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1、处理低污染河水湿地内氮迁移转化过程模拟的分析ok32,通过“十一五”水专项的综合治理,太湖,滇池等重度富营养化湖泊的情况有一定好转,但未来的形势仍然不乐观[2]。洱海是我国第七大淡水湖泊、云贵高原第二大高原湖泊,流域面积2565km2,孕育了大理地区近四千年的文明历史。洱海对于大理各方面发展都有一定功效,主要包括供水、农灌、渔业、旅游等。洱海是大理市区的主要饮用水源地之一,在白族人民口中享有“母亲湖”的美誉。同时,洱海还拥有大理鲤、春鲤等多种国家二级重点保护动物,是洱海流域经济和社会发展的重要基础。洱海是“苍山洱海国家级自然保护区”的核心,是我
2、国城郊湖泊中得到较好保护而幸存的一颗高原明珠[3]。随着洱海流域内社会经济的快速发展,洱海也遭遇到了较为严重的面源污染危害,水质恶化明显,富营养化问题日渐突出。洱海正处于中营养向轻度富营养过渡状态,水质已由Ⅱ类水降至Ⅲ类水。1996至2003年间,洱海流域爆发了两次大规模蓝藻现象,引起了公众与政府的高度关注。尤其是2003年夏季水质急剧恶化,水体透明度降至历史最低,水质标准下降至V类水平。洱海流域农村主要面源污染为农田径流污染、畜禽养殖污染和农村生活污染。由于流域内大多村落未设置生活污水收集装置,加之村民环保意识薄弱,未养成良好的生活习惯,导致
3、农村生活污水直接或通过农田径流排入洱海,成为洱海污染源的重要部分。近十年来,洱海流域人口大幅增加,农村经济快速发展,种植业和畜牧养殖业已成为主导经济产业。与此同时,种植大蒜与养殖奶牛产生的氮、磷负荷所占比重亦逐年递增,导致农业面源污染逐渐演变为洱海流域最主要的N、P污染因子,占湖泊进水污染物质负荷总量的60%~70%[4]。………1.2低污染河水特征及处理方法低污染河水是指水质符合污水排放标准,但污染负荷高于湖泊流域水质要求的河水。永安江等洱海流域主要入湖河流水质劣于Ⅲ类水标准,但污染物浓度较低,是低污染河水。洱海流域低污染河水特征如下:(1)
4、与未经处理的生活污水或工业废水相比,污染物浓度较低。(2)入湖河流总流量大,涉及范围广,治理难度大,污染负荷量高。(3)受气候因素及农事活动变化影响,入湖河流的流量和营养物质浓度会有不规律的波动变化。一般来说,污水处理工程的建造是基于以处理生活污水或者高浓度废水为目标的,而并没有针对低污染水建立相应的处理工程。随着近年来生态工程的概念引入我国,关于生态工程处理低污染水的研究和应用也日趋广泛,低污染河水的治理手段有了质的飞跃。……..第二章研究内容与方法2.1研究内容本课题的研究来源于国家“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07
5、105-003)。本课题以云南大理邓北桥湿地[1][2][3][4]下一页ok3g/L之间,ρ(NH4+-N)在0.05~0.80mg/L之间,属于低污染水。邓北桥湿地一期工程总投资约320万元,占地面积5×104m2,日处理流量约为2×104m3,采用潜表流复合型人工湿地工艺对永安江河水进行深度处理。邓北桥湿地一期工程景观见图2-1。在工艺设计中,湿地进水口各设置一道带闸门的泄洪分流坝。进水闸控制新、老永安江河水的进水流量,进入湿地的河水首先通过自流方式进入沉淀池,在该反应器中,大部分可沉降砂粒和大颗粒悬浮物通过沉降得到去除。在沉淀池的出口处
6、设置格栅,用以截留河水中粗大固体污染物。经预处理后的河水依次流经氧化塘、一级表流湿地、水平潜流湿地以及二级表流湿地。最终,经深度处理的低污染河水流入收集池后自流进入永安江下游。工艺流程见图2-2。经邓北桥湿地深度处理后的永安江河水年均水质指标中,ρ(TN)达到地表水环境质量标准Ⅲ类(GB3838-2002),ρ(NH4+-N)达到Ⅰ类。………第三章模型参数的优化及有效性验证..........293.1模型参数优化........293.1.1敏感性分析方法简介..........293.1.2模型参数优化值及确定方法.....293.2模型有
7、效性验证....313.2.1模拟值与实测值对比..........313.2.2模型效率R的计算.......333.3本章小结.........33第四章模型的应用.......354.1湿地氮素迁移转化量模拟结果及分析.....354.2各主要反应速率模拟结果分析........364.3模拟水温变化对湿地脱氮效果的影响..........374.5本章小下一页ok33/d,硝化速率均值为0.234g/m3/d,植物吸收氮速率在0.030~0.070g/m3/d之间变化,同时反硝化速率与硝化速率的变化规律趋于一致,导致了湿地水体中硝酸盐氮
8、的浓度变化速率长期处于0.250g/m3/d左右。(3)应用模型模拟并定量化分析了水温和溶解氧对低污染水湿地处理系统脱氮效果的影响,研究结果表明随水温
