【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,水環(huán)境污染問題日益突出,為探討湖(庫)水體水質(zhì)變化規(guī)律及富營養(yǎng)化發(fā)生機(jī)理,加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用、治理方面的研究,以典型非封閉型污染水體為研究基點(diǎn),2018年08月-2019年01月,通過現(xiàn)場采樣、監(jiān)測,對(duì)水體進(jìn)行分水期的時(shí)空變化特征分析,運(yùn)用關(guān)聯(lián)度分析、相關(guān)性分析、富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)等方法對(duì)環(huán)境因子間內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行分析,依據(jù)水質(zhì)污染特征提出利用強(qiáng)化混凝劑投加和底層微孔曝氣等修復(fù)技術(shù)對(duì)該水體進(jìn)行修復(fù)試驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)水環(huán)境時(shí)空變化特征解析表明:水體WT、pH、濁度、SS逐漸降低,DO和SD則逐漸升高;COD_(Cr)和COD_(Mn)分別滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002中V類和Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),TP低于Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)的占比為77%,TN全部低于V類標(biāo)準(zhǔn),Chl-a變化呈明顯的季節(jié)性差異。垂直方向上,各環(huán)境因子垂向濃度差逐漸減小;水體存在局部和底層缺氧現(xiàn)象,TN、TP在各水期內(nèi)差異性較大,這可能與水體存在藻類真光層相關(guān);水平方向上,TN和TP的濃度分布表明南部主湖區(qū)內(nèi)外源污染對(duì)研究區(qū)域內(nèi)氮、磷濃度變化具有一定影響,豐水期Chl-a呈東北部—南部逐漸降低的趨勢,而枯水期無明顯差異�？傮w來看,水體水質(zhì)在豐水期和平水期變化明顯,枯水期無明顯差異。(2)關(guān)聯(lián)度分析表明:理化指標(biāo)中Chl-a與SS、TP的關(guān)聯(lián)度最高(r_(0i)=0.776;r_(0i)=0.748);相關(guān)性分析表明:Chl-a與WT、TP(r=0.759,P0.01;r=0.728,P0.01)呈極顯著正相關(guān),與SS呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.748,P0.01);綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)和營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(EI)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,水體在監(jiān)測期間處于輕度或中度富營養(yǎng)化狀態(tài),兩種富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)中TN、TP貢獻(xiàn)值均接近45%,而Chl-a占比差異最大,差值達(dá)到6.2%,初步判斷水體屬于磷控湖泊。(3)選用常用混凝劑對(duì)污染原水進(jìn)行混凝小試試驗(yàn),結(jié)果表明:PAC混凝效果最好,對(duì)水體濁度、SS、TP的去除率最高達(dá)到96.4%、92.0%和85.0%;DIA協(xié)同PAC強(qiáng)化混凝后除藻效果明顯,Chl-a去除率最高達(dá)到91.8%,強(qiáng)化混凝后絮體沉降速率提高近一倍,致密性明顯提高;從經(jīng)濟(jì)角度考慮,當(dāng)PAC和DIA均為20mg/L時(shí),強(qiáng)化混凝劑可取得良好的除藻效果,Chl-a去除率為74.5%。(4)底層微孔曝氣現(xiàn)場試驗(yàn)研究表明:當(dāng)曝氣通量為4 m~3/h,反應(yīng)周期為12h,運(yùn)行時(shí)間為50 d時(shí),水體DO濃度均提高明顯且垂向△DO縮小;底層曝氣提高了水體垂直流和立面流的交換速率,但造成的擾動(dòng)對(duì)水體濁度、氮磷等營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化產(chǎn)生階段性影響。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),與初始值相比,曝氣組上覆水COD、TN、NH_3-N和TP分別降低了11.1%、14.2%、23.2%和23.1%,底泥層則分別降低了6%、21.6%、35.9%和28.2%,相較對(duì)照組,曝氣組上覆水COD、TN、NH_3-N和TP分別降低了22.5%、31.8%、39.7%、9.7%,底泥層則分別降低了3%、34.3%、49.4%和17.6%,曝氣可以有效去除NH_3-N,但對(duì)TP去除效果不理想。總體來看,單一曝氣的方式在淺型城市水體的實(shí)際應(yīng)用中具有局限性,曝氣需要搭配化學(xué)、生物菌劑投加、底泥鈍化等輔助措施才能發(fā)揮更大效用。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X524
【圖文】：

[11]。圖1.1 溶解氧與環(huán)境因子的關(guān)系Figure 1.1 Relationship between DO and environmental factors1.2.3 湖泊等水體熱分層與富營養(yǎng)化我國大部處于溫?zé)釒У貐^(qū)，湖（庫）可能發(fā)生季節(jié)性熱分層和對(duì)流現(xiàn)象，春末夏初季節(jié)，光照增強(qiáng)，水體變溫層和等溫層出現(xiàn)溫度差，水體出現(xiàn)垂向熱分層，導(dǎo)致垂向傳質(zhì)作用受到抑制[12]，加速藻類生長繁殖；秋冬季節(jié)，湖（庫）水體發(fā)生對(duì)流現(xiàn)象，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)在沉積物—上覆水之間發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化，為藻類的二次生長、繁殖提供必備營養(yǎng)物質(zhì)，形成惡性循環(huán)。總之，由于水體分層現(xiàn)象，導(dǎo)致水體流動(dòng)性減弱，上下層交換匱乏，可以引起藻類的大量繁殖。1.3 國內(nèi)外主要研究方向及進(jìn)展結(jié)合本文主要研究對(duì)象和內(nèi)容，對(duì)國內(nèi)外主要研究方向及進(jìn)展描述如下：1.3.1 水體富營養(yǎng)化及其評(píng)價(jià)方法簡述

第一章 緒論7圖1.2 技術(shù)路線圖Figure 1.2 Technical route主要研究內(nèi)容如下：（1）通過前期調(diào)研，選取典型非封閉型水體作為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行定期采樣、監(jiān)測，并以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)各監(jiān)測指標(biāo)濃度動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行繪圖對(duì)比分析；（2）運(yùn)用關(guān)聯(lián)度分析、Person相關(guān)性分析等方法，對(duì)研究水體中藻類與環(huán)境因子之間展開多元統(tǒng)計(jì)分析，綜合評(píng)價(jià)水體富營養(yǎng)化水平，探究與水華爆發(fā)相關(guān)的主動(dòng)因子和被動(dòng)因子，探索其內(nèi)在聯(lián)系；（3）對(duì)水體進(jìn)行修復(fù)試驗(yàn)研究，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，利用強(qiáng)化混凝技術(shù)進(jìn)行除藻、除磷，選用硅藻土協(xié)同聚合氯化鋁處理該污染水體，從試劑投加量、絮體沉降速率、密實(shí)性等方面分析硅藻土協(xié)同聚合氯化鋁的除藻降磷的可行性；采用自主研制的微孔曝氣裝置進(jìn)行現(xiàn)場曝氣的試驗(yàn)研究

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本文編號(hào)：2722394