化学需氧量在人工浅水湖泊高含沙补水过程中的变化规律-论文.pdf

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1、第32卷第10期环境化学Vo1．32，No．102013矩10月ENVIRONMENTALCHEMISTRY0ctober2013DOI：10．75~／j．issn．0254-6108．2013．10．021化学需氧量在人工浅水湖泊高含沙补水过程中的变化规律陈友媛刘花杨世迎，赫刚。(1．中国海洋大学海洋环境与生态教育部熏点实验室，青岛，266100；2．中国海洋大学环境科学与工程学院，青岛，266100；3．聊城环境保护局，聊城，252000)摘要2012年4月23_-26日黄河向东昌湖补水期间，从入

2、湖口到出湖口布设5个纵断面监测点，同步观测流速、悬浮泥沙含量、化学需氧量(COD)变化情况，并对比分析整个湖区l2个监测点补水前后的COD值．结果表明，黄河补水阶段对东昌湖水体流速、泥沙含量及COD的影响主要集中在入湖口附近，范围有限；悬浮泥沙含量与COD相关系数在补水阶段达0．843，补水前后不相关；虽然黄河水中COD含量比湖区高，在补水阶段总入湖口处COD峰值达65mg·L～，到出湖口处COD平均值下降为15．68mg·L～．同样，补水后整个湖区原水样COD平均含量比补水前下降了21％，悬浮态CO

3、D平均含量下降了10％．原水样COD和清水样COD浓度在补水阶段入湖13处峰值差达45mg·L～，这意味着黄河泥沙对COD有极强的吸附力，一方面吸附自身携带COD，另一方面从湖泊水体中吸附COD．分析黄河水悬浮泥沙中的各种有机成分表明，不易被酸碱所溶解的胡敏素物质占63．1％，说明黄河泥沙携带COD对湖水不易造成污染，而且悬浮泥沙可将吸附的有机污染物迁移至底泥，起到自然净化的作用．关键词东昌湖，黄河，化学需氧量，悬浮泥沙，补水，吸附，沉降．湖泊污染是一个长期积累的过程，人们已经从只关注水体污染转向悬浮

4、泥沙和底泥带来的污染¨．湖泊的悬浮泥沙颗粒较细，比表面积大，在迁移过程中因物理、化学、生物等因素影响而发生絮凝聚合，从而改变悬浮泥沙的结构、形状及密度，使污染物更易被悬浮泥沙吸附．在水流和风的作用下，沉降在湖底泥沙中的污染物又会解吸重新释放到水环境中，造成二次污染一，悬浮泥沙对污染物的迁移转化行为起着重要作用．马娜等通过对万州区段长江流域的水质进行了探索性研究，发现原水中COD值远大于清水的COD值，说明长江悬浮泥沙携带了大量的COD污染物．同样，黄河水中的COD也与悬浮泥沙含量呈显著正相关，说明悬浮

5、泥沙的存在加重了水体的有机污染程度，也增加了判断水体是人为或自然污染程度的难度。．但进入湖泊的悬浮泥沙是怎样影响湖水和底泥中COD的，这方面的研究还较少．考虑到湖泊中的水动力条件和水环境比较复杂，在室内模拟的悬浮泥沙和污染物的规律和河流研究成果很难应用到湖泊，因此开展现场补水过程中悬浮泥沙对湖泊COD变化规律的研究是很有必要的．本文在黄河向东昌湖补水期间研究流速、悬浮泥沙、水体和底泥中化学需氧量的时空变化规律，分析在黄河泥沙携带大量COD污染源的情况下，补水对水体和底泥COD含量的影响，探讨悬浮泥沙沉

6、降对湖泊水体COD净化作用，为人工浅水湖泊补水管理提供科学依据，也为其他多沙水源湖泊治理提供一定的参考．1实验部分1．1研究区概况东昌湖位于山东省聊城市东昌府区西南部，是中国长江以北最大的城市人工湖泊，由北宋时期的护2013年1月10Et收稿．{国家水体污染控制与治理科技重大专项(NO．2009ZX07106．003)资助通讯联系人，Tel：15192766093；E—mail：ysy@OUC．edu．ClI1O期陈友嫒等：化学需氧量在人工浅水湖泊高含沙补水过程中的变化规律城河改造而成，环绕古城四周．

7、湖泊水域面积4．2km，库容1000万m以上，水深2—5m，平均2．7m，湖岸线长约16km，东昌湖主要有6个相互连通的湖区组成(I一Ⅵ)，见图1．东昌湖没有自然河流汇入，主要靠黄河水经四河头控制闸，入沉砂池，由小运河汇入东昌湖．东昌湖只有西南部的热电厂一个出水1：3，年取水量约1×10m。．东昌湖湖底地势平坦，水深较浅，导致湖内循环不畅，重力流弱，以风生流为主．自2006年东昌湖被评为4A级景区后，古城区进行了截污改造工作，目前已无排污EI，仅有零星的生活垃圾及生活污水排入．根据东昌湖2008-20

8、11年水质监测的资料表明，COD每年平均值分别为26．5、24．2、22mg·L和20．2mg·L～，呈现逐年降低的趋势．1．2样品采集与处理2012年4月23日17：30_24日22：00黄河向东昌湖进行补水．在23日_25日连续3d对东昌湖从人湖1：3到出湖口的纵断面5个监测点进行了补水前(23日)、中(2413)、后(25日)的同步测沙和采样．5个监测采样点分别是①．总入水1：3、②．龙湾补水1：3、③-湿地岛、④一南关桥、⑤一电厂取水口．23日采