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《冰封期河流中污染物损耗估算模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2006年12月北京师范大学学报(自然科学版)Dec.2006第42卷第6期JournalofBeijingNormalUniversity(NaturalScience)Vol.42No.6*冰封期河流中污染物损耗估算模型郑秋红伍永秋张永光(北京师范大学资源学院沙漠与沙区资源研究所,北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,100875,北京)摘要在讨论常规的沉淀、生物降解模型在冰封期应用的基础上,进一步给出了冰冻作用损耗模型.实例分析结果表明,在冰封期,河流中化学需氧量(COD)的损耗方式以沉淀和冰冻作用为主,而生物降解作用则相对较弱.关键词冰封期;污染物损耗;沉淀;生物降解
2、;冰层冻结近年来,总量控制理论在河流水质规划中得到了测断面处已达到均匀分布.对于沉淀作用而言,沉积物普遍应用,这一理论是建立在一般河流枯水期水质变虽然在河流解冻过程中会随随之而来的春汛而大量悬化规律的基础之上的,而对于像我国北方河流这种枯浮起来,对水质是一种潜在的威胁,但在短时期内污染[1-2]水期同时也是冰封期的情形并未予以考虑.我国北物的沉淀确实可以减少河水中污染物数量,尤其是对方河流冰封期的水质问题最为严重,其主要原因是:我于冰封期河流,它可能是污染物损耗的主要途径之一.国北方河流大多是雨水冰雪融水补给的河流,在冰封此外,还可能存在污染物质的挥发等作用,但对于冰封期流量小,河流对
3、排入其中的污染物的稀释作用减弱;期河流污染物来讲,它们不是其减少的主要途径.水温低,过低的水温直接影响到微生物对污染物的降2)化学作用污染物质因受氧化还原、酸碱反解作用;表面有冰层的覆盖,使自然曝气形成的复氧过应、分解化合等化学、物理化学反应而降低浓度.一般程几乎完全停止,溶解氧浓度处于最低值.可见对冰封来讲,在冰封期各种有机物化学反应的速率都很慢,对期的河流进行研究具有特殊的意义.河流中污染物的总量影响并不大,因此,在这里暂不计天然水体对排入其中的污染物都有一定的净化能化学作用的损耗.力,污染物在排入河流后会发生扩散、沉淀和生物降解3)生物作用生物活动可引起污染物的浓度降等一系列的变
4、化过程,在这些过程中污染物在浓度和低,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用特别数量上会得到不同程度的降低,从而使河流的水质得重要,它们在水中溶解氧的作用下,将有机污染物分解以净化.国内外已经有大量关于一般河流明水期污染成无毒无机物.有机物的降解过程必须有足够的溶解[3-6]物迁移转化规律的研究,但是与明水期相比,处于氧来提供给微生物正常生长的需要,在冰封期,由于复冰封期的河流在水文及其他影响污染物损耗的因素方氧过程受阻,河流中溶解氧的浓度非常低,是生物降解面有许多不同的特征,其污染物的损耗规律也与明水的一个限制因子.期有所不同.本文在讨论常规的沉淀、生物降解模型在4)冰层冻结作用这是
5、冰封期所特有的污染物冰封期应用的基础上,进一步建立了冰层冻结模型,以损耗方式,从本质上讲,它属于物理作用损耗的一种,期对冰封期河流中污染物损耗进行估算.这里鉴于它是冰封期所特有的形式而专门列出.随着河流的结冰,河流中一部分污染物质被冻结于冰层中,1冰封期河流中污染物损耗途径概述从而使冰封期污染物的总数降低.虽然结冰作用也同对冰封期河流中污染物的损耗,按削减途径可分沉淀作用一样,在来年冰层融化时会释放污染物,对水[7]为以下4类:质是一种潜在威胁,但在冰封期恶劣水质条件下,结冰1)物理作用污染物由于稀释、扩散、沉淀等作可以使这一时期的流域污染状况得到一定程度的缓用而降低浓度.但是,扩散、
6、稀释作用只是使污染物的解,也是减少污染物的一种有效途径.浓度降低,并未使污染物在总量上发生变化.由于这里2冰封期河流中污染物损耗估算模型要研究的主要是污染物从数量上的减少,因此在计算中不计其稀释扩散作用,认为污染物由排污口到达监在冰封期,虽然污染物损耗的各种方式或多或少*教育部博士点基金资助项目(20030027015)通讯作者收稿日期:2006-01-10616北京师范大学学报(自然科学版)第42卷都会发挥一定的作用,但主要方式有以下3种:沉淀、下式表达:L生物降解和冰层冻结作用.$QQKf=dx,2.1沉淀作用沉淀作用是指悬浮颗粒物在重力作Q01000-1其中:Kf为污染物冻结速率
7、(kg#d);x为监测点到用下被分离出来的过程,一般来讲,河流中颗粒物在发起始点的距离(m);Q为河流中污染物质量浓度,它是生沉淀作用的同时,还会在水力冲刷作用下发生再悬-13-1x的函数(mg#L);$Q为河流冻结速率(m#d#浮过程,沉淀速率即是在沉淀与再悬浮综合作用下的-1m);L为两监测断面间的河道长度(m).变化速率.污染物通过沉淀作用从河水中减少有2种$Q可由下式求出:方式,一种是颗粒物本身是由污染物的各成分组成,另$Q1+$Q2+
