收藏本站
《中国海洋大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水源型水库富营养化预测与控制技术研究

刘杰  
【摘要】:产芝水库位于大沽河干流中上游,是典型的水源型水库,也是青岛市最大的水库,但由于长期受农业、养殖和生活废水的影响,水库氮磷严重超标,富营养化程度日益加深,大大影响了水体的使用功能。随着工农业的迅速发展及城市扩张,青岛市水资源供需失衡逐渐凸显,开展产芝水库富营养化预测及控制技术研究迫在眉睫。 本文在区域自然环境概况调查的基础上,分析了水库水质的时空分布特征,根据现有水质监测资料,建立了改良的模糊综合评判模型,对水库的富营养化现状进行了综合评价。针对产芝水库独特的环境背景,对底泥的污染特征进行了深入地研究,并通过室内柱状试验,建立了不同温度和不同扰动条件下底泥氮磷释放通量与释放时间之间的方程式。另外,通过建立含底泥释放的平面二维水流-水质模型,对多污染源共同影响下不同水文年水库的水质分布进行预测。最后,通过室内试验,研究了两级垂直流土地系统处理入库河水的最佳工况和去除效果;优化了聚硅硫酸铝铁抑制底泥磷释放的内部配比和投加量,且研究了优化条件下的抑磷效果;深入分析了各因素对生态调度治理底泥氮磷污染的影响。本文获得的主要结论如下: (1)改良了模糊综合评判模型,并利用模型对水库富营养化现状进行了评价。 应用改良的模糊综合评判模型,对产芝水库富营养化现状进行了综合评价,评价结果显示产芝水库库区为富营养化水平,入库支流为重富营养化水平。 (2)建立了沉积物氮磷释放通量与释放时间的定量表达式。 通过室内柱状模拟试验,研究了沉积物中氮磷的释放规律,建立了不同温度和不同扰动条件下氮磷释放通量与释放时间的定量表达式,其中,静态释放可用对数方程y = a+bln( x)表示,动态释放可以用幂指数方程y = axb来表示。 (3)构建了含平面二维内源释放耦合水流-水质模型。 将内源释放因子耦合于平面二维水流-水质模型中,通过对初始条件、边界条件和参数的确定及模型的验证,建立了含内源释放项的二维水流-水质模型,对多污染源共同影响下不同水文年水库的水质分布进行了预测,预测结果表明,中营养占7.4%,中富营养化占16.7%,富营养化占75.9%。 (4)研发了适宜于入库河水污染治理的两级垂直流土地系统。 通过室内试验,对生物填料、水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和水力负荷进行了优选,得到的优化工况为:填料为生物陶粒,HRT为144h,水力负荷为0.139m/d。优化工况下对TN、TP、CODMn和叶绿素-a平均去除率分别为60.2%、69.3%、56.8%和70.6%。 (5)首次把聚硅硫酸铝铁(PSAFS)应用于抑制底泥磷释放。 试验结果表明,优化条件下空白实验上覆水中TP的累积浓度是投加PSAFS的2倍多,且空白试验TP累积释放浓度的波动性远大于投加PSAFS的样品,抑制效果显著。 (6)提出了生态调度治理底泥氮磷污染的新技术。 通过室内模拟试验,研究了不同温度、不同调水周期和不同调水比例对生态调度技术治理底泥氮磷污染的影响。研究证明,当水体温度为25℃、换水周期越短和调水比例越大时,对底泥中氮磷污染的治理效果越好。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X524

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 苗晓雨;基于EFDC的尹府水库水质数值模拟及预测[D];中国海洋大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许春生;高艳玲;吕炳南;;HRT对生物复合工艺处理效能的影响[J];环境科学与管理;2007年07期
2 王世和,王薇,俞燕;水力条件对人工湿地处理效果的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2003年03期
3 梅翔,高廷耀;水源水生物处理工艺中亚硝酸盐氮的去除[J];环境科学与技术;2000年03期
4 俞立中;许羽;蔡述明;张晓阳;;GIS技术在洪湖环境演变研究中的应用[J];湖泊科学;1993年04期
5 刘元波,陈伟民;湖泊藻类动态模拟[J];湖泊科学;2000年02期
6 徐骏;杭州西湖底泥磷分级分布[J];湖泊科学;2001年03期
7 王国祥,成小英,濮培民;湖泊藻型富营养化控制——技术、理论及应用[J];湖泊科学;2002年03期
8 周克钊;过氧化氢预氧化技术试验研究[J];中国给水排水;1999年11期
9 卢峰,杨殿海;反硝化除磷工艺的研究开发进展[J];中国给水排水;2003年09期
10 徐景翼,贾霞珍;含藻微污染水的高锰酸钾预处理研究[J];中国给水排水;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈建刚;粉煤灰合成沸石固磷机制及固磷能力强化技术研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 高增文;沐官岛水库蓄水初期水质演化过程研究[D];中国海洋大学;2005年
2 柴蓓蓓;水体沉积物中污染物释放及其多相界面过程研究[D];西安建筑科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 左金龙;崔福义;;饮用水中污染物质及处理工艺的研究进展[J];癌变.畸变.突变;2007年03期
2 杨志华;;住宅整体健康性的评价方法[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 张敬敏;李文香;桑茂鹏;刘树堂;;长期定位施肥对非石灰性潮土磷素吸附与解吸的影响[J];山东农业科学;2008年03期
4 范玉华;;植物修复在现代园林中的应用[J];山东农业科学;2011年06期
5 蔡昌凤,徐建平;景观水微污染控制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年01期
6 贺勇;黄河;严家平;;淮河中下游底泥中的重金属与有机质研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
7 李茂茂;;现代居住区水景治理方法的探讨[J];安徽建筑;2009年06期
8 金丹越;白献宇;徐南妮;;温州市温瑞塘河水质改善与生态修复对策研究[J];安徽农学通报;2007年17期
9 赵不凋;刘柏朱;卢晓芳;李大;唐海;彭懿明;;水体富营养化的形成、危害和防治[J];安徽农学通报;2007年17期
10 赵果元;李文杰;李默然;崔卫华;陈安生;常永第;;洱海湖滨带的生态现状与修复措施[J];安徽农学通报;2008年17期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 温宏亮;吴梅;张红亮;;高速公路沿线滑坡地质灾害危险度分析与评价[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
2 邢永强;;河南省生态环境承载能力与可持续发展研究体系架构研究[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
3 吕思颖;刘载文;王小艺;崔莉凤;;基于Elman神经网络的水华短期预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 王磊;王旭东;刘莹;段文松;;二级处理水中残留有机物分子量分布特征及适用的膜法预处理技术[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
5 王永平;洪大林;;清淤对太湖水源地的生态环境影响研究[A];中国河道治理与生态修复技术专刊[C];2010年
6 刘军;程晓宏;邹国明;佘年;王琦;;城市河道底泥生物修复技术研究进展[A];中国河道治理与生态修复技术专刊[C];2010年
7 尹贺;刘庆恩;;城市交通隧道消防安全的模糊评判可行性研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
8 刘润润;邓祥征;赵永宏;郑新奇;;鄱阳湖流域经济增长与氮磷排放关系[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
9 叶红;邓仕槐;李远伟;吴晓莉;;人工湿地在畜禽养殖废水处理中的应用前景研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
10 谢平;窦明;夏军;;南水北调变化环境下汉江水华发生概率的情景分析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王英照;面向信息网络经营的客户需求研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李杰;Falls Lake水库水质的数值模拟研究及分析[D];中国海洋大学;2010年
3 李泉;四种环境激素类物质在海洋沉积物上的吸附行为研究[D];中国海洋大学;2010年
4 陈波浪;绿洲棉田磷素养分资源高效利用机理和技术研究[D];新疆农业大学;2010年
5 刘宏;镇江市水环境安全评价及风险控制研究[D];江苏大学;2010年
6 张金环;产业层面循环林业模式研究[D];北京林业大学;2011年
7 钱一武;北京市门头沟区生态修复综合效益价值评估研究[D];北京林业大学;2011年
8 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
9 吉艳芝;填闲作物阻控设施蔬菜土壤硝态氮累积和淋失的研究[D];河北农业大学;2010年
10 李鸣;鄱阳湖重金属污染特征研究及环境容量估算[D];南昌大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪玲珊;菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响[D];华中农业大学;2010年
2 宁大伟;江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究[D];华中农业大学;2010年
3 曾毅;基于植物群落分析的武汉城市湖泊湿地植被恢复典型模式研究[D];华中农业大学;2010年
4 杨文静;武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论[D];华中农业大学;2010年
5 黄传灵;内源性营养盐对藻类生长机制的影响与调控研究[D];安徽工程大学;2010年
6 陈建忠;潘三矿C13-1煤层掘进工作面敏感指标及临界值研究[D];河南理工大学;2010年
7 杨娜娜;贵州省某村煤与土壤砷含量、形态及其排放的初步研究[D];河南理工大学;2010年
8 唐敏;高碳煤矸石与采残煤矿井下生物转化可燃气研究[D];河南理工大学;2010年
9 苟雪;大型商业地产开发项目风险管理研究[D];山东科技大学;2010年
10 王哲娟;苯、苯酚、硝基苯对泥鳅(Misgurnus bipartius)的急性毒性及抗氧化酶活性影响的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢湉;王平;田炜;王欢;;湖泊富营养化评价模型的发展和应用[J];环境科学与管理;2009年05期
2 徐清,杨天行,刘晓端,葛晓立;密云水库总磷的富营养化分析与预测[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年03期
3 张代钧,许丹宇,任宏洋,曹海彬,郑敏,刘惠强;长江三峡水库水污染控制若干问题[J];长江流域资源与环境;2005年05期
4 郭磊;高学平;张晨;赵玉明;;北大港水库水质模拟及分析[J];长江流域资源与环境;2007年01期
5 王旭东;刘素玲;张树深;陈景文;;白洋淀水域WASP富营养化模型改进研究[J];环境科学与技术;2009年10期
6 陈守煜,赵瑛琪;湖泊水环境模糊数学评价模型及其在富营养化排序中的应用[J];湖泊科学;1994年01期
7 荆红卫;华蕾;孙成华;郭婧;;北京城市湖泊富营养化评价与分析[J];湖泊科学;2008年03期
8 程曦;李小平;;淀山湖氮磷营养物20年变化及其藻类增长响应[J];湖泊科学;2008年04期
9 陈守煜,于雪峰;相对隶属度理论及其在地下水水质评价中应用[J];辽宁工程技术大学学报;2003年05期
10 赵和平;环境综合评价模糊数学方法中4个算子的比较[J];贵州环保科技;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张晨;长距离调水工程水质安全研究与应用[D];天津大学;2008年
2 李兴;内蒙古乌梁素海水质动态数值模拟研究[D];内蒙古农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李伟;田庄水库氮素迁移—转化规律的数值分析[D];中国海洋大学;2008年
2 朱慧芳;北大港水库水质安全研究[D];天津大学;2009年
3 李艳红;南四湖富营养化评价及水质数值模拟研究[D];济南大学;2010年
4 陶亚;基于EFDC模型的深圳湾水环境模拟与预测研究[D];中央民族大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李孝良,于群英,许箴;土壤磷、硅吸附性能研究[J];安徽农业技术师范学院学报;1999年02期
2 陆家训;;过氧化氢去除水中各种污染物的应用概况[J];国外环境科学技术;1992年02期
3 刘淑媛,任久长,由文辉;利用人工基质无土栽培经济植物净化富营养化水体的研究[J];北京大学学报(自然科学版);1999年04期
4 高红梅;沸石去除养殖水体中氨氮的作用研究[J];北京水产;2005年01期
5 东野脉兴,樊竹青,张灼,夏学惠,田升平,周建民;滇池微生物解磷与聚磷作用的实验研究及磷的现代沉积与微生物成矿作用[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年03期
6 曹萃禾;四种生态类型的水生维管束植物净化能力的研究[J];水产科学;1990年03期
7 于伟君,姚福相,侯玉成,钟伟;光合细菌在对虾养殖中应用的初步试验[J];水产科学;1991年01期
8 陈钊,周仕萍,陈忠全,蒋敖齐;水生金针菜对食品废水的净化[J];城市环境与城市生态;1993年02期
9 阎水玉,王祥荣;城市河流在城市生态建设中的意义和应用方法[J];城市环境与城市生态;1999年06期
10 王宝贞,王琳,杨鲁豫,万玉衡;生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用[J];城市环境与城市生态;1998年02期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 刘鸿志 卢雪云;[N];中国环境报;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 袁文权;西沥水库内源污染及其控制[D];清华大学;2004年
2 周卫军;黄河微污染水源饮用水生物预处理研究[D];西安理工大学;2005年
3 周扬屏;南湖疏浚后底泥氮、磷释放规律研究[D];河海大学;2005年
4 许云台;西湖沉积物中微生物对有机磷循环影响研究[D];浙江大学;2005年
5 马晓春;微生物对水体沉积物营养盐释放影响试验研究[D];西安建筑科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董飞;彭文启;刘晓波;;富营养化水库水环境容量研究[J];人民黄河;2011年04期
2 邓国立;迟永山;王天亮;;基于熵权的属性识别模型在水库富营养化评价中的应用[J];黑龙江水专学报;2008年03期
3 朱焱;杨金忠;;基于AHP的模糊物元法在水库富营养化评价中的应用[J];灌溉排水学报;2009年01期
4 黄梅芬;张江山;许丽忠;;赋权共原点灰色聚类方法在水库富营养化评价中的应用[J];安全与环境工程;2010年05期
5 胡丽慧;潘安;李铁松;李成柱;王佑汉;;灰色聚类法在升钟水库水体富营养化评价中的应用[J];农业环境科学学报;2008年06期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王玉;生态调度中生态环境需水量确定与水库富营养化控制[D];贵州大学;2008年
中国知网广告投放
相关机构
>贵州大学
相关作者
>王玉
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026