【摘要】： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化擴(kuò)張,點(diǎn)源和面源污水向城市河流的不合理輸移導(dǎo)致河流逐漸喪失自身的生態(tài)功能,河流水體環(huán)境容量嚴(yán)重弱化,與整體城市環(huán)境發(fā)展相違背,因此改善城市河流水質(zhì),修復(fù)城市水環(huán)境是城市生態(tài)建設(shè)的重要組成部分。本課題來源于濟(jì)南市科技局立項(xiàng)項(xiàng)目,以濟(jì)南市玉繡河綜合治理工程為依托,進(jìn)行城市河流水環(huán)境生態(tài)修復(fù)為目的,通過對分散處理城市河道點(diǎn)源污水補(bǔ)充并滿足城市河道生態(tài)環(huán)境需水、抑制水體藻類生長等的應(yīng)用性研究,從引水方式、處理工藝、出水水質(zhì)、處理規(guī)模等方面探索和完善城市河道生態(tài)修復(fù)的途徑和模式,為城市河流水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)提供理論和技術(shù)支持。 本論文在分析和比較當(dāng)前國內(nèi)外河流污染治理技術(shù)手段和模式的基礎(chǔ)上,提出既能從根本上消除城市河流點(diǎn)源污染、又能提供具有一定質(zhì)和量的水資源來滿足河流系統(tǒng)生態(tài)功能需要、在有限的空間條件下,改善城市河流水質(zhì),恢復(fù)城市河流生態(tài)功能的技術(shù)路線與工程措施,結(jié)合濟(jì)南玉銹河的實(shí)際情況進(jìn)行了應(yīng)用研究,得出了以下創(chuàng)新性的結(jié)論: 首先,分析了城市排水體制的演變過程、城市污水集中處理和與之相匹配的城市排水體制、以及這種排水體制與水處理方式的弊端,提出了緩解水資源短缺、恢復(fù)城市河道生態(tài)功能的河流點(diǎn)源污水分散處理思路。 第二,在分散處理的理論基礎(chǔ)上,進(jìn)行了以滿足城市河道水體生態(tài)修復(fù),與景觀環(huán)境用水需求的指標(biāo)研究。根據(jù)有機(jī)體的生長由最缺乏的營養(yǎng)因子決定,提出了選擇葉綠素a作為河道水體生態(tài)狀況的表征指標(biāo),以此確定分散處理單元出水水質(zhì)控制指標(biāo)和計算城市河流污染物稀釋需水量,和分散處理站的空間布置原則。 第三,進(jìn)行了玉繡河景觀塘出水中葉綠素a與其他指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析,確定了NH_4~+-N是玉繡河水體浮游藻類的限制性營養(yǎng)因子,作為玉繡河點(diǎn)源污染分散處理單元出水水質(zhì)的重點(diǎn)控制指標(biāo)和計算稀釋生態(tài)需水量的依據(jù)。 第四,采用河段特定功能區(qū)控制法,根據(jù)限制性營養(yǎng)因子目標(biāo)濃度和一維水質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化模型計算城市河流的稀釋凈化需水量,建立了分散單元處理規(guī)模的計算模式。經(jīng)過模擬計算,玉繡河一期治理工程需在八里洼路處建設(shè)規(guī)模為1.2萬m~3/d的分散處理單元,在舜玉路處建設(shè)規(guī)模為0.2萬m~3/d的分散處理單元,在植物園處建設(shè)規(guī)模為0.3萬m~3/d的分散處理單元。各分散處理單元的出水重點(diǎn)控制指標(biāo)為氨氮,出水濃度限值為2.8mg/L。該工程措施實(shí)施后,植物園景觀塘的水體氨氮濃度值將被限制在2.0mg/L,達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅴ類。 第五,引用“臨界距離”的概念分析比較玉繡河點(diǎn)源污染分散處理與集中處理所產(chǎn)生的規(guī)模效益和所需的中水輸送費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)分析表明,玉繡河的這種點(diǎn)源污染分散處理模式在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)于集中處理模式。 第六,對國內(nèi)外污水處理技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研,分析了各種工藝對點(diǎn)源污染分散處理模式的適用性,優(yōu)化選擇4種適宜在玉繡河應(yīng)用的污水處理工藝類型。對沿玉繡河3座已建中水站進(jìn)行的長期現(xiàn)場監(jiān)測與運(yùn)行分析,監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果表明,選擇ETS工藝或BAF工藝可以保證處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的氨氮指標(biāo)值小于2.8mg/L,滿足玉繡河水體對氨氮濃度的需求。因此采用該工藝對處理玉繡河的點(diǎn)源污染并補(bǔ)充玉繡河的生態(tài)需水是適宜的。 該課題研究進(jìn)一步完善了城市河流點(diǎn)源污染分散處理模式,提出的技術(shù)路線和研究成果將為其它城市河流的生態(tài)治理提供重要的技術(shù)參考和指導(dǎo)性作用,有利于推動城市河流生態(tài)治理理念和技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)生態(tài)城市的建設(shè)。
【圖文】：

造成城市河流污染的主要原因是由于不適當(dāng)?shù)某鞘猩詈凸I(yè)生產(chǎn)活動所引起，特別是由于城市生活污水和工業(yè)廢水等點(diǎn)源污染的任意排放；其次是由城市地表徑流污染以及上游農(nóng)業(yè)面源污染所致，見圖1-1。生活污水中主要含有有機(jī)物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，并含有大量細(xì)菌和病原體；工業(yè)廢水中的主要污染物有：不溶性、難溶性和可溶性固體致濁物，無機(jī)有毒有害物(氰、鉻、鉛、汞、福等)，，有機(jī)物(分為可生物降解有機(jī)物和難生物降解有機(jī)物)以及油類物質(zhì)和放射性物質(zhì)等；它們對天然納污水體和人類可持續(xù)用水都具有很大的危害性【9】。2002年中國環(huán)境狀況公報顯示，我國河流污染主要指標(biāo)為石油類、COD、NH4+-N、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚等。

2.1.1 自然狀況玉繡河是濟(jì)南市區(qū)南部的一條城市河流，由南向北貫穿南城區(qū)，包括廣場東溝和廣場西溝兩條支流，全長 10.5Km，高差約 136 米，河道寬 8～9 米，流域面積 73.58Km2。下游在濟(jì)南市大明湖北岸匯入西濼河，最后經(jīng)西濼河向北匯入濟(jì)南市北側(cè)的小清河，小清河濟(jì)南段是南水北調(diào)東線工程膠東輸水干線的一部分。和大多數(shù)城市河流退化途徑相似，玉繡河在城市化過程中遭遇河流泛洪區(qū)被建筑物擠占、河床硬化、堤岸用混凝土整砌、河道被裁彎取直的工程治理，原來頗具生態(tài)功能的自然河流退化為單一泄洪納污功能的城市河道；玉繡河的水體環(huán)境已遭到破壞，河道內(nèi)雜草叢生，部分河段淤塞淪為垃圾場，僅廣場西溝張安新村約300 米的河段就沉積 39180 m3垃圾，厚達(dá) 6m，惡氣熏天，蚊蠅孳生，河流自身的生態(tài)功能完全喪失，嚴(yán)重影響著周圍居民的正常生活，圖 2-1。整治玉繡河，修復(fù)河流的生態(tài)功能，使河流水環(huán)境與人類社會和諧一致，已成為當(dāng)?shù)卣块T的當(dāng)務(wù)之急。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：X522

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫曉英,楊毅,薛三平,歐陽建;永定河三家店以上水質(zhì)改善工程設(shè)計與思考[J];北京水利;2004年04期

2 王寶貞,王琳,楊魯豫,萬玉衡;生態(tài)塘——簡易高效的污水處理技術(shù)設(shè)計應(yīng)用[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);1998年02期

3 張志杰;莊晶;;鬧德海水庫葉綠素a與生態(tài)因子的灰關(guān)聯(lián)分析[J];東北水利水電;2006年01期

4 閆喜武,郭海軍,何志輝;用葉綠素法測定蝦池浮游植物初級生產(chǎn)力[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報;1998年02期

5 李麗娟,鄭紅星;海灤河流域河流系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境需水量計算[J];地理學(xué)報;2000年04期

6 濮培民,王國祥,胡春華,胡維平,范成新;底泥疏浚能控制湖泊富營養(yǎng)化嗎?[J];湖泊科學(xué);2000年03期

7 濮培民,王國祥,李正魁,胡春華,陳寶君,成小英,李波,張圣照,范云崎;健康水生態(tài)系統(tǒng)的退化及其修復(fù)——理論、技術(shù)及應(yīng)用[J];湖泊科學(xué);2001年03期

8 劉曉濤;城市河流治理若干問題的探討[J];規(guī)劃師;2001年06期

9 曹瑞鈺,付見中;改善氧化溝流速分布的措施[J];中國給水排水;2001年02期

10 張文兵,肖賢明,傅家謨,盛國英,閔育順,劉光漢;過氧化氫高級氧化技術(shù)去除水中有機(jī)污染物[J];中國給水排水;2002年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 田偉君;河流微污染水體的直接生物強(qiáng)化凈化機(jī)理與試驗(yàn)研究[D];河海大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王文雯;城市河流治理生態(tài)效應(yīng)優(yōu)化模式探索[D];山東師范大學(xué);2004年

本文編號：2644124