景观水体水质模拟应用研究

针对景观水体的特点,以北京大兴滨河森林公园景观湖为研究对象,通过耦合EFDC水动力模型和WASP水质模型,建立适用于模拟景观水体富营养化的二维水动力—水质模型,并进行了模型的参数率定及适用性研究。研究结果可为景观水体的水质维护管理提供技术支持。     

曝气对富营养化景观水体藻类群落结构的影响

采用微宇宙培养法,模拟研究了不同曝气方式(底泥曝气、水曝气)对富营养化景观水体中浮游藻类群落结构的影响及影响因子。结果表明:水曝气使得水体溶解氧(DO)急剧增加,从而促进了水体藻类的生长,优势藻种由绿藻门急剧迁移到黄藻门的黄丝藻属;由于泥曝气对底泥中P释放的抑制作用,及浊度增加导致占藻类主要成分的蓝藻门藻类的不断消亡,而明显的抑制了藻类的生长,优势藻种也由绿藻门迁移到硅藻门。因此,在景观水处理技术中加入人工曝气时,应采用泥曝气的方式。     

上海市景观水体水质调研及分析

近年来,随着社会各界对水环境的重视,各类人造水景观在上海市不同区域应运而生,据不完全统计,目前上海市人造景观水域面积已经超过210万m2.景观水体的水质引起人们的关注.为此,上海市水务局水资源处、河道处、上海市水环境监测中心于2003年8月,对17处全市有代表性的人造水景观进行了系统的调查,并分别在25个断面上采集水样进行监测.现将调查情况分析如下.     

上海市景观水体水质的调研

近年来，随着社会各界对水环境的重视，各类人造水景观在全市不同区域和地块中应运而生，据不完全统计，目前本市人造景观水域面积已经超过了210万m^2。最近一段时间社会上有些议论，一些媒体也纷纷传播，说是经过科学治理，人造景观的水域达到环保要求的只占5-10％；甚至说，人们在享受水景的同时，一些人工湖泊正面临富营养化问题，水质发臭、蚊蝇滋生、放养的观赏鱼相继死亡。为     

上海市景观水体水质的调研（下）

此次调查中也发现了人造水景观水体的一些问题，前些时候社会上的许多议论，也并非空穴来风，这里有多方面的主、客观原因，值得引起各方面的重视。初步分析归纳如下。     

不同孔径平板膜对景观水体水质控制效果的试验研究

为研究平板膜处理景观水体的特性,采用孔径为0.1 μm、0.2μm和0.3μm平板膜处理景观水体用水.结果表明,三种膜对悬浮物和藻类有很好的去除效果,去除率都在95％以上,对于溶解态的N、P去除效果不好;三种膜处理效果相比较,孔径最小的0.1μm膜对各种污染物去除效果最好;在过滤不同污染物配水时,0.1μm膜的膜通量下降速率最慢,稳定后较0.2μm和0.3μm膜的膜通量大;通过对污染物的粒径分析和膜表面污染物分析认为,景观水体中,主要污染物对膜通量的影响顺序为:腐殖酸＞藻＞悬浮物;150 nm是景观水体中污染物质粒径的分界点,污染物质粒径主要集中在150 nm以上;与0.2μm、0.3μm膜相比,0.1μm膜抗污染能力更强,更适合用来处理景观水体用水.     

碳素纤维草对小型封闭水体水质净化作用

利用碳素纤维生态草对小型封闭地表水体进行净化处理。结果表明:生态草遇水散开,巨大的比表面积有利于微生物附着生长,且挂膜过程用时较短,生物膜形态稳定;碳素纤维生态草对水质有一定的改善和保持作用,COD去除率达71%,但TN和TP的去除效果并不明显,水质总体上能够持续满足地表水环境Ⅳ类标准。     

景观水体富营养化与藻类过度生长控制技术的应用研究

针对景观河道水体自净能力差、富营养化现象严重、藻类过度生长等现状,课题组通过新型微生物复合菌剂、增强型锁磷剂的研制,对微生物、化学、水生植物复合净化技术进行集成,开展了水质净化及控制的原位修复技术研究,分为小试试验、生产性试验和示范工程三个阶段,实现了Ⅴ类水体的控制目标,复合技术通过兼顾三种技术的空间和时间效果,取长补短,实现水体整体生态系统的恢复,为景观湖泊、河道的治理提供了新的途径。     

再生水回用于景观水体的水质要求探讨

再生水回用于景观水体易出现水华,相伴而来的还有卫生学和美学问题.控制氮磷浓度和水力停留时间是预防水华发生的有效措施.我国再生水回用的相关水质标准中对氮磷浓度值的规定偏高,对再生水水力停留时间的规定大于藻类生长的世代周期.对实际水体进行研究发现,这类标准中对氮磷浓度的上限要求并不能有效控制水华的发生.一些再生水回用量大的水体稀释能力差,长期使用会引起营养盐积累,因此建议制定再生水中氮磷浓度的标准时应考虑到这个因素.如果完全以再生水补充的水体,氨氮浓度宜降低到1 mg/L以下,总磷浓度宜降低到0.1 mg/L以下.     

人工湿地在城市景观水系水质保障中的应用研究

针对受农村生活源与农业面源污染的水体,开展人工湿地水质净化技术研究。研究区位于贵州省盘县,设计人工湿地处理来水能力为3.5万m3/d,人工湿地面积45 hm2。经过人工湿地处理后可基本实现水质净化目标,使其达到景观水体标准,不仅有效保障处理水质,更可营造城市水景,可改善研究区所在地生态环境。     

5种沉水植物对富营养化水体的净化能力研究

为完善水生态修复技术,研究了太湖流域常见的5种沉水植物对富营养化水体的净化能力。通过室内模拟、实验室测定,分析了不同种类沉水植物对水环境质量的改善能力。结果表明:5种沉水植物均有一定能力去除水体中总磷、总溶解态磷、总氮、叶绿素a,改善水体中溶解氧条件。本试验中,综合多个指标,金鱼藻在各方面表现能力均较强,可作为太湖流域富营养化水体修复优先选用的物种。     

生态混凝土对富营养化水源地水质改善效果

考察了生态混凝土对太湖梅梁湾水源地水质改善效果。中试结果表明:生态混凝土对TN、TP、CODMn、Chla的平均去除率分别为36.1%、53.8%、22.9%、55.5%,对总藻毒素和胞外藻毒素的去除率在27.4%～38.9%之间。通过生态混凝土可使水体的富营养状况有所降低,水质等级有所提高,对富营养化水源地水质有较明显的改善。     

Land‐use effects on water quality of a first‐order stream in the Ozark Highlands,mid‐southern United States

Urban and agricultural land uses can alter the natural hydrologic conditions of streams and rivers and often degrade water quality. In the Ozark Highlands of the mid‐southern United States, the climate, topography, soil properties, karst limestone geology, agricultural practices and rapid urbanization make water quality of particular concern due to the increased potential for water quality degradation by contaminant leaching to groundwater and runoff to surface waters. The objective of this study was to evaluate the effects of season (i.e. dry/cool and wet/warm) and riparian land use (i.e. urban, grazed pasture, ungrazed pasture, wetland, cultivated agriculture and grassland) on surface water quality in a first‐order stream within a diverse agricultural watershed in the Ozark Highlands. Water samples were collected twice a month within each land use during base‐flow conditions from October 2006 through October 2007. Samples were also collected periodically during storm‐flow conditions from October 2006 through December 2007. The greatest in‐stream pH was adjacent to the grazed pasture. In‐stream NO₃‐N concentrations were greatest adjacent to the cultivated agriculture and grassland during the dry/cool season (i.e. October 2006 to March 2007) and averaged 2.67 mg L^?1. In‐stream soluble reactive P (SRP) concentrations were greatest adjacent to the grassland during the wet/warm season (i.e. April 2007 to October 2007) and averaged 0.81 mg L^?1. Concentrations of SRP, K, Mg and Zn were greater during storm‐ than base‐flow conditions and in‐stream As concentrations frequently exceeded 0.01 mg L^?1. Discharge and in‐stream NH₄‐N concentrations were unaffected by land use or season and averaged 0.003 m³ s^?1 and 0.10 mg L^?1, respectively, across all land uses and seasons. Results of this study clearly demonstrate the significant effect of adjacent land use on in‐stream water quality of a first‐order stream in a diverse agricultural watershed and highlight the importance of managing upstream land use in order to regulate downstream water quality. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

白龙湖水质模拟预测及保护方案的研究

在分析白龙湖坝前区的例行水质监测数据的基础上,构建白龙湖水域二维水流水质数学模型,对白龙湖的氨氮、总氮、总磷、COD等水质指标进行模拟分析,预测规划期内的白龙湖水质变化趋势。结果表明:2016年白龙湖区域按目前的排放,白龙湖总氮、总磷等水质指标将继续下降,无法满足水功能要求,其中总磷降为IV类标准。根据白龙湖流域的现有状况,提出社会经济调控、污染源防治工程、生态保育工程、生态环境监管工程等方案,提出削减的污染量计划,再次预测水质,各项指标稳中有升,其中总磷从IV类提高到Ⅱ类。以上4个方案的实施对于保护白龙湖的现有水质具有建设性的意义,同时对于同类型的湖泊保护起到了很好的借鉴作用。     

附着性藻类生长-迁移模型及其在南水北调中线工程中的应用

附着性藻类广泛存在于自然水体中,有很强的生命力且能通过释放孢子/配子等多种方式进行繁殖与迁移。传统附着藻类生长模型往往仅考虑了藻类生长过程及水动力影响,但藻类的繁殖迁移过程也是附着藻类生活史的重要部分。通过在传统附着藻类生长模型中引入繁殖迁移过程,构建了适用于附着性藻类的生长-迁移模型,并通过相关实验结果进行了率定验证。针对南水北调中线工程中藻类增殖问题的定性研究表明：当干渠内水流流速小于0.4 m/s时,附着藻类容易大量增殖,故附着性藻类容易聚集在水渠弯道处及两侧边壁。通过增大总干渠输水流量可提高渠内水流平均流速,从而控制渠内附着藻类平均生长密度,当干渠流量为350 m³/s时,干渠中附着藻类平均密度仅为流量为180 m³/s时的20%。模拟结果符合南水北调中线工程中附着藻类的实际分布规律,研究成果可为南水北调中线工程中附着性藻类增殖问题的进一步治理提供参考。     

方氏渠的雨水利用与水质改善相结合设计

方氏渠位于顺义区西部，为北运河水系温榆河的支流，发源于顺义区赵全营镇后桑园村北部，向南流经赵全营镇界后进入高丽营镇界。在于庄村西南部汇入温榆河。方氏渠主要承担七干渠以西、八干渠以南部分村庄及农田的雨水排除任务，总流域面积58．8km2，全段总长18．2km．20a一遇洪峰流量88m3／s。由于渠道两侧用地基本为农田、林地、村庄．渠道断面无扩大余地。渠道两岸现状无污水管线，村镇污水排放基本直接入渠，导致渠道水质较差。由于方氏渠没有清洁水源，如果彻底截污，渠道将常年干涸。如何有效利用现有土地资源，采用近期措施与远期规划相结合的方式．在渠道治理的同时．将渠道两侧现状废弃坑塘及雨洪利用坑塘进行改造．达到净化渠道水质、改善周边环境的目的。     

调水对巢湖市河道水质的改善效果及对浮游藻类的影响

以巢湖市封闭河道为研究对象,采用水动力模型和生态动力学模型方法,结合野外围隔试验,探讨了调水对河道水质改善和水华抑制的作用效果,并通过调水试验对模拟结果进行了验证。计算出最优的调水周期,提出了合理的涵闸工程改造与科学的引排结合的措施。结果表明:调水能够使河道的水动力条件得到显著提高,平均流速均大于0.10 m/s,高于浮游植物生长临界流速,换水频率在21 d以内。通过一次调水试验表明模型的计算结果比较合理,科学合理的调水能达到抑制有害蓝藻水华在夏季暴发的目的。     

连云港市蔷薇河水质改善的若干建议

蔷薇河承担着连云港市城区生活、生产与生态等水源供给任务,同时也是沿线农业生产的重要水源。长期以来受农村农业面源污染、酸洗石英砂点源污染等因素影响,蔷薇河水质不稳定,尤其是高锰酸盐指数、氟化物等易发超标,水质改善难度较大。本文在统计梳理蔷薇河2018—2019年水质监测数据的基础上,系统分析了蔷薇河沿程水质变化情况及水质超标原因,并结合河长制工作实践,针对性地提出了改善蔷薇河水质的若干建议,以期为改善蔷薇河水质提供有益借鉴。     

沿海平原调水引流及水量水质联合调控研究

浙江省沿海平原河网水源补给不足、水环境质量差,实施平原调水引流是增加水资源补给、促进水体有序流动以及改善河网水质的有效措施。以台州温黄平原为例进行研究,构建了水量水质联合调控耦合模型系统,在开展产水产污分析以及原型调水试验研究等工作的基础上,对调水引流水量及其改善河网水环境效果方面开展了分析,根据试验分析结果,提出了实施河网水量水质联合调控的方案。研究成果可为温黄平原乃至整个浙江省沿海平原实施调水引流及水量水质联合调控提供技术支撑和研究示范。