向家坝水库营养盐时空分布特征及滞留效应

向家坝建库后改变了河流原有的水动力、营养盐分布及输移条件.为研究向家坝水库营养盐分布特征及滞留效应,通过2015～2016年分季度水库水质监测结果,分析向家坝水库水体总氮(TN)、总磷(TP)和溶解性硅(SiO_3~(2-)-Si)营养盐时空分布特征、滞留量、滞留效率.研究发现,向家坝水库TN、TP和SiO_3~(2-)-Si营养盐质量浓度均值分别为0. 905、0. 034和7. 98mg·L~(-1).其中,TN质量浓度在城镇人口密集区偏大,分布主要受点源影响;磷营养盐以颗粒态磷为主,TP质量浓度在水库中自上而下沿程降低,SiO_3~(2-)-Si质量浓度分布在时空上差异较小.向家坝对TN、TP和SiO_3~(2-)-Si营养盐滞留量为2. 30×10~4、0. 146×10~4和-2. 4×10~4t·a~(-1).在不同季度,TN和SiO_3~(2-)-Si滞留量有正有负,而TP则始终表现为正滞留. TN、TP和SiO_3~(2-)-Si月平均滞留效率分别为17. 5%、32. 8%和-2. 14%.整体上实际滞留效率表现为丰水期高于枯水期,并且TP的滞留作用更为显著. TN滞留量主要受反硝化作用,以及外源负荷输入影响; SiO_3~(2-)-Si输送通量主要受径流量影响;水库运行周期以及磷的颗粒形态则是TP滞留的主要因素.向家坝水库对营养盐的滞留效应与TN和SiO_3~(2-)-Si质量浓度变化无明显相关性,而水库对TP的滞留效应使TP质量浓度在水库纵向上沿程减小,在各监测样点垂向水深上TP质量浓度则有增大的趋势.     

饱和多孔介质中胶体运移模拟方法研究进展

阐述了国内外针对胶体在饱和多孔介质中运移模拟方法的研究进展：胶体在多孔介质中由于对流和弥散作用发生运移,而由于表面沉积和筛滤作用滞留在多孔介质中,通常采用含有滞留项的对流弥散方程对胶体的运移行为进行宏观描述,并通过拟合得到胶体运移和滞留的宏观参数,但是对流弥散方程是对试验曲线的宏观描述,无法解释其背后的微观机理;胶体的运移和滞留作用由胶体的微观受力决定,包括胶体在水中的布朗运动和有效重力,胶体-胶体/胶体-固相表面之间的相互作用以及流场作用在胶体上的力3个部分;为了实现从微观受力到宏观参数的升尺度计算,研究者们提出了胶体过滤理论及其后续的修正方法对沉积速率等宏观参数进行预测,然而现有方法通常基于简化的流场,忽略了多孔介质复杂孔隙结构和表面特性的影响;孔隙结构模型是多孔介质孔隙结构的简化模型,基于该模型能够从胶体在多孔介质中的微观力学分析出发,预测胶体的宏观运移行为,然而已有研究中尚未全面的考虑胶体在多孔介质中运移和滞留的多种作用.本文总结了该领域待解决的问题,包括建立考虑微观机理的对流弥散方程,发展考虑多孔介质孔隙结构的胶体过滤理论以及完善基于孔隙结构模型的胶体运移模拟方法.     

雨水生物滞留系统关键设计参数研究进展

低影响开发(LID)雨水系统构建是海绵城市实现雨水控制与利用的有效手段,其中雨水生物滞留系统的设计对城镇区域削减雨水径流量与降低径流污染等具有重要的意义.在综合国内外研究成果的基础上,探讨了雨水生物滞留系统的规模、填料、植物、布局等关键设计要素的选择和确定方法.首先,对雨水生物滞留系统的规模设计方法进行了归纳总结,并阐...     

长期污水处理下无植物BRC渗透性能及脱氮性能间变化规律

通过对系统渗透系数及氮素浓度变化的长期监测,考察长期污水处理条件下无植物生物滞留池(Biological Re-tention Cell,BRC)渗透性能及脱氮性能之间的变化规律.结果表明,无植物BRC在长期污水处理运行过程中,TN去除率随着渗透系数的降低而降低.脱氮效率降低是由于系统内基质堵塞导致,渗透系数降低是由于...     

广州市典型中小型水库营养状态与蓝藻种群特征

中小型水库是广州市供水的重要水源地和后备水源地,为了解这类水库的富营养化特征以及蓝藻种群的动态,于2010年的枯水期、丰水期对广州市6座典型的中小型水库进行了采样与分析。结果表明：梅州水库、芙蓉嶂水库为贫-中营养型,三坑水库、百花林水库、和龙水库为中-富营养型,洪秀全水库为富营养型,水库营养状态指数季节变化差异不显著。在同一座水库中,水力滞留时间越长,营养状态指数越高;在不同水库之间,营养状态指数与集雨区内人类活动影响有关。6座水库蓝藻生物量的季节变化明显,受水温和水体稳定性的影响,枯水期蓝藻生物量在0.14~171.8μg.L-1之间,占浮游植物总生物量的0.1%~10.0%;丰水期蓝藻生物量在0.013~32.8 mg.L-1之间,占浮游植物总生物量的6.5%~97.0%。不同营养状态的水库之间蓝藻的生物量和种类差异明显,受营养盐和水力滞留时间的影响,梅州水库、芙蓉嶂水库蓝藻生物量在0.1~16μg.L-1之间,主要种类为泽丝藻（Limnothrix redekei）、卷曲鱼腥藻（Anabaena pertuthate）、水华微囊藻（Microcystis flos-aquae）、粘球藻（Gloeocapsa sp.）;三坑水库、百花林水库、和龙水库蓝藻生物量在0.057~32.8 mg.L-1之间,主要优势种为拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）、泽丝藻、假鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）;洪秀全水库蓝藻生物量在0.107~2.637 mg.L-1之间,主要优势种为阿氏颤藻（Oscillatoria agardhii）、水华微囊藻、卷曲鱼腥藻。     

浒苔生物炭对雨水径流中氨氮的吸附特性及吸附机制

为探究生物滞留池填料(浒苔生物炭)处理雨水径流氨氮(NH4+-N)的去除效果及机制,进行室内批量吸附实验,在对浒苔生物炭进行碱改性(1、2和3 mol·L-1 NaOH改性,分别标记为BC1、BC2和BC3)基础上,开展改性前后浒苔生物炭对NH4+-N吸附性能研究.结果表明:①适宜浓度的碱改性提高了浒苔生物炭的比表面积...     

生物滞留池改善城市雨水径流水质的研究进展

如何有效控制城市雨水径流所带来的面源污染已成为城市管理工作所面临的重要难题之一.作为城市暴雨最佳管理措施(BMPs)中的技术之一,生物滞留池可有效控制城市面源污染.总结了生物滞留池在改善城市雨水径流水质方面的研究进展,简要分析了生物滞留池去除污染物的机制.研究结果表明,生物滞留池对雨水径流中的总悬浮颗粒物(TSS)、重...     

前期干旱天数对生物滞留系统除氮性能的影响

生物滞留系统是海绵城市建设的优选设施之一,但其对氮素的去除特性受前期干旱天数(ADD)影响较大.通过设计不同ADD(1、2、3、5、7、12和22 d)条件,形成7种恒定干湿交替周期的生物滞留系统,研究ADD对氮素去除性能的影响,并根据不同ADD条件下氮还原酶和微生物种群的空间变化规律,分析ADD对生物滞留系统除氮过程...     

博大大厦停车场生物滞留系统重金属累积污染风险评价

采集北京经济技术开发区博大大厦停车场生物滞留系统表层和10 cm深度处介质,考察该生物滞留系统运行5年后重金属累积量,探讨pH值、有机质含量与重金属累积量之间的关系,并对其进行污染风险评价。结果表明:博大大厦停车场生物滞留系统单位介质中重金属含量顺序为Zn>Cu>Pb>Cd,且10 cm深度处介质中重金属累积量大于表层介质;采用内梅罗综合指数法和地质累积指数法评价得到各重金属污染风险从大到小依次为Pb>Cd>Cu>Zn,其中Pb是该生物滞留系统中主要的重金属污染风险源。     

九龙江库区河段的营养盐滞留效应

通过估算2007年我国南方溪流九龙江流域库区河段的NH4-N和TP的输送通量,探讨水库对营养盐的滞留效应。该河段径流量和营养盐通量均表现出丰水期高枯水期低的季节性特征。系统对NH4-N存在较强的正滞留效应,滞留率为32％,对总磷的滞留率为-10％,可能是河流“湖库化”导致河流沉积物中磷大量释放。