五里湖综合整治对湖水水质的影响

为探讨湖泊综合整治工程对城市湖泊水质的改善效果,利用国家野外科学观测研究站江苏太湖湖泊生态系统研究站1998-2009年的监测数据,结合湖体与环湖河道调查,分析了太湖五里湖综合整治工程对水质的改善效果,结果表明:综合整治之后,总氮、总磷及叶绿素a质量浓度平均值显著下降(P＜0.01),分别由6.06 mg/L,0.18...     

三仙湖氮磷污染现状与问题诊断

 三仙湖湖区水质好坏及水量多寡关乎湖南南县及周边地区的战略饮用水安全。三仙湖流域水质与底质的调查结果表明：三仙湖湖体水中总磷平均质量浓度为0.18 mg/L,总氮平均质量浓度为1.26 mg/L,总体水质为V类,总磷超标严重,对比国内重要湖泊水质总氮均值依次表现为三仙湖 < 洞庭湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值为鄱阳湖 < 洞庭湖 < 三仙湖 < 太湖。沉积物中总氮污染较重,总磷生态效应较总氮低,对比国内重要湖泊底质总氮均值表现为洞庭湖 < 三仙湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值表现为三仙湖 < 鄱阳湖 < 洞庭湖 < 太湖。分析表明,目前存在农业面源污染严重、湖内底泥淤积、内源污染释放风险较大、散养牲畜进入湖区放养现象突出、受精养塘等渔业污染严重等问题。     

基于数据挖掘的太湖蓝藻生长水环境关键因子研究

为探究太湖水体富营养化演变机理,识别影响太湖富营养化及蓝藻生长的水环境关键因子,对2006—2018年太湖多源监测序列数据开展数据准备和数据清洗,采用K-means均值聚类方法获取离散的布尔型关联规则挖掘候选数据集,构建基于Apriori算法的太湖水环境关键因子关联规则挖掘模型,对影响太湖水体富营养化的水环境关键因子进行识别。结果表明:表征太湖富营养化程度的Chl-a质量浓度与TP质量浓度、NH₃-N质量浓度、pH和COD_Mn质量浓度均呈现不同强度的关联性,其中Chl-a质量浓度在0~18.36 mg/m³区间内与TP质量浓度在0~0.045 mg/L区间内关联性最强;从水环境治理角度看,若将太湖TP质量浓度控制在0.045 mg/L以下,则全湖Chl-a质量浓度小于18.36 mg/m³的概率最大,可以有效控制蓝藻数量总体处于较少状态,避免太湖蓝藻水华大规模暴发。     

A2/O与SCBP复合工艺除磷中试研究

研究了A2/O与悬浮填料生物膜(SCBP)中试复合工艺的除磷效率,并考察了影响因子COD/TP与DO对除磷的影响。结果表明:总磷平均去除率为82%,达到GB/T18921-2002景观用水水质要求。当硝酸盐含量急剧下降至0.20mg/L以下时,反硝化除磷菌不再以硝酸盐作为电子受体进行聚磷活动,厌氧磷释放的最佳碳磷比为60。添加纳米改性的悬浮填料后,好氧池的溶解氧为2.0mg/L时,出水TP为0.3～0.35mg/L。     

Dynamics of sediment resuspension and the conceptual schema of nutrient release in the large shallow Lake Taihu,China

On the basis of investigations in situ, it was found that mass exchange on the water-sediment interface occurred chiefly on the superficial sediment within 5-10 cm. The spatial physicochemical character of sediment was distributed uniformly. The observation of lake currents and waves indicated that the dynamic sources, which act on the interface of water and sediment, came mainly from waves under strong wind forcing, while the critical shear stresses     

湖泊沉积物中有机质含量对释放磷的影响

以不同污染程度的贡湖、五里湖沉积物为研究对象,通过释放试验研究了有机质的去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响。结果表明,沉积物有机质的去除并没有影响溶解性活性磷(SRP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势;有机质的去除提高了各沉积物的SRP和DTP的释放量、释放速率,但却降低了DOP的释放量和释放速率,且有机质的去除对污染严重的五里湖沉积物释放磷的影响大于污染较轻的贡湖沉积物的影响。因此不能忽视有机质对磷释放的影响,尤其是重污染的沉积物磷释放。     

夏季风下的太湖风场-流场野外观测研究

为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响,在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站,获取同步流场和风场数据,分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面,空间分布具有不均匀性,各观测点间风速差异较大,各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上,大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下,西部湖区出现逆时针环流,湖流分层不明显;小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下,没有明显的环流出现,上、下层湖流分层明显,各层流向相对稳定但不相同,补偿流发育。(c)流速方面,10 cm/s以下流速比率90%以上,局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。     

大面积种植红菱对富营养化水体修复效果的影响

利用水生植物修复富营养化水体已成为水体生态修复的一种重要方法。在北太湖水域红菱种植区内外对水体各项指标进行分析研究。研究结果表明,在净水工程实施良好的情况下,由于红菱根茎对底泥营养盐的吸收,以及微生物的硝化、反硝化作用,种植区内TN浓度平均值为1.64 mg/L,低于种植区外3.08 mg/L;种植区内TP浓度平均值为0.049 mg/L,低于种植区外0.127 mg/L;种植区内NH+4-N、NO-3-N、COD浓度也均低于种植区外。在净水工程中断情况下,红菱种植区内叶绿素a浓度和透明度则高于种植区外,充分表明红菱对水体有较明显的净化功能。     

引江济太调水工程对太湖水动力的调控效果

为研究引江济太调水工程对太湖水动力调控所产生的效果,采用数学模型对其水动力进行模拟.利用环境流体动力学模型(EFDC模型),以湖体水龄(描述湖泊水体交换速率的参数)为研究对象,系统地研究引江济太调水工程对太湖水动力的调控情况.结果表明:(a)引江济太调水工程对太湖湖体水动力过程的作用效果很大程度上取决于风速、风向以及出入湖的流量;(b)太湖湖体水龄的分布具有很强的时空异质性,夏天的平均水龄约为130d,其他季节的平均水龄约为230d;(c)太湖地区夏天的主导风向——东南风能够促进东部湖区(无锡、苏州水源地所在地)和梅梁湾湖区(太湖重污染区)的水交换,改善水体运动条件;(d)望虞河入湖的最经济调水流量为100m3/s.     

太湖地区农田土壤大孔隙及胶体释放对有效磷下渗的影响

为了进一步验证农田土壤中大孔隙流及农业活动引起的胶体释放对磷素下渗污染地下水的影响,采用太湖地区农田土壤进行平行土柱试验。结果显示:模拟土壤胶体(质量浓度约为50 mg/L)释放情况时,土壤水流中胶体物质和有效磷的垂直迁移速度明显加快,土柱底部(100 cm深度)出流中有效磷的渗漏速率达到0.15 kg/(m2·d),比自然状态增大约15.4%;当土壤中存在约5%(体积分数)的大孔隙情况下,土柱底部的有效磷渗漏速率达到29.9 kg/(m2·d),大孔隙引起的优势流对胶体和有效磷的下渗起主导作用,而土壤胶体物质释放引起的辅助作用约占3.2%。土壤胶体释放对土壤p H和电导率等产生影响,进而影响溶质的运移转化过程。太湖地区农田土壤中广泛存在大孔隙引起的优势流及农业耕作活动引起的土壤胶体释放,为有效磷垂直下渗提供了加速途径,对地下水磷污染造成了较大的影响。     

进水碳磷比对连续流反硝化除磷工艺脱氮除磷效果的影响

针对连续流双污泥反硝化除磷工艺,考察进水碳磷质量比(m(C)/m(P))对化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)去除效果的影响.系统进水COD和氨氮分别保持在250和45 mg/L左右,通过改变进水TP浓度来调整m(C)/m(P).实验结果表明:在m(C)/m(P)比分别为64.1,42.0,33.0和17.8的情况下,TP去除率分别为93.2％,92.0％,78.3％和65.8％,除磷效率明显降低.在m(C)/m(P)＞42.0的情况下,出水TP低于0.5 mg/L.随着m(C)/m(P)的降低,反硝化聚磷污泥释磷量和净聚磷量增加,净聚磷量分别为3.63,5.33,6.26和10.3mg/L.m(C)/m(P)减小有利于提高生物除磷系统的稳定性,但出水磷浓度会有所增加,可通过适当延长后置曝气池停留时间来降低出水磷浓度.m(C)/m(P)对COD的去除和脱氮的效果影响不大,COD去除率保持在85.6％～93.1％,氨氮的去除率大于93％.     

南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

在2007年6月-2008年4月对南太湖近岸水域4个航次生态环境调查的基础上,进行了叶绿素a含量(CHL-a)与总氮(TN)、总磷(TP)浓度及氮磷比(N/P)关系的统计分析。结果表明:南太湖水体中CHL-a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异,在蓝藻水华大范围爆发的2007年6月和2008年4月两者呈高度显著的正相关,而2007年10月和2008年1月两者无显著性关系;CHL-a含量与TP浓度在4次调查中皆无显著性关系;岭回归分析显示,N/P在10~25之间是南太湖水体中附着藻类的最佳生长范围,此时总氮、总磷浓度及氮磷比与CHLa含量呈显著的正相关,四者的多元回归关系为(CHL-a)=-0.001 2+0.0064×(TN)+0.0215×(TP)+0.0005×(N/P)(R=0.543,P<0.023)。总体来说,南太湖水体中的总氮、总磷浓度及氮磷比皆在藻类生长的适宜范围内,氮磷浓度处于较高水平,已经不是藻类生长的限制因素,在不同水温、光照等环境因子的作用下,加入本水域复杂的水文、季风共同影响下形成了蓝藻水华爆发的季节性差异。     

不同施磷水平对蔬菜地磷素淋失的影响研究

通过土柱淋溶模拟实验研究不同施磷水平对磷素淋失的影响.结果表明,随着施磷量的增加,淋洗液TP、DTP浓度和累积淋失量均呈递增趋势,各时间段测定的TP、DTP浓度均与施磷量呈极显著的正相关(r值范围0.848**-0.995**),TP、DTP的累积淋失量与施P量之间亦呈极显著的正相关(r分别为0.963**和0.962**),施磷提高了各土层土壤的Olsen-P含量,说明增施磷肥是导致地下水磷污染的重要原因.     

两种水稻土磷素渗漏流失及其与Olsen磷的关系

采用田间试验的方法,研究了太湖地区两种水稻土(爽水型水稻土和囊水型水稻土)稻季磷素向下渗漏流失情况及其与土壤Olsen-P浓度的关系.结果表明:在每季度30 kg/hm2常规施磷处理水平下,两种水稻土土壤渗漏水的溶解态磷(Dissolved P,简称DP)平均浓度均远超过了水体富营养化的阈值(0.02 mg/L).施磷处理能显著增加30 cm深度渗漏水磷浓度.土壤磷素渗漏迁移流失的主要形态是颗粒态磷(Particulate P,简称PP).爽水型水稻土和囊水型水稻土各处理土壤渗漏水PP/TP的平均值分别为70.9%和67.0%.囊水型水稻土稻季的磷素渗漏流失量约为每季度469.7 g/hm2大干安镇爽水型水稻土378.5 g/hm2.爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤渗漏水中磷浓度各存在一个突变点(Change-point),两者分别为33.0 mg/kg和26.3 mg/kg.即当爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤(0～10 cm)中的Olsen-P浓度分别大干33.0 mg/kg和26.3 mg/kg时,土壤30 cm深度的渗漏水磷浓度将随着Olsen-P浓度的增加迅速增大.两种水稻土突变点的差异可能与它们的有机质和黏粒含量不同有关.     

太湖湖风个例分析

利用太湖周边19个气象站及太湖中尺度通量观测网4个涡动通量观测站逐时风向、风速及温度的数据,以及苏州市6 min一次的风廓线雷达观测数据,对太湖2012年6月7日湖风的风、温及边界层高度特征进行了分析。结果表明,由于北岸及东岸存在苏州、无锡等城市,城市热岛环流与湖风环流相耦合,北岸和东岸湖风产生时间早于西岸和南岸。在湖风旺盛发展时刻,北岸及东岸的风向偏转速度大于南岸及西岸。湖风环流的垂直高度变化显著,在湖风发展最旺盛的14:00,湖风边界层高度可达550 m。     

MBR工艺强化脱氮除磷处理滇池农业面源污水的调控方法及实际应用

为保证滇池环湖截污体系已建混合水质净化厂MBR工艺实现出水氮磷稳定达标,通过现场搭建中试规模的系统,研究了外加碳源(乙酸钠)和除磷剂(聚合氯化铝)投加量对实际污水中氮磷强化去除的关系,提出了针对滇池农业面源污水常年进水水质质量浓度、碳氮比以及碳磷比均较低,TN和TP质量浓度波动大的特点,可灵活采用外加碳源(乙酸钠)和辅助化学除磷(PAC)的双调控方法或辅助化学除磷的单调控方法,在能够使出水中氮磷达标稳定的前提下,节约运行成本。同时,以中试研究参数为基准,有效地提高了洛龙河混合水质净化厂的实际运行调控效率,缩短了整个系统优化调整时间,并最终实现净化厂各项出水水质参数稳定达标,特别是TP质量浓度稳定低于0.3 mg/L的地方标准要求,预计滇池现有的两座MBR工艺处理厂每年TP的减排量可达65.3 t。     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

动水条件下太湖水体透明度及其影响因子模拟

利用太湖长序列实测资料,分析了太湖水体透明度的主要影响因子,建立了透明度与其影响因子之间的多元回归方程,基于该方程,建立了动水条件下太湖水体的透明度数学模型.结果表明,悬浮物质量浓度是太湖透明度最重要的影响因素,藻类和有机物质量浓度对透明度的影响不确定性较大,但总体来看呈现明显的反比关系.根据透明度及其影响因子的分布特征,分季节(春季和夏季)、分湖区(梅梁湾、湖心及沿岸区、东太湖)建立的透明度与悬浮物、藻类及高锰酸盐指数(CODMn)质量浓度之间的多元回归方程具有较好的相关性,所建立的模型对太湖水体透明度以及影响因子具有较好的描述能力,说明该模型是合理的.     

SUFR系统中同时反硝化吸磷现象的试验研究

螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR)是一种新型的污水处理工艺,该工艺对污水中COD、TN、TP的去除效果较好,出水浓度分别低于28 mg/L、10 mg/L和0.5mg/L.本文对螺旋升流式反应器脱氮除磷系统中的反硝化吸磷现象进行了深入的研究,通过分析发现,适当的COD浓度和DO浓度有利于同时反硝化吸磷现象的发生。     

排污交易控制太湖磷污染应用研究

分析了太湖主要污染物之一磷的来源,在此基础上提出了针对不同污染源类型采用排污交易控制太湖磷污染的方法、技术路线,初步评估了排污交易控制太湖磷污染的效益,论证了排污交易控制磷污染的可行性．