MIKE模型在契爷石流域水质改善中的应用研究

本文以东莞市契爷石流域为例,以COD、NH₃-N、TP为特征指标,研究MIKE模型在水质改善措施中的应用。结果表明,依据不同设计方案建立的污染物排放与水质达标的响应关系,得到在Ⅴ类水目标下,契爷石流域NH₃-N的纳污能力为0.135t/d,TP的纳污能力为0.025t/d;经过截污、清淤、增加调蓄池以及污水厂提标等措施,契爷石河口断面基本可以达到Ⅴ类水目标要求,COD平均浓度下降25.5%,NH₃-N平均浓度下降74.9%,TP平均浓度下降88.3%,应用成果可为工程水质改善措施提供依据。     

通天河及长江源区纳污能力与限排总量控制研究

长江源区作为长江水文循环的起始地,具有重要的生态系统服务功能。源区的水质、水量变化将影响长江流域水资源的可持续利用。因此,研究源区水域的纳污能力、计算控制污染物排放量对源区水功能区管理具有重要意义。依据源区水功能区水质目标,结合实测水文、水环境监测资料,选取一维水质模型,对青海省境内通天河及长江源区的水域纳污能力和限制排污总量进行了研究。结果表明现状年三江源保护区的COD_Cr和NH₃-N的纳污能力远大于聂恰曲治多保留区等其他4个水功能区,规划年(2020年)聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N纳污能力最大。而现状年和规划年聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N总量控制指标均大于三江源保护区和称文细曲称多保留区。研究成果可为长江源区水功能区划与管理提供理论依据。     

韩江流域程江水系水质污染特征及污染因子分析

选取韩江流域程江水系广东境内的3个断面2020年和2021年监测成果数据,采用水质类别法和综合污染指数法进行水质评价,从时间空间角度分析了主要污染因子的变化特征,运用主成分分析法对秋云桥断面水质主要污染因子进行分析,以及汛期、非汛期结合水量分析污染情况和变化特征。结果显示,程江3个监测断面中富石水库、梅西水库断面水质大部分满足Ⅲ类水质要求,秋云桥断面污染情况较严重,重点分析了该断面的污染因子：DO、COD_Mn、BOD₅、NH₃-N、TP、铁、锰,其中TP、NH₃-N、COD_Mn为第一主成分,BOD₅为第二主成分,铁为第三主成分。秋云桥断面超标原因主要为上游及周边分布较多排污口,城区生活生产污水的排放以及恰逢2020年和2021年特殊年景来水量少,水动力不足进而导致污染物浓度偏高。     

量质结合的举水新洲段生态流量

研究满足水质和水量需求的生态流量对于河湖水环境治理保护很有必要。以水质性缺水的河流举水新洲段为例，基于实测河道断面数据和污染源调查结果，运用MIKE11软件建立了河道水量水质模型，并根据实测资料对模型进行了率定。利用率定后的模型，以COD、NH₃-N、TN、TP作为主要污染物指标，通过试算法计算了现状排污条件下，各月份中控制断面水质达标的生态流量，同时运用Tennant法和流量频率曲线法计算了满足河流生态系统基本水量需求的生态流量。对3类方法计算结果综合比较讨论，得出了统筹水质水量的举水新洲段各月份生态流量。     

汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价。研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性差异,但从各断面比较来看,大多数断面丰水期污染程度大于枯水期,空间上丰、枯水期沿程各断面变化趋势相似,污染较大的断面分布在襄阳、汉川和武汉段;主要污染因子为总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N),其中TN浓度在丰、枯水期各断面均超过地表水Ⅱ类标准,且丰水期显著大于枯水期,TP浓度多数断面丰水期大于枯水期,超过Ⅱ类水标准限值断面的比例为27.8%,NH₃-N在枯水期均处于Ⅱ类水标准限值内,仅在丰水期个别断面出现超标现象。通过综合营养状态评价可知,汉江中下游综合营养状态指数处于中营养到轻度富营养状态,整体上呈沿程递增趋势,时间上表现为丰、枯水期无显著性差异,但枯水期综合营养状态指数波动更大。对污染成因进行分析,汉江中下游水质主要受点源、非点源污染和支流汇入,以及水利工程等的影响。研究成果可为汉江中下游水资源保护和可持续发展提供科学依据。     

循环复氧生物膜工艺在农村分散式污水处理中的应用研究

针对农村分散式生活污水的治理,提出了一种新型循环复氧生物膜一体化处理工艺,并开发了智能网关和物联网管理平台,用于构建分散式农村污水处理设施智能化管理模式。利用实验室小试探索了循环复氧比这一关键参数对工艺运行效果的影响;在单户场景中,试验装备对COD和NH₃-N的去除率分别可达到72.4%和75.4%,在高氨氮进水条件也能满足相应排放标准。在联户场景中,出水COD、NH₃-N和TN分别为13～38 mg/L、0.4～4.8 mg/L和1.8～7.2 mg/L,均能稳定达到海南省地方标准的一级标准,不加药剂情况TP平均去除率为59.8%,同时对智能化管理模式进行了验证。研究表明,循环复氧生物膜一体化处理工艺具有低成本、易维护、抗水量和水质冲击性强的特点,能够适应多种复杂场景。     

大型城市内湖水动力水质数值模拟及环境治理方案效果评估

以大型城市内湖汤逊湖为例,通过建立二维水动力水质模型,对近远期、不同控源截污、不同生态补水等多情景下汤逊湖的流场及COD、NH₃-N、TP、TN等污染物浓度空间分布进行模拟,探究控源截污和生态补水等措施对水动力条件及水质改善效果的影响。结果表明：污染源削减措施配合工程调水引流,能最大限度改善水质状况,补水流量可随污染源削减率提高而减小。近期各污染物指标削减率达到50.96%～77.62%,生态补水40 m³/s,远期各污染物指标削减率提高至67.77%～78.61%,生态补水10 m³/s,可以实现汤逊湖水质长期稳定达标。     

化学氧化-三级过滤在矿井排水处理工艺提标改造中的应用

为了有效提升矿井排水深度处理工艺对水中NH₃-N、COD及SS的去除效率,采用化学氧化-不锈钢转筒过滤-多介质过滤-活性炭过滤工艺对原处理工艺进行提标改造。改造后处理工艺运行稳定,出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类标准中对COD、NH₃-N、TP的相关要求。     

拟建鄱阳湖水利枢纽对湖区水环境容量的影响

采用水动力水质模型模拟了鄱阳湖在极端退水年(2016年)和一般退水年(2017年)两种退水工况下拟建鄱阳湖水利枢纽建设前后的水动力水质过程,并构建湖区水环境容量模型评估了鄱阳湖拟建水利枢纽对湖区水质和水环境容量的影响。模拟结果表明：枢纽建设运行能显著增加鄱阳湖的水体体积,每月最大可增加77%;在退水初期主要降低湖泊中部的TP质量浓度,在极端退水年的退水后期会导致闸上TP质量浓度升高,在一般退水年则会导致闸上TP质量浓度降低,但对COD_Mn和NH₃-N质量浓度空间分布无明显影响;在极端退水年,枢纽建设运行会导致COD_Mn、NH₃-N和TP质量浓度增大,而在一般退水年则会导致TP的质量浓度降低;枢纽建设运行能显著提升COD_Mn和NH₃-N的水环境容量,在一般退水年会增大TP的水环境容量,但在极端退水年TP的水环境容量可能降低。     

改进综合水质标识指数在北运河主河道水质评价中的应用

为查明北运河不同季节的水质特征,基于2021—2022年北运河主河道11个监测断面的水质监测数据,采用主成分分析法,对北运河主河道水质进行分析,选取COD、TP、NH₃-N等3个主要的污染指标。对选取的3个污染指标进行单因子水质标识指数计算,通过3种不同的赋权法对传统的综合水质标识指数法的权重进行修改,分季节对北运河主河道河段水质进行评价,进而查明北运河主河道各季节的污染情况。结果表明：春、夏季是北运河污染相对严重的季节,冬季是北运河污染相对较轻的季节;北运河主河道水体中TP、COD、NH₃-N是影响北运河主河道水质等级的主要污染因子;相较于2021年,2022年北运河主河道水质呈改善趋势;2021—2022年,各站点水质等级达到V类水等级的仅占总体的13.6%;2021年北运河主河道上游污染较严重,2022年下游污染较严重,本研究为北运河水环境治理提供科学依据。     

生态浮床中植物和基质对氮、磷的去除特性

为研究不同植物和基质对水体中NH₃-N、TP的去除特性，从而选取最佳材料构建生态浮床，实验拟合计算常绿鸢尾、水竹、黄菖蒲、灯芯草等4种植物对NH₃-N、TP的吸收动力学特性，研究砾石、蛭石、绿沸石、海绵铁等4种基质对NH₃-N、TP的等温吸附及动力学吸附特性。结果表明：黄菖蒲对NH3-N、TP的吸收效果最好，适合应用于生态浮床中；绿沸石和海绵铁对NH₃-N、TP的吸附效果最佳，适合作为浮床基质。     

基于Landsat-8卫星遥感反演内陆河湖水质参数

以太湖为研究区，使用Landsat-8卫星OLI数据和无人机高光谱数据，对研究区CODMn、DO、TN、TP、NH₃-N等5项水质参数进行遥感定量反演研究，通过各水质参数与遥感数据波段组合分析，构建高拟合度的水质参数反演模型，为内陆水体水质参数遥感定量反演提供理论基础。     

幸福河水环境治理研究

为减少入河污染、改善水质,本文对幸福河水环境治理进行了系统研究。针对存在的生活污水入河、合流制管网溢流、内源污染释放及农田退水等问题,在实施控源截污、内源治理、生态沟渠构建及水生态修复的基础上,利用旁路净化工程净化水体中的污染物,保障幸福河主要水质指标(COD_Cr、NH₃-N、TP)达到地表水Ⅳ类标准,幸福河的治理有助于提高其下游国控断面的水质达标率。     

紫外/双氧水氧化处理煤化工生化尾水中试研究

针对内蒙古某煤化工企业生化尾水,采用紫外/过氧化氢工艺对该废水进行中试处理。试验结果表明,当氧化剂投加量为0.3%、紫外照射时间为0.5 h、紫外光强为1 000 mw/cm²、反应pH为6时,平均进水的COD、NH₃-N、TOC和UV₂₅₄分别为108.9 mg/L、5.65 mg/L、54.5 mg/L及2.72 cm^-1,对应的平均COD、NH₃-N、TOC和UV₂₅₄的去除率可以达到68.6%、28.1%、68.1%及91.8%。处理后废水的COD、NH₃-N等指标满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T 50050-2017)中再生水水质指标,不仅可作为厂区生产补充水使用,较好的出水水质亦可作为中水回用膜处理单元原水,降低后续处理单元负荷。此外,紫外光谱及三维荧光分析表明,表明该煤化工尾水中主要为生物代谢产物及腐殖酸类物质,经过紫外/过氧化氢工艺处理后对腐殖酸具有较好去除效果。经核算,单位水处理成本约为8.226元/m<...     

基于GIS的陕西省工业水污染排放空间分布研究

【目的】陕西省工业基础力量雄厚，工业资源优势突出。鉴于其位于黄河中上游，确定其水污染排放空间布局特点，对于促进陕西省与黄河流域环境污染协同治理，具有重要意义。【方法】根据陕西省2020年环境统计数据，运用GIS中的相关核密度评估空间分析工具，研究陕西省工业源水污染排放空间分布格局。【结果】结果显示：(1)陕西省工业源水污染源排放主要集聚在关中平原地区，渭河水系沿岸1 km以内最为聚集，其工业污染源数量共94家，工业废水COD、工业NH₃-N排放量分别占全省的7.18%、6.67%。(2)陕西省内工业废水COD和工业NH₃-N排放量最高的产业集中在化学原料和化学制品制造业，酒、饮料和精制茶制造业，农副食品加工业，煤炭开采和洗选业等。(3)陕西省工业废水COD排放密度最高的区域主要位于渭南市；工业废水NH₃-N排放密度最高的区域主要位于宝鸡市、西安市及渭南市。【结论】结果表明：陕西省工业源废水污染物排放应重点关注关中地区的渭河流域，同时也需强抓化学原料和化学制品制造业、酒、饮料和精制茶制造业、农副食品加工业、煤炭开采和洗选业...     

黄河中游晋陕峡谷段水质监测关键指标分析

以黄河中游晋陕峡谷26个断面水质监测数据为基础,采用单因子评价法对黄河晋陕峡谷段水质现状进行评价表明：晋陕峡谷水质主要超标因子为总氮,个别断面的氨氮和粪大肠菌群超标。基于黄河中游晋陕峡谷段水质现状及典型特征确定其水质监测关键指标为p H值、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、氨氮(NH₃-N)、粪大肠菌群(FC)和悬浮物(SS)。     

太湖金墅港水源地取水口附近水域水质分析

为了解白洋湾水厂金墅港水源地取水口附近水质现状,自2021年6月起对该区域进行了为期13个月的水质监测。监测结果表明,主要监测指标NH₃-N、DO和BOD均达到地表水Ⅱ类水质标准。综合各项指标数据,金墅港水源地取水口附近水质良好,达到地表饮用水标准。     

表面流湿地对低污染水处理的实际运用及效果评价

龙川江干流青山嘴水库左岸建有6块表面流湿地,处理面源或部分河道来水。选取1号湿地,采用标准指数评价法分析湿地出水达标情况,并通过去除率分析湿地对TN、TP和NH₃-N的处理效果。评价结果表明,青山嘴表面流湿地对TN、TP和NH₃-N的处理率达到40%以上,COD、TP和NH₃-N单因子评价指数小于1,达到Ⅲ类水质标准;TN在旱季单因子评价指数大于1,TN是超标因子。     

基于组合赋权和灰色TOPSIS法的温榆河水质评价

依据拉格朗日条件极值原理,结合G1法、变异系数法和改进的CRITIC法确定指标权重,计算出主、客观因素兼顾的组合权重,提出灰色TOPSIS模型,利用温榆河5个断面2019年1—12月的DO、COD、NH₃-N和pH值监测数据进行水质综合评价。结果显示：温榆河监测断面处水质基本为V类,不满足水质要求,相关部门需采取相应措施加以改善,特别是加强排污控制。本研究对温榆河水质给出了合理的评价结果,可为温榆河治理提供一定参考。     

莲藕人工湿地系统净化对农村废污水净化效果研究与示范

为净化农村生活废污水与雨水,建设莲藕人工湿地系统示范工程,对其净化效果进行研究。结果表明:该系统净化效果显著,在正常运行的情况下,其对农村污水中COD_Cr、NH₃-N、TN、TP、SS的去除率均达到排放标准。