西安护城河水质分析与生态修复方案.doc

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1、西安护城河水质分析与生态修复方案调查方案学生姓名：王姣刘佳欣班级：2015届高一六班伴随明城墙的建设、开挖于1370年的西安护城河，全长14.6km，是古代西安城抵御入侵者的第一道屏障。解放后，城市规划使护城河改变了原有的功能，成为老城区36km2范围的雨水调蓄库和泄洪干道，水量达到100万m3，蓄洪水量为80万m3。如今，护城河是一座城市悠久历史文化的象征之一，代表着一个城市的形象[1]。为恢复护城河的良好容貌，西安市政府于1983年、1998年、2004年分别进行3次清淤治污，于2008又全面进行截污工程，截掉13处污水，

2、但是护城河水质依然没有明显改善。1.1采样点确定通过两次现场调研，根据排放口分布情况及河水表观状态发生明显变化的特征，在护城河的周边共设置了15个采样点，详见图1。根据水样采集原则[2]，在采样断面上设置一条采样垂线，采样点为垂线以下0.5m。考虑到河宽等实际情况，15个具体采样点为采样断面所在位置河岸水下0.5m处。1.2护城河水质状况对河段的各采样点进行采样分析，采样时间为2009年5月和8月，水质监测数据(图2、图3)。可以看出，污染物主要为有机物、氮和磷等，河水的CODcr、BOD5、NH3-N、TP和TN等大部分属地

3、表水Ⅴ类水体水质标准，甚至有不少属于劣Ⅴ类水体的水质。1.3污染情况及成因分析1.3.1外源污染分析(1)点源污染。结合图1、图2、图3可以看出,总体来看，东面、西面及北面水质较差，南面水质较好，这些水质较差点的污染源中有很多是零散的点污染源。A点水质之所以较好是因为在东南角有一个补水口，补水主要来自水质较好黑河水源。在所有监测点中，B点水质最差，但是到C、D、E点水质都有很大的改善，其原因是河段桥下均设有简易溢流堰，通过溢流堰的跌水曝气作用，能对河水进行有效的充氧，增加水体的溶解氧，减少了污泥腐化，增加了水中微生物的种类和数

4、量，从而使水质有了很大的改观。L点的COD值变化最大，是因为五月份时该点有从城内方向来的有机污染源，污水呈暗绿色，且有恶臭味，污染比较严重，说明L点的生活污水排放量比较大，八月份取样时，污染源源水发生变化，水量变小且无臭味，导致L点COD值明显减小。说明护城河两岸尚未封死的污水口临时排放的污水对护城河局部河段的冲击很大。总体而言，护城河东段、北段及西北方向水体水质较差，其原因有:①在监测点B之前，主要是长乐桥下长期有兴庆湖退水携带部分市政污水排入护城河，污染护城河东段及其下游的河段。②实际调查发现，护城河东段、东北段，河两侧到

5、处都是零星的排污口，经常会有污水偷排进入护城河，在西段也有污水偷排的情况存在但比较少。(2)非点源污染。西安古城内外近45km2的雨水均排入护城河[4]，使得护城河附近城区的地表径流成为最主要的面源污染源。经现场调研，特别在护城河北面、东面有9处大的雨水排放口，另外还有一些小的排放口。城区地表如公路、广场上的各类固体物质都有可能被雨水冲刷溶解而形成地表径流，最终通过雨水口流入护城河。地表径流中包含有许多污染物质，如固体废物碎屑、化学药品、空气沉降物和车辆排放物等，据文献[4]，城市地表径流中污染物悬浮固体、重金属及碳氢化合物的

6、浓度与未经处理的城市污水基本相同。这也是护城河北面、东面水质一直较差的原因之一。1.3.2内源污染分析西安市护城河东南角高，西北角低，落差11.7m，南面水流流速较高，北面、东面水流效果极差，甚至局部处于死水状态，造成大量可沉物质沉积形成底泥。在河流底泥中积累了大量耗氧有机物、氮、磷等，其含量通常比河水中的污染物浓度高出数十倍，在一定条件下，底泥中各种污染物向上覆水的释放及其耗氧矿化是导致水体DO下降和水质恶臭的主要原因之一，对河流水质有重要的影响[5-7]。可以说，底泥是河道中主要的内在污染源。除此之外，河流内部污染源也包括

7、了藻类植物、水面漂浮物等，对水体的影响主要是耗氧性污染、富营养化污染或毒性污染。综上所述，护城河污染的形成和加剧不是某一种因素造成的，因此对于护城河的治理、维护，常规措施很难达到预期的效果。2生态修复方案设计2.1人工浮岛+接触氧化技术设计方案(1)净化机理。人工浮岛净化水体的机理主要是通过植物在水中生长的根系，大量吸收利用生长所需的氮、磷等营养元素，从而直接将水体中的富营养物质输出。人工浮岛还可通过植物根系形成一个生物膜，通过其中微生物的分解和合成代谢作用，有效地去除污水中的有机污染物和其他营养物质[8]。生物接触氧化技术是

8、指以人工合成接触材(如塑料、纤维等)为载体，利用在其表面形成的黏液状的生物膜对污染水体进行净化。根据人工浮岛-生物接触氧化组合工艺的以上特点，通过对护城河水体水质的实际分析，拟在护城河东北角试点及尚德门以西400m处设计改进型人工浮岛，以改善护城河北段火车站周围的水体。(2)