静止和水动力扰动状态下锆改性沸石添加对河道底泥磷迁移转化的影响

通过底泥培养实验,并采用磷形态分级提取方法对底泥进行分析,研究了静止和水动力扰动这2种状态下锆改性沸石添加对不同深度处底泥中磷迁移和形态转化的影响.结果表明,无论是在静止还是在水动力扰动状态下,锆改性沸石添加均不仅降低了上覆水中溶解态活性磷(SRP)质量浓度,而且降低了不同深度处间隙水中SRP的质量浓度,并且还降低了底泥-上覆水界面SRP扩散通量.此外,当不存在和存在水动力扰动作用时,向表层底泥(0～10 mm)中添加锆改性沸石,不仅促使添加层中氧化还原敏感态磷(BD-P)和盐酸提取态磷(HCl~-P)向金属氧化物结合态磷(Na OH-rP)和残渣态磷(Res-P)极大转变,降低了添加层中潜在可移动态磷(Mobile-P)含量,而且还降低了添加层下方底泥(10～20 mm)中Mobile-P含量.与静止状态相比,水动力扰动状态下锆改性沸石添加对河道底泥磷迁移转化的影响规律存在一定的差异.水动力扰动虽然可以增强锆改性沸石添加对表层底泥间隙水中SRP的钝化效果,以及对底泥-上覆水界面SRP扩散通量的削减效应,但是却会略微降低锆改性沸石添加控制底泥中磷向上覆水体中释放的效率.表层底泥中潜在可移动态磷含量、不同深度处间隙水中SRP的质量浓度以及底泥-水界面SRP扩散通量的下降,对于锆改性沸石改良技术控制底泥磷向上覆水体释放至关重要.以上结果说明,无论是在静止还是在水动力扰动状态下,锆改性沸石添加均可以有效地控制河道底泥中磷向上覆水体的释放.     

Effects of hydrodynamics processes on phosphorus fluxes from sediment in large, shallow Taihu Lake

The turnover of phosphorus （P） in lake sediments, a major cause of eutrophication and subsequent deterioration of water quality, is in need of deep understanding. In this study, effects of resuspension on P release were studied in cylindrical microcosms with Yshape apparatus. The results indicated that there was a positive correlation between flux of suspended substance across sediment-water interface （Fss） and the wind speed, and an increasing Fss during each wind process followed by a steady state. The maximal Fss under fight, moderate, and strong wind conditions were 299.9±41.1,573.4±61.7, and 2093.8±215.7 g/m^2, respectively. However, flux of P across sediment-water interface （Fp） did not follow a similar pattern as Fss responding to wind intensity, which increased and reached the maximum in initial 120 rain for fight wind, then decreased gradually, with maximal flux of 9.4±1.9 mg/m^2. A rapid increase of Fp at the first 30 rain was observed under moderate wind, with maximal flux of 11.2±0.6 mg/m^2. Surprisingly, strong wind caused less Fp than under light and moderate wind conditions with maximal flux of 3.5±0.9 mg/m^2. Fss in water column declined obviously during the sedimentation process after winds, but Fp varied with wind regime. No obvious difference was detected on Fp after 8 h sedimentation process, compared with the initial value, which means little redundant P left in the water column after winds.     

大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨

通过在太湖开展的风浪与底泥悬浮的野外观测,结合分层采取水样并分析水体中溶解性营养盐的浓度随深度的变化结果,发现在水土界面的上覆水中营养盐浓度有突然增加的现象,指示着沉积物对上覆水营养盐浓度有影响.对沉积物中孔隙水营养盐浓度随深度的变化分析,表明了沉积物孔隙水中营养盐浓度变化与氧化还原环境的关系.结合水动力作用,提出了大型浅水湖泊水动力作用导致底泥悬浮,从而使得底泥中的可溶性营养物质释放这一内源释放的概念性模式.     

洞庭湖底泥中二英污染现状及水动力对其分布的影响?

2013年9月采集洞庭湖区三口四水入湖口,东、西、南洞庭湖湖区以及出湖口沉积物,采用同位素稀释高分辨气相色谱－高分辨质谱法测定了沉积物中的二英（ PCDD／Fs）．结果表明洞庭湖沉积物中二英的浓度范围为153—7144 pg·g－1 dw （干重）,小河嘴最低,虞公庙最高．对比国内外其他淡水湖泊河流二英浓度,洞庭湖污染程度相对较低．二英污染水平依次为洞庭湖湖区＞出湖口＞入湖口,湖区内污染水平依次为南洞庭湖＞东洞庭湖＞西洞庭湖．主要同类物为OCDD,贡献率范围为77％—97％．PCDD／Fs的污染水平比1995年下降1—2个数量级,但和2004年污染水平相当．沉积物中二英的含量与水的流速成反比．洞庭湖出口处PCDD／Fs浓度相比入湖口和湖区浓度处于中间水平,表明洞庭湖中的二英可能会随水流进入长江中下游．     

污水土地处理系统流态影响因素及优化

在污水土地处理系统的反应器模型中进行流态实验,使用正交分析理论及停留时间分布(RTD)分析理论,探索管网、集水层和承托层对反应器体积效率及推流的影响,并对反应器构造进行优化。使用正交实验分析发现,各因素对体积效率的影响程度顺序为:承托层>集水层>管网,管网与承托层的影响有明显的交互作用;集水层对推流有影响,并且管网与集水层有很显著的交互作用。使用RTD分析各因素交互作用发现,采用全网布水与集水时,集水层及承托层对流态的影响都不大。管网布设为过水断面的一半(半网)时,集水层的集水作用及承托层的布水作用可以增加反应器体积效率。"半网-有集水层-有承托层"的体积效率最高,流态最接近推流形式,其无因次平均停留时间为1.093,轴向扩散系数为0.037,属于低扩散程度。     

长江口外低氧区时空变化特征及形成、变化机制初步探究

在分析长江口外低氧区时空变化特征的基础上,探讨了耗氧物质来源和水文动力条件对低氧区形成、变化的影响。结果表明:黄海水的入侵虽然能够对水体的缺氧起到一定的缓解作用,但是由长江冲淡水造成的水体垂向的层化作用在一定时期是低氧区形成的最主要因素,二者此消彼长作用可能是长江口外北侧海域低氧区的年际变化特征和存在时间较短的原因。此外,根据2007年和2009年嵊泗4号站短时间尺度的溶解氧浓度变化,发现了赤潮暴发时的生物产氧对底层缺氧有缓解作用,同时也证实了赤潮暴发后产生的大量有机物分解耗氧是长江口南侧底层水体在相对较长时间内持续低氧的重要原因。     

氧化沟水力特性对处理效果和能耗的影响

氧化沟水力特性对沟内溶解氧浓度和混合液流速梯度分布影响很大,可对最终的处理效果和能耗产生重要的影响.以处理能力500 m³/d的单沟型Passver氧化沟为例,对沟内的流场分布进行了计算模拟与实测,提出了改善氧化沟水力特性的措施,并分析了改善措施对运行能耗的影响,结果表明,在曝气转刷下游的弯道处分别设置张角90°,150°,180°的导流墙均可降低局部阻力,且随着张角的增大,效果越为显著,当张角为180°时,可降低局部能耗10%左右;在转刷转速72 r/min的条件下,增设张角180°的导流墙不会对溶解氧的分布产生较大影响.根据氧化沟处理低浓度生活污水的实际运行结果,采用活性污泥模拟软件对水力特性改善前后的处理效果进行了模拟计算,结果表明,设置导流墙前后出水水质变化不大.     

填海造地对胶州湾水动力环境影响的数值研究

以胶州湾为全不杂交方法建立了胶州湾变边界潮流数值模型，并对其进行了模拟计算，重现了该海域的潮流分布规律，另外，根据几个填海方案，分别进行了预测计算，从而得以了各方案实施时对潮流、一、流通量等水动力因素带来的影响，结果表明，填海面积越大，影响也越大，截流填海比顺流填在，强流区填海比弱流区填海影响大。