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小型景观水体环境黑臭产生的机制及其规律的研究

丁琦  
【摘要】:为了提高居住周边的生态环境,可以在舒适度较高的环境中工作和学习,最近儿年以来我国许多城市的高校都在兴建人工校园湖,但是因为人工校园湖的汇水面积小,总水量小,水体之间的交换、调节能力低;自净能力差并且与周围环境的联系紧密,受污染风险大,小型景观水体的生态稳定性较为脆弱,水体的污染已是较普遍的现象,部分地方已呈现严重的黑臭现象。某新校区人工湖位于合肥南部建工学院内,该校园湖依据自然地形而建,岸边设置宽度3米左右的岸坡绿化带,岸坡绿化过渡带面积约0.86万m2,湖沿岸2米以内为浅水区,水深1米,湖心深水区水深3.5m,该校园湖的整体构成可以看做一座中等规模的景观水体,成为了校园景观一个不可缺少的部分;对小气候的调控以及改善校园内的生活环境具有重要价值。 本文以人工湖景观水体为研究基础,首先经过实验确定了湖水水质中的污染物的种类和含量,在此基础上分析水体黑臭现象与季节以及水温的规律,研究了点源污染、面源污染和底泥释放三种污染物输入方式对水体污染的贡献程度。初步探讨了小型景观水体产生黑臭的机理。最后给出了相应的结论和初步控制水体污染措施的建议,为人工湖今后的综合管理以及人工湖的水体质量的维护提供了一定的科学依据。通过2010-2011年,为期一年的水质监测以及实验分析结果得出以下结论: 1、水温在10℃-25℃之间时,能轻易的感受到水体黑臭现象的存在;水温在25℃-35℃之间时,能明显的感受到水体黑臭现象的严重性。该现象是由于水体中微生物生长和代谢活动与温度呈正相关,温度过低时水样的微生物分解代谢速度缓慢。 2、点源污染物输入量的周期变化不显著,CODCr、氨氮以及硫化物的含量较高,分别达到319.18mg/L、37.02mg/L和8.08mg/L。在面源污染中,草地的地表径流污染负荷率远高于路面径流和屋面径流的负荷率,草地的地表径流中Fe离子含量和硫化物的含量对水体污染贡献尤为显著,分别最高可达1.74mg/L和9.96mg/L。 3、人工湖底泥的营养盐释放模拟试验可以说明,即使对校园湖周边的外源污染物质的输入加以控制,但是沉积物中污染物的释放仍旧可以导致水体水质的恶化。底泥的上覆水中CODCr、TP、TN、NH3-N、硫化物和Fe的释放量均随着温度的升高而随之增大。底泥中Fe离子和N、P离子随季节的周期性释放规律,是易海水质呈现周期性变化的主要影响因素。 4、Mn2+含量低于最低检测限,未检测出,CODCr、TP、TN、NH3-N、Fe、Mn、硫化物、叶绿素、糖原和蛋白质等均为易海水质分析中所要考虑的影响因子。易海水体中致黑物质主要是FeS,置换出Fe2+后,水底有白色ZnS沉淀产生,且滤液中的Fe2+由原来的含量有显著增高,水体的色度也有明显的改善。易海水体发臭物质中存在有机污染物降解时逸出NH3和H2S等气体。其中,氨氮、总氮、叶绿素和有机物与嗅度有较高的相关性,而TP与嗅度没有直接的线性相关。


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