城市河道人工水面水質(zhì)污染及控制研究——以寶雞市金渭湖為例.pdf

1、近些年來采用攔河閘(壩)等形式在河流斷面處攔截河水，建造城市河道人工水面，改善區(qū)域水環(huán)境，在我國北方許多城市較為流行。城市河道人工水面屬于緩流、淺水型的城市景觀水體，水位受人工調(diào)節(jié)，水質(zhì)受來水水源、外來污染源、河道自身環(huán)境和條件變化、以及換水周期等因素的影響，使得水面內(nèi)的流速場及污染物變化規(guī)律不同于傳統(tǒng)意義上的河流或者城市湖泊。因此，有針對性的進(jìn)行城市河道人工水面的水質(zhì)污染及控制研究，對保障人工水面的水域功能和城市水生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境建設(shè)具有

2、十分重要的意義。
　　 本論文以寶雞市金渭湖為研究對象，對雨水徑流、臺流制管道溢流及水體自身等污染特征進(jìn)行分析，以探明其對金渭湖水質(zhì)變化的影響：通過對金渭湖水質(zhì)長期監(jiān)測，利用單指數(shù)評價(jià)法和綜合水質(zhì)指數(shù)法對水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)：建立主要污染指標(biāo)的水質(zhì)模型，以實(shí)現(xiàn)對特定時(shí)段金渭湖水質(zhì)的預(yù)測，從而為污染源的控制提供依據(jù);針對上要污染源(雨水徑流和部分合流制管道溢流)進(jìn)行污染控制研究，建成了以沙滲濾為主的“岸邊滲濾系統(tǒng)”，為城市河道人工水面

3、水質(zhì)保障提供了示范和參考依據(jù)。主要結(jié)論如下：
　　 1、通過現(xiàn)場取樣分析，探明了寶雞市區(qū)雨水徑流和合流制管道溢流水質(zhì)的變化規(guī)律為：在降雨徑流過程中，輿型污染物的濃度迅速增加然后逐漸降低，并趨于穩(wěn)定，直至徑流結(jié)束。
　　 雨水徑流中的SS、COD、NH3-N和TP濃度變化范圍分別為989.126mg/L、854-1 00mg/L、3.89-0.63mg/L和0.96-037mg/L：水中溶解態(tài)有機(jī)物占總有機(jī)物的比例較小，懸

4、浮物是引起COD較高的主要原因。不經(jīng)任何處理的雨水徑流的直接排入是造成金渭湖水質(zhì)下降的豐要原因，應(yīng)針對城市雨水徑流水質(zhì)的特征，提出合理的污染源控制對策。
　　 合流制管道溢流中SS、COD、NH3-N和TP的濃度變化范圍分別為1352-154.5mg/L、1930-210 mg/L、57.6-9.4 mg/L和8.66-1.7 mg/L；COD和SS之間存在較好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.8791：NH3-N和TP主要來源于合流

5、制管道中城市污水的污染，雨水徑流對氨氮和磷的貢獻(xiàn)不顯著。
　　 2、針對金渭湖水綿連年爆發(fā)的現(xiàn)象，進(jìn)行了底泥和水體氮磷污染特征的分析，探討了水綿過度生長的成因。結(jié)果表明，底泥中TP和TN含量分別為035.0.78mg/g和0.11-1.17mg/g，主要來源于水體中營養(yǎng)物質(zhì)的沉積，為水綿的生長繁殖提供了條件，水體中氮、磷含量的變化與水綿的生長旱現(xiàn)高度的吻合。研究探明了金渭湖中的磷營養(yǎng)物質(zhì)在“水體→水綿→底泥→水體”的閉路循環(huán)中不

6、斷遷移轉(zhuǎn)化是湖內(nèi)水綿復(fù)發(fā)的根本原因，同時(shí)，充足的光照、適宜的溫度及適中的水位也是導(dǎo)致水綿過度繁殖的重要因素。
　　 3、以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》中的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)值作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，選取pH值、DO、高錳酸鹽指數(shù)、NH3-N、TP、TN作為評價(jià)因子，分別利用單指數(shù)評價(jià)法和綜臺水質(zhì)指數(shù)法進(jìn)行現(xiàn)狀評價(jià)，結(jié)果表明各監(jiān)測斷面的水質(zhì)在IV類到劣V類之間變化，影響水質(zhì)類別的主要污染指標(biāo)為氨氮及總氮。
　　 4、根據(jù)金

7、渭湖屬河道型水體的特點(diǎn)，建立了高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷的水質(zhì)模型分別為：C=Co cxp(-0.0086·t)、N=Mo exp(-0.0067·t)和P=Po exp(-O．0269·t)。
　　 模型可較為準(zhǔn)確地對金渭瀕水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的預(yù)測誤差在15％以內(nèi)，符合模型模擬的精度要求，可用于實(shí)際水質(zhì)模擬與預(yù)測。雨水徑流對金渭湖水質(zhì)影響預(yù)測結(jié)果表明，當(dāng)雨水徑流水質(zhì)指標(biāo)中COD濃度低于50mg/L、氨氮濃度低于2

8、mg/L時(shí)，可保汪金渭湖主要功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
　　 5、結(jié)合當(dāng)?shù)亟涤炅亢陀晁谜镜膶?shí)際運(yùn)行狀況，提出雨水集蓄和處理系統(tǒng)聯(lián)動的運(yùn)行模式，當(dāng)累計(jì)降雨量超過30mm時(shí)，雨水泵站集蓄了雨水徑流和部分合流制管道溢流污水，經(jīng)滲濾池處理后排入金渭湖。試驗(yàn)結(jié)果表明，以沙滲濾為主的“岸邊滲濾系統(tǒng)”可有效去除水中的有機(jī)污染物和懸浮物，出水SS和COD濃度均小于50mg/L，去除率達(dá)80％。滲濾池對有機(jī)物、氮和磷的去除與水中污染物的構(gòu)成特征有關(guān)。因此