鄱阳湖水体无机氮时空分布特征研究

为了分析鄱阳湖水体无机氮的时空分布,于2006年1月和7月对鄱阳湖湖面及其主要支流下游的表层水进行系统采样,分析研究了各种形态无机氮的分布变化特征。结果表明,枯水期鄱阳湖无机氮在上游主航道较低,低于全湖平均值,航道中段无机氮含量明显高于其它区;丰水期氮含量高值区出现在主航道中段,在下游处无机氮含量又呈现上升的趋势;鄱阳湖NH4+-N和DIN在枯、丰水期有相似的变化规律;鄱阳湖主航道枯水期NO3--N、NH4+-N、DIN浓度明显高于丰水期,而NO2--N恰好相反,其主要支流丰水期NH4+-N和DIN含量也比枯水期低。     

渭河关中段水污染状况与防治对策

根据渭河典型断面水环境监测资料,对渭河关中段水污染状况、成因进行了研究。结果表明:"十五"期间,中下游的咸阳铁桥和潼关吊桥两个断面COD、NH3-N严重超标,几乎完全丧失了河流生态功能;"十一五"以来,咸阳铁桥和潼关吊桥两个断面COD、NH3-N浓度明显下降,水质持续好转;NH3-N浓度与径流量关系密切,枯水期NH3-N浓度明显高于丰水期;与NH3-N浓度丰水期、枯水期差别较大不同,随着COD浓度的大幅降低,加之丰水期非点源污染物产生量大,丰水期、枯水期COD浓度无明显差别;渭河水污染的成因一是水资源短缺、水环境容量小,二是入河污染物量大。针对以渭河为代表的缺水重污染河流,提出水污染防治对策:控制工业污染来源,减少入河污染物量;完善城镇生活污水和农业污染源的收集、处理;保障河道生态基流,提高水环境容量;制定水环境治理战略。     

浊漳河三典型支流的水质对比研究

基于对浊漳河水系三典型支流2008年逐月进行水质监测分析,通过时空变异两个角度对这3条支流的水质进行了对比研究.结果表明:①以农业非点源污染为主的河谷平川河流水质最好;以农业非点源污染为主的高山峡谷河流,由于受到农业活动的影响,水质相对较差;受工业废水和城市生活污水污染的支流河流水质最差,有机物和氮磷指标严重超标.②3条支流中4个化学指标(NH4+-N、TN、TP、CODMn)在不同水域、不同季节具有明显差异.以农业非点源污染为主的河流氮营养盐浓度在丰水期较高,在枯水期较低,TP浓度和CODMn浓度在各个雨期之间变化不大,且相对稳定;以点源污染严重的河流氮营养盐浓度在枯水期最高,在丰水期最低,个别断面TP和CODMn污染表现突出.     

利用氮氧同位素示踪技术解析巢湖支流店埠河硝酸盐污染源

本文利用氮氧同位素示踪技术解析了巢湖支流店埠河水体硝酸盐污染源的可能来源,并利用稳定同位素混合模型(Stable Isotope Analysis in R),定量评价了不同类型污染源在枯水期(2016年1月)和丰水期(2016年7月)对水体硝酸盐的贡献率。结果表明:(1)店埠河水体各形态氮浓度具有很强的时空变异性。上游区域水体总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)在丰水期的平均浓度(4.87和2.73 mg/L)显著高于枯水期(3.09和1.17 mg/L),氨态氮(NH_4~+-N)平均浓度则是枯水期(1.10 mg/L)较丰水期(0.52 mg/L)高;中下游区域水体TN、NO_3~--N和NH_4~+-N在丰水期的平均浓度(6.62、3.23和1.57 mg/L)显著低于枯水期(10.52、4.26和3.66 mg/L)。水体无机氮主要以NO_3~--N形态存在,而污水则以NH_4~+-N为主。(2)δ~(15)N-NO_3~-和δ~(18)O-NO_3~-在丰水期的范围分别为1.98‰～9.12‰(平均值5.02‰)和5.11‰～11.86‰(平均值9.17‰),在枯水期的范围分别为3.89‰～9.35‰(平均值6.38‰)和1.46‰～7.53‰(平均值4.50‰),δ~(15)N-NO_3~-值丰水期较枯水期低,而δ~(18)O-NO_3~-值则是丰水期高于枯水期。粪肥污水、土壤有机氮以及化肥是店埠河水体NO_3~-的主要来源。(3)店埠河水体未经历明显的反硝化作用,SIAR模型计算表明,不同类型污染源对水体硝酸盐的贡献率分别为:大气沉降源7%～18%,土壤源24%～29%,化肥源18%～30%,粪肥污水源28%～48%。因此,根据河流流域空间布局,店埠河上游应重点控制面源污染输入的养殖废水、人畜粪便以及农业化肥,中下游则应重点防控城镇生活污水和工业废水,以有效降低入湖河流硝酸盐的污染负荷。     

水芹浮床对重污染河道净化作用研究

针对城市河道污染的现状,采用水芹生态浮床对污染河水的净化效果进行了研究,结果表明:水芹浮床在重污染河道中能保持较强生命力,试验结束时,株高、根长以及生物量均显著增加;水芹浮床对水体TN、NH4+-N、TP、COD均有一定的去除效果,浮床系统内的水体污染物浓度均小于浮床系统外的,TN、NH4+-N、TP、COD的平均去除率分别为10.63%、13.35%、8.46%、12.84%.     

微纳米气泡曝气对泵站放江污染的治理效果研究

泵站放江会导致水体短时间内接受大量污染物,造成河道溶解氧急剧下降,化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)等指标出现不同程度的超标,导致河道黑臭现象的发生。以实际工程为例,在一段受泵站放江影响的河道中进行微纳米气泡曝气,探究微纳米气泡曝气对泵站放江造成的污染物超标现象的影响。结果表明:①泵站放江使得河道水质出现不同程度的超标:泵站放江前,试验段河段溶解氧 4 mg/L、COD 34.38 mg/L、NH3-N 0.75 mg/L、TP 0.32 mg/L;泵站放江后,试验段河道溶解氧浓度2 mg/L、COD 40 mg/L、NH3-N 2 mg/L(2.0～2.18 mg/L)、TP 0.4 mg/L(0.69～0.78 mg/L);②微纳米气泡曝气可以快速提升受污染河道溶解氧浓度,提高水体微生物活性,使得河道污染物得到快速削减。引入微气泡曝气后,试验段河道溶解氧为6.13～3.44 mg/L,COD、NH3-N、TP快速恢复至受污染前水平。综上所述,微纳米气泡曝气可以快速缓解泵站放江给河道带来的不利影响,但是从源头控制泵站放江污染才是实现河道环境长久稳定的关键。     

沙颍河(河南段)水污染的时空分布规律

对沙颍河流域(河南段)的沙河、颍河、贾鲁河水质进行监测,分析沙颍河水污染的时空分布规律特征。结果显示:①流域内主要支流沙河、颍河、贾鲁河水体TN浓度均超过Ⅴ类地表水质量标准要求,为劣Ⅴ类。②流域水体CODMn、TP浓度从上游的Ⅳ类到下游的Ⅴ类逐步恶化,部分河段超过Ⅴ类水质要求。周口段贾鲁河和沙颍河NH3-N、TN、TP、CODMn浓度超过Ⅴ类水质标准;沙河、颍河TN、CODMn浓度为Ⅴ类或超Ⅴ类水质标准,NH3-N符合Ⅲ类水质标准,TP符合Ⅳ类水质标准。③沙颍河流域水体TN、TP、CODMn浓度随季节而变,枯水季节的TN、TP浓度明显高于丰水季节,CODMn浓度明显低于丰水期。④沙颍河流域主要污染因子为TN,其次为CODMn和TP。认为流域水污染最严重的河流为贾鲁河,其次为颍河和沙河,该流域水体不仅点源污染严重,还存在明显的面源污染。     

扬州境内湖泊浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

2013年5月—2014年5月对扬州境内3个湖泊(高邮湖、邵伯湖和宝应湖)的浮游植物群落组成与水环境因子进行监测,运用相关系数法和典范对应分析(CCA)法分析了浮游植物群落结构与环境因子之间的关系。结果表明:3个湖泊的群落组成均主要以硅藻、绿藻为主要优势种群,群落结构的季节变化趋势较为相似;水温、N、P是影响3个湖泊浮游植物数量的主要环境因子;CCA分析结果表明,水温和TN是影响高邮湖浮游植物群落分布的主要环境因子,NH+4-N、TP和p H是影响邵伯湖浮游植物群落分布的主要环境因子,CODMn、NH+4-N和TP是影响宝应湖浮游植物群落分布的主要环境因子。     

长江干流上海段水质监测状况分析

根据2010~2011年长江干流上海段4次水质调查资料,研究了该区域长江水体中溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮以及重金属含量在丰水期和枯水期两季的变化规律。结果表明：随季节性径流量变化,枯水期水体中各项污染指标含量较高,丰水期时则较低;受支流污染物汇入影响,支流汇入点下游的监测点污染水平较高;同时沿江不定期和不定量的污染物排放也会对水体中污染物浓度造成影响。此外,受较小流量和海水顶托作用的影响,长江入海口水体中各污染物浓度较高。     

洱海表层水体中氮素空间变异分析

基于地理信息系统与地统计学技术,对洱海表层水体中不同形态氮素空间变异特征进行了分析。结果表明:洱海表层水体中不同形态氮呈现自南向北逐步增高的空间变化特征;NO3--N质量浓度高值出现在洱海南部区域;溶解性氮和TN质量浓度在洱海中部地区出现高值区;NH4+-N在弥苴河江口及万花溪入洱海处出现两处高值区。TN质量浓度数值差异较大,变异系数为34.84%;NH4+-N、溶解性氮和TN在空间分布上除了受湖水流速、水文情势、水动力学性质、水文气象等结构性因素的控制以外,还受到外来污染、水利工程控制、用排水等人类活动的随机性因素影响。     

南四湖水质空间分布特征分析与改善效果评估

根据南四湖2006年、2007年、2010年和2011年4次90个采样点的水质空间分布监测数据,采用Surfer 8.0软件绘制南四湖水质空间分布等值线图,进行南四湖及分湖区水质指标的综合比较分析和平均综合污染指数的计算与污染控制效果评估。结果表明:南四湖COD、NH3-N、TP、TN和CODMn等指标的空间分布具有北高南低的非均一性特点;2010—2011年比2006—2007年枯水期各水质指标的平均浓度下降率为38.3%,整体提高了1～2个水质类别;按GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准相应的平均综合污染指数进行评价,达标和基本达标湖区的比例达到63.3%;2010—2011年枯水期南四湖主要污染物分担率由大到小排序依次为TP、COD、TN、CODMn、NH3-N;水质平均综合污染指数与电导率存在很好的相关性和北高南低的污染特点,说明南四湖水污染物仍然以外源排放为主。     

苏州城区不同功能区地表径流污染特征

以苏州城区为例,在多雨季节对商业区、工业区、居民区三大功能区的降雨径流水质进行了6次采样监测,发现不同功能区地表径流水质差异较大,前10min初雨径流中各功能区COD、TN、NH4+-N、SS及工业区TP的平均浓度均劣于Ⅴ类水质标准。另外商业区初雨径流中COD、SS、TN、NH4+-N浓度均高于其他功能区,工业区初雨径流中TP浓度高于商业区和居民区。随着降雨历时的延长,降雨径流中主要污染物浓度均逐渐下降并趋于稳定。     

太湖流域省际边界地区入河污染物总量控制

通过评价太湖流域省际边界地区水环境状况,分析区域污染源情况。在此基础上,采用水量水质模型核算该地区水功能区纳污能力。结果表明:该区域现状COD、NH3-N污染负荷量分别为11.07万t/a7、124 t/a,而该区域COD和NH3-N的纳污能力分别为8.07万t/a和4 009 t/a,现状COD和NH3-N的污染负荷分别是水域纳污能力的1.4倍和1.8倍,超过该区域水环境的承载能力。最后确定了污染物限制排污总量,提出了水资源保护建议。     

基于补水配置情景的河流水质及环境容量研究——以汾河干流为例

汾河流域是山西省的政治文化中心和重要农业产区,也是全国的主要能源基地分布区域,该流域目前面临严重的水生态问题,而生态补水是改善水生态质量的一项重要举措。为定量评价生态补水对流域水质与水环境容量的影响,本文构建了汾河水质水量联合模拟平台,以污染源负荷和生态补水配置情景为基础,考虑2种不同补水方案,评价了汾河干流30个主要断面的水质状况与水环境容量。结果表明,现状水资源条件下汾河COD和氨氮容量分别为2.67万和0.14万t/a;生态补水方案可有效改善水质,低生态补水方案补水2.5亿m3,由于考虑了生态需水,对水环境容量影响不大;高补水方案补水3.9亿m3,可相应提高汾河干流COD8%和氨氮12%的水环境容量。     

基于补水配置情景的河流水质及环境容量研究

黄河最重要的子流域之一汾河流域是山西省的政治文化中心和重要农业产区,也是全国的主要能源基地,汾河流域目前面临严重的缺水与水生态问题,而生态补水是一项重要举措。为定量评价生态补水对流域水质与水环境容量的影响,本文构建了汾河水质水量联合模拟平台（FRSYS）,由5个子模型构成,以污染源调查计算和生态补水配置情景为基础,考虑了两种不同补水方案条件下,对汾河干流30个主要断面的水质状况与水环境容量进行了定量评价。结果表明,汾河流域年排放污染物COD和氨氮分别为5.34和0.96万吨/年,太原及其下游断面未能达到目标要求,太原、临汾断面的水质较差;现状水资源条件下汾河COD和氨氮的容量分别为2.67和0.14万吨/年,生态补水方案可有效改善水质状况,低生态补水方案补水2.5亿m3,对水环境容量影响不大,高补水方案补水3.9亿m3,可相应提高汾河干流COD和氨氮8%和12%的水环境容量。     

水质水量结合评价渭河干流(陕西段)水资源变化

为了全面掌握渭河(陕西段)干流水资源变化总体情况,本文收集2000-2008年陕西段渭河干流水文、水质监控断面的监测资料,分别从水质、水量以及两者相结合的角度分析了渭河干流的水环境状况,并重点讨论了渭河干流主要水文站径流量与COD、NH3-N污染物的同期监测浓度的相关关系。结果表明:渭河干流(陕西段)中下游水体水质为劣V类,已受到严重污染。渭河干流可利用的水资源量有所下降,其中80%以上的水资源水质为V类,不能满足水体利用的水质目标要求,渭河干流"水质型"水资源短缺的问题凸显。渭河干流上游径流量与COD、NH3-N污染物的浓度呈低相关性,随着流程变化,径流量与COD、NH3-N污染物的浓度在渭河干流的下游华县水文站已表现为中度负相关。相比较而言,渭河干流河流水量的变化对COD浓度的影响程度大于对NH3-N污染物浓度的影响。     

汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究

通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择COD和NH_3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量。结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源; 2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340 572. 15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主。根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH_3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH_3-N水环境容量均较小。     

季节性Kendall检验法在滦河干流水质分析中的应用

应用季节性Kendall检验法分析滦河水质变化趋势,并进行污染源识别。结果表明：滦河干流CODMn和NH3-N 2个指标的浓度、污染物输送率及流量调节浓度均没有明显变化;通过流量调节后上下游各站点浓度变化趋势趋于一致,同一站点CODMn和NH3-N的变化趋势也较一致,流量调节浓度趋势分析能够更好地反映水质变化趋势。5个监测站点中只有三道河子和乌龙矶2个断面的CODMn浓度出现小幅上升;5个监测站点NH3-N输送率均未出现上升趋势,三道河子、乌龙矶和滦县3个监测站点CODMn输送率呈现上升趋势。郭家屯监测站点以上CODMn和NH3-N主要受面源污染影响;郭家屯以下的4个监测站点受点源和面源污染的双重影响,以点源为主。总体上,滦河干流水质有所好转,污染源中含氮有机物浓度在不断降低或稳定不变,有机污染物总量呈增长趋势。指出郭家屯监测站点以上要积极推进水土保持工作,减少水土流失造成的面源污染;滦河下游要加强对点源污染的治理。     

Biological treatment of whitewater in a laboratory process in order to determine kinetic parameters for model development.

Implementation of an in-mill biological treatment plant is one solution to the problems associated with closure of whitewater systems. It is, however, important to operate the treatment with low concentration of nutrients in the effluent. The effect on the COD reduction from decreased additions of NH4-N and PO4-P were investigated in three parallel aerobic suspended carrier reactors during treatment at 46 to 48 degrees C of whitewater from a recycled paper mill producing liner and fluting. In the reference reactor, a COD reduction of 89% was achieved and 45.6 mg NH4-N/(g COD reduced) and 11.6 mg PO4-P/(g COD reduced) was consumed at an organic load around 20 kg COD/(m3 x d). Reduced additions of NH4-N decreased the COD reduction. Addition of 56% of the consumption of NH4-N in the reference reactor resulted in a COD reduction of 80%. The response from decreased addition of PO4-P was different compared to NH4-N but it could not be determined if this is due to unsuitable experimental design or a different reaction mechanism. Reducing the addition of PO4-P to 26% of the consumption of PO4-P in the reference reactor, decreased the COD reduction to 83%. The main conclusion from the experiment is: biological treatment has the potential of treating whitewater from recycled paper mills with low effluent nutrient concentrations.