较缓慢,对TN和COD的去除率较低,但显示出较强的TP净化能力,TP去除率分别为48.6%、43.1%和42.9%,且能在较短时间内大幅降低水体TP浓度。     

季节变化对人工湿地与生态塘组合工艺脱氮除磷性能影响

针对太湖流域执行的严格排放标准,以及太湖三山岛农村生活污水分布面广而分散和水质水量不稳定等问题,提出人工湿地与生态塘组合工艺。研究了季节变化对组合工艺脱氮除磷性能的影响,试验结果表明:系统运行1年,组合工艺在不同季节对COD、NH+4-N和TP均具有较好的去除效果,平均出水水质可达GB 3838—2002《地表环境质量标准》Ⅲ类标准;TN平均出水水质接近GB 3838—2002Ⅴ类标准;在不同季节,组合工艺对污染物去除效果不同,对COD和TP去除率为:夏季>秋季>春季>冬季,对NH+4-N和TN去除率为:冬季>夏季>秋季>春季,系统单位面积对COD、NH+4-N、TN和TP去除量为:夏季>秋季>春季>冬季。     

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.     

梁子湖水环境时空变异分析

梁子湖是湖北省第二大淡水湖,了解梁子湖水质的时间变异性和空间变异性,对梁子湖区及周边城市建设具有重要意义。以春、夏、秋、冬4次采样得到的样本数据为研究对象,利用地统计分析方法,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮($NH_{4}^{+}$-N)和高锰酸盐指数(COD_Mn)4个水质因子的时空特性。结果发现:水体中TN浓度的年变化特征为冬季高于春季,北部较高;TP浓度季节变化较小,从东到西呈片状降低;$NH_{4}^{+}$-N浓度夏季低于冬季,冬季个别区域高于秋季,总体趋势是东高西低;COD_Mn在冬春两季较低,而夏秋季节较高,主要集中在西梁子湖和东梁子湖中部。在时间上,梁子湖冬春季水质优于夏秋季;在空间上,梁子湖区中心水质较好,东梁子湖和入湖口附近水质较差。     

丰水期洪湖水质空间变异特征及驱动力分析

通过对丰水期不同程度富营养化的洪湖全湖139个监测点位的高密度采样分析,采用GIS空间插值技术得到洪湖水体中各污染因子、水生植物生物量和水质类别的空间分布特征图.结果表明,丰水期TN、TP、NH+4-N、高锰酸盐指数的质量浓度总体上呈现出自南向北逐步增高的变化趋势:北部河流入湖区围网养殖区开阔水体保护区南部长江入湖区;水质参数的贡献率依次为TNTP高锰酸盐指数NH+4-NDO.受工农业废水、生活污水、饵料投放、水生植物、水体交换等因素的影响,TN在丰水期超过目标水质59%,TP超标35.2%,高锰酸盐指数超标13.7%,NH+4-N超标4.3%,综合水质超标66.2%.在季风等环境因子的影响下水体中的DO达到水质目标.通过水质空间变异性分析,能直观反映人类活动、土地利用类型和环境因子之间相互作用对洪湖水环境产生的巨大影响.为了使洪湖水环境更有利于人们的生产和生活,应大力控制北部区域工农业废水和生活污水的排放,控制养殖面积,逐步恢复洪湖水体自净能力,实现洪湖水环境生态的可持续发展.     

环境敏感区农村生活污水处理工艺设计案例分析

针对环境敏感区农村生活污水高标准处理要求,通过设计案例分析了初沉+A2/O+混凝沉淀+过滤+人工湿地组合工艺的特点与处理效果。该工程处理规模为1 200 m3/d,总投资615万元,运行成本为0.905元/m3。运行结果表明,该组合工艺出水COD、NH_4~+-N、TP浓度均稳定达到GB3838-2002Ⅴ类水体水质要求,出水TN浓度达到GB18918-2002一级A标准,对COD、NH_4~+-N、TP、TN的去除率分别为86.7%、98.3%、92.7%和68.8%。     

灰关联离散函数构造对南湖水库水质评价的影响

应用灰关联分析方法,以南湖水库水质为例,选取高锰酸盐指数、COD、TN、TP、DO、BOD5、NH3-N、石油类和粪大肠菌群9个指标,采用幂函数法、极差法和线性法建立的关联离散函数对南湖水库水质进行综合评价。结果表明:线性法更能反映水体水质实际情况,极差法常因存在个别较好或较差的指标而导致对水质的误判;南湖水库春季和冬季水质较好,达到或高于III类水质标准,48月水质较差,以IV类为主。     

南太湖地区小型浅水湖泊自净能力季节变化研究

以南太湖地区小型浅水湖泊为对象,研究了湖泊水体自净能力季节变化的特征.结果表明,湖泊对高锰酸盐指数、总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl-a)的净化能力季节性差异较大.各水质指标春季和冬季自净效果较好,夏季自净效果较差的是NH4+-N和NO3--N,秋季是TP和Chl-a.湖泊四季水体有机污染较轻,TN、TP污染严重.TN、TP浓度条件适宜藻类生长,水体容易发生富营养化,磷为限制性因子.Chl-a浓度显示湖泊在夏秋两季处于富营养化水平,冬春两季转变为中营养水平.浮游植物的生长与暴发对水质有较大影响,并影响到湖泊的自净能力.影响水体pH值和溶解氧(DO)浓度的主要因素是水生植物的种类和数量,农田肥料流失和农村生活污水排放是造成水体中氮磷含量过高的主要原因.过量使用有机肥使得夏季湖泊水体中有机氮占TN的主要部分,其他季节NO3--N占TN的主要部分.主成分分析结果表明,影响南太湖地区小型浅水湖泊自净能力的3个主成分分别为浮游植物因子(水温、pH、高锰酸盐指数和Chl-a)、农田排水因子(pH、DO和TN)和营养因子(TN和TP).聚类分析结果表明,3个湖泊11个采样点4个季节的水质可聚为两大类,春秋冬季为一类,夏季为一类,这一结果是受温度变化及农田排水所致.利用水温和pH拟合出用于计算湖泊水体中的高锰酸盐指数、TN、TP、Chl-a的线性方程,提高了现场快速预测能力.     

扰动对城市河道底泥污染物释放影响

河流外源截污与治理后,底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一。基于动态模拟实验,研究不同扰动条件和不同底泥污染物浓度,对底泥中TN、NH_3-N、TP和COD释放的影响。研究结果表明:高扰动强度增加了TN和COD的释放通量,缩短了TP的吸附/解吸平衡时间,对其他指标影响较小;底泥污染物浓度与污染物平衡释放量的相关性较弱,仅TN的平衡释放量与底泥浓度的拟合关系较好(最大R~2为0. 798)。     

暴雨径流对非常规水源补给城市河流水质冲击研究

选择北运河流域典型非常规水源补给城市河流(凉水河)为研究对象,阐述暴雨径流对非常规水源补给城市河流水体物理化学特征的影响.结果表明,非暴雨期间,凉水河水体p H和DO平均值分别为7.67和3.88 mg·L-1;耗氧物质COD和氨氮(NH+4-N)平均质量浓度分别为47.41 mg·L-1和8.39 mg·L-1;富营养化元素总氮(TN)和总磷(TP)平均质量浓度分别为16.34 mg·L-1和1.45 mg·L-1.暴雨期间,雨水径流汇入收纳水体后,COD、NH+4-N、TP平均质量浓度明显上升,最高值分别达到108、14.24、3.02 mg·L-1.在空间分布上,COD、NH+4-N、TN和TP质量浓度变化趋势随土地利用类型变化特征趋于一致,从城镇区至农村区,均呈逐渐上升趋势.     

重庆市盘溪河水质不同季节日变化规律及水质评价

在2010年不同季节对盘溪河水质进行了采样监测,分析了盘溪河水质的季节日变化规律,运用非参数检验、方差分析和灰色关联度方法评价了盘溪河不同季节的水质日变化情况.结果表明,在不同季节中,除了Zn和Cu以外,其余各污染物都表现出显著性差异.盘溪河各水质指标季节日变化情况差别较大,DO的浓度在冬季最低,而BOD5、COD和TOC的浓度在冬季最高;NO3--N的浓度在夏季最高,而TN、NH4+-N和TP的浓度在夏季最低;Pb、Cd、Zn和Cu的日变化在不同季节波动都较大.有机污染物(BOD5、COD和TOC)和营养物质(NO3--N、TN、NH4+-N和TP)浓度的峰值多数在12:00～16:00之间;重金属(Pb、Cd、Zn和Cu)浓度的峰值多数在12:00.运用灰色关联度方法评价了盘溪河水质级别:春季在06:00和08:00为Ⅱ类,其余各时间段河流水质为劣Ⅴ类;夏季各时间段河流水质都为Ⅱ类;秋季在06:00和16:00为劣Ⅴ类,其余各时间段水质均为Ⅱ类.冬季在08:00为Ⅱ类,其余各时间段河流水质为劣Ⅴ类.     

临沂施庄水库叶绿素a与水质因子相关分析及富营养化评价

本次调查在临沂施庄水库设置12个采样点,于2017年10月进行了取样调查。结果显示:(1)施庄水库水体Chla与COD、TN和TP呈现为显著正相关。(2)采用COD、TN和TP评价施庄水库富营养化程度,水质为Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅲ类。(3)施庄水库水体COD、TN、TP和Chla均呈现为湖心区最高,水坝区居中,芦苇区最低。     

辽河保护区土地利用方式对河流水质的影响

利用辽河保护区2018年的Landsat影像和水质数据,根据铁岭、沈阳、鞍山和盘锦市域范围将辽河保护区分为4个区段,采用模糊综合评价法对各区段河流水质的健康等级进行评价,同时运用Ecognition软件对遥感影像进行解译,最终对4个区段内土地利用变化与河流水质状况进行相关性分析。结果表明:辽河保护区不同区段中,鞍山段农业用地面积占比最大,水域面积占比最小;沈阳段林地、草地面积占比最大;辽河保护区各河段河流水体溶解氧(DO)浓度健康等级均为优秀,化学需氧量(COD)均为中等,总氮(TN)浓度均为病态,总磷(TP)浓度均为中等,氨氮(NH₃-N)浓度在沈阳段为优秀,在其他河段则为良好;辽河保护区各土地利用类型面积占比与河流水质指标间相关性较好,其中河流水体NH₃-N、TP、TN浓度和COD与林地、草地面积占比呈负相关,与农业用地和建设用地面积占比呈正相关;DO浓度与林地和草地面积占比呈正相关,与农业用地和建设用地面积占比呈负相关。     

滤料对生物滤池启动及污水处理的影响

该文以农村生活污水为研究对象,设计了一种生物滤池污水处理工艺,选择陶粒、弹性材料和聚丙烯球为滤料,活性污泥辅助挂膜,考察不同滤料的挂膜及污水处理效果。结果表明,陶粒滤料表面附着的生物膜量在28 d进入了稳定期,达26.88 mg/g,而弹性滤料和聚丙烯球分别需32 d和34 d,其膜量为19.62 mg/g和16.78 mg/g,且陶粒生物滤池的COD和NH_4~+-N去除率在第28天趋于稳定,膜生物量最大。陶粒滤料在供试的生活污水中COD去除率可以达到96.3%,出水水质达到国家污水综合排放一级标准;TP去除率达到63.46%,NH_4~+-N去除率达到82.9%,出水水质达到国家污水综合排放二级标准;TN去除率可以达到67.6%,出水水质达到国家污水综合排放一级标准。陶粒滤料在低、中、高污染负荷条件下,均有较好的碳、氮、磷处理效果,中污染负荷时去除率更高,COD、TP、NH_4~+-N和TN去除率达96.9%、64.2%、82.2%和68.9%。在C/N比为5∶1、10∶1、15∶1条件下,陶粒滤料均有较好的碳、氮、磷处理效果,C/N为10∶1时去除率更高,COD、TP、NH_4~+-N和TN的去除率达95.6%、64.7%、81.3%和67.9%;陶粒滤料在8、18、28℃条件下,均有较好的碳、氮、磷处理效果,温度为28℃时去除率更高,COD、TP、NH_4~+-N和TN的去除率达96.1%、63.9%、81.6%和68.5%。     

基于贝叶斯-微分进化算法的小沿河应急水库(拟建)水质预测

为预测拟建小沿河应急水库蓄水后生态净化工程对水质的影响,构建河流污染物衰减模型和Streeter-Phelps模型对入库河道中高锰酸盐指数(COD_(Mn))、溶解氧(DO)、总磷(TP)以及氨氮(NH_3-N)进行预测,同时构建沃伦维德模型,预测库区TP及NH_3-N的浓度变化,并运用贝叶斯-微分进化算法得到最大可能的模型衰减系数。结果表明:应急水库生态治理工程对水质具有一定程度的提升,但是随着取水量的增大,小沿河应急水库对污染物的衰减作用逐渐减小,水生态平衡区富营养化程度由贫营养化程度转变成富营养化程度。在设计取水量50万m~3/d的条件下,生态净化工程对水质提升作用不明显。     

武水河水质时空分布特征及污染成因的解析

运用主成分分析和聚类分析方法,对2013—2015年武水河流域7个监测断面的11个水质指标数据进行分析,揭示武水河水质时空分布差异性,辨识主要污染因子,解析污染成因.2013—2015年,流域水质整体较好,尚存在不达标断面.长河水库和黄岑水库出现NH_3-N超标现象,岑水桥和芙安河老桥断面出现重金属As超标现象,但NH_3-N和As浓度趋于降低.武水河流域监测断面水质由高到低的顺序为:水库断面支流断面干流断面.2013年,流域主要污染因子为NH_3-N、TN和As,主要源自农业面源污染和工业污染;2014年,流域主要污染因子为COD_(Mn)、NH_3-N、TP,主要源于生活污水和工业污染;2015年,流域主要污染因子为BOD_5、粪大肠杆菌、pH,主要来源生活污水和畜禽养殖.因此,流域内工业污染和农业面源污染对水质的影响逐年降低,生活污水和畜禽养殖对水质的影响逐年增大.流域内通过建设污水处理厂,实施重金属综合治理等项目,减少污染物排放,改善流域水环境质量.     

复合垂直流人工湿地循环净化观鱼池水的季节性效果分析

人工湿地已被广泛应用于城市生活污水和工农业生产废水处理。运用人工湿地循环处理杭州植物园玉泉观鱼池水,并对1年中4个季节的运行效果进行化学分析和统计处理,结果表明:春季,TN、NH3-N、NO3--N、COD和BOD5浓度明显降低,其中TP和BOD5去除率分别为70.07%和77.36%;夏季,TN、NH3-N、COD和BOD5的浓度降低,而TP浓度变化很小,去除率仅为2.43%;秋季,TN、NH3-N、NO3--N、COD和BOD5浓度降低,其中BOD5、NH3-N、NO3--N去除率分别达到67.78%,50.58%,54.93%;冬季,除NO3--N外,其他指标浓度都有所降低,TP的去除率最高,为56.37%。初步表明,运行人工湿地能减轻水体的富营养化程度,提高观鱼池水的清澈度,是净化植物园内养殖废水的好途径。