【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國水環(huán)境污染問題日益突出,亟需開展科學(xué)有效的水污染總量控制與負(fù)荷削減研究工作。以水環(huán)境容量為基礎(chǔ)的污染物總量控制是當(dāng)今水污染控制的發(fā)展趨勢,流域是進行水污染控制的最有效單元。因此,研究流域的污染物容許負(fù)荷量與負(fù)荷削減,具有重要的理論與實踐意義。 本文以江蘇省武進港流域為研究對象,通過污染源估算和水質(zhì)評價確定了武進港流域的主要污染源和水質(zhì)超標(biāo)因子,應(yīng)用QUAL2K模型構(gòu)建了武進港水質(zhì)模型,并對模型進行校準(zhǔn)與驗證,運用模型試錯法模擬計算了武進港流域的容許負(fù)荷量,提出了武進港流域水污染物排放總量控制的主要對策與措施,模擬評價了五種類型的流域負(fù)荷削減方案,最后提出了優(yōu)選河流水質(zhì)改善方案的方法。論文主要研究內(nèi)容及成果包括如下幾個方面： (1)對武進港水質(zhì)采用單因子指數(shù)法進行評價,確定要模擬的水質(zhì)因子 對武進港主要水質(zhì)監(jiān)測斷面2010年的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)采用單因子指數(shù)法進行水質(zhì)評價。主要水質(zhì)因子COD、NH3-N、TN和TP均超標(biāo),因此選擇這四個水質(zhì)因子進行水質(zhì)模擬和容許負(fù)荷量計算。 (2)應(yīng)用QUAL2K水質(zhì)模型,對武進港進行河段劃分、確定模型數(shù)據(jù)輸入方式,通過模型校驗建立了武進港干流水質(zhì)模型 武進港干流模擬河段共35km,劃分為8個河段。采用2010年枯水期、平水期、豐水期以及年平均的武進港水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分別進行模型參數(shù)的校準(zhǔn),分別得到武進港在豐、平、枯三個水期以及年平均的COD降解速率、氨氮硝化速率、有機氮水解速率、硝氮反硝化速率、有機磷水解速率和無機磷水解速率選用武進港2011年年均水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行模型參數(shù)驗證發(fā)現(xiàn),武進港水質(zhì)模型的模擬值與實測值吻合較好,說明模型具有較好的模擬精度,可以很好的定量描述武進港水質(zhì)在時間和空間上的變化。 (3)采用模型試錯法模擬計算出武進港流域的容許負(fù)荷量 結(jié)合流域內(nèi)污染源的實際位置,采用模型試錯法對武進港流域的容許負(fù)荷量進行模擬計算,得到各河段COD、氨氮、總氮和總磷的容許負(fù)荷量,得到武進港的容許負(fù)荷量上游最大,中下游較小。 (4)提出武進港流域污染物排放總量控制的相關(guān)措施 根據(jù)武進港流域污染負(fù)荷現(xiàn)狀排放量,對比容許負(fù)荷量(水環(huán)境容量)的模擬結(jié)果,得到各河段污染負(fù)荷削減量,發(fā)現(xiàn)上游水環(huán)境容量嚴(yán)重不足。針對流域的實際情況,提出了武進港流域水污染總量控制主要對策與措施,包括各河段污染負(fù)荷的削減比例、水污染源頭控制的各種對策以及總量控制的經(jīng)濟與管理措施,重點提出了河道污染控制技術(shù)。 (5)模擬評價了五種類型的流域負(fù)荷削減方案 模擬了以下五種類型的負(fù)荷削減方案：①只控制點源；②只控制面源；③只治理河道；④控制點源、面源；⑤既控制點源、面源,也治理河道,得到各方案末端水質(zhì)達標(biāo)所需的負(fù)荷削減率。通過綜合評價得知,既對污染源進行控制,也對污染河道進行治理,具備可操作性和實用性。 (6)優(yōu)選了河流水質(zhì)改善方案 以武進港流域的紅旗河為例,采用QUAL2K模擬了垂向移動式生態(tài)床、生物接觸氧化、生態(tài)浮床三種技術(shù)構(gòu)成的六種方案,通過綜合評價,依次設(shè)計生物接觸氧化、生態(tài)浮床、垂向移動式生態(tài)床為最優(yōu)方案。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X52

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本文編號：2762849