本文關(guān)鍵詞：苦溪河流域水環(huán)境現(xiàn)狀及生態(tài)補(bǔ)水研究　出處：《重慶交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：城市河流與城市的產(chǎn)生、發(fā)展密切相關(guān),是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。近年來(lái)快速的城市化使河流生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重干擾,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞,表現(xiàn)為城市河流污染嚴(yán)重、河流生態(tài)環(huán)境用水短缺等。因此,研究城市河流生態(tài)修復(fù)與重建對(duì)城市水系統(tǒng)的和諧運(yùn)作、城市的可持續(xù)發(fā)展和滿足人們的生活需求意義重大。苦溪河是重慶市江南新城的活力和地標(biāo)所在,同時(shí)作為長(zhǎng)江一級(jí)支流,其水質(zhì)好壞對(duì)長(zhǎng)江水體的影響也比較明顯,因此對(duì)苦溪河流域水環(huán)境現(xiàn)狀及流域生態(tài)補(bǔ)水進(jìn)行研究具有重要的意義。本課題通過(guò)對(duì)苦溪河常規(guī)監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)的收集和自選監(jiān)測(cè)斷面的采樣分析,對(duì)苦溪河水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行研究;根據(jù)水環(huán)境現(xiàn)狀確定了生態(tài)補(bǔ)水的流域修復(fù)方案,提出了基于污水資源化利用的生態(tài)補(bǔ)水方式;以水資源極限開(kāi)發(fā)為依據(jù),確定了生態(tài)補(bǔ)水水量,從污水再利用角度對(duì)尾水水質(zhì)特征和苦溪河現(xiàn)有生態(tài)處理系統(tǒng)處理潛能進(jìn)行了分析研究,并通過(guò)計(jì)算苦溪河現(xiàn)狀水環(huán)境容量,確定了苦溪河生態(tài)補(bǔ)水模式,結(jié)合一維水質(zhì)模型對(duì)苦溪河補(bǔ)水效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。研究結(jié)果表明:(1)現(xiàn)有排水管網(wǎng)不完善導(dǎo)致部分污水直接排入苦溪河,且流域內(nèi)排污口較多,排污口處水質(zhì)較差;采用綜合污染指數(shù)法對(duì)苦溪河進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為苦溪河水質(zhì)總體處于中輕度污染,且綜合污染指數(shù)呈下降趨勢(shì),年內(nèi)枯水期污染程度較豐水期嚴(yán)重;采用主成分分析法與綜合污染指數(shù)法相結(jié)合借助于SPSS軟件對(duì)影響苦溪河流域水質(zhì)的主要指標(biāo)進(jìn)行了二次評(píng)價(jià),篩選出BOD5、NH_3-N、TP、糞大腸桿菌群、陰離子表面活性劑等五項(xiàng)指標(biāo)為主要影響因子,其綜合污染指數(shù)呈上升趨勢(shì),且年內(nèi)波動(dòng)比較明顯。(2)采用綜合分析法對(duì)苦溪河選取的11個(gè)監(jiān)測(cè)斷面(S1-1,S1-2,S2-1,S2-2,S3-1,S4-1,S4-2,S5-1,S5-2,S6-1,S7-1)進(jìn)行空間污染特性分析,綜合污染指數(shù)在空間上呈先增大后減少的趨勢(shì),即支流匯入前河道下游污染程度整體高于上游,匯入后污染程度下降,經(jīng)生態(tài)處理設(shè)施污染指數(shù)有明顯下降過(guò)程。由于斷面S2-2、S5-1、S5-2和S6-1有污染源進(jìn)入,導(dǎo)致其斷面污染負(fù)荷比較大,分別為0.12、0.14、0.14和0.12,水質(zhì)污染情況較嚴(yán)重。(3)根據(jù)苦溪河最小生態(tài)基流原則,計(jì)算出苦溪河的生態(tài)需水總量為2299萬(wàn)m~3/a,其中河道外基本生態(tài)需水量為474萬(wàn)m~3/a,河道內(nèi)基本生態(tài)需水量為584萬(wàn)m~3/a,輸沙需水量66萬(wàn)m~3/a,城市河湖用水765萬(wàn)m~3/a,水體污染稀釋用水量41萬(wàn)m~3/a,生態(tài)需水量占多年平均徑流量的65.82%。(4)通過(guò)對(duì)茶園污水廠尾水水質(zhì)情況進(jìn)行分析,茶園污水廠出水均能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B標(biāo),其尾水中的TP、BOD5、TN等指標(biāo)超過(guò)了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類水限值。通過(guò)對(duì)河道內(nèi)現(xiàn)有生態(tài)處理設(shè)施處理潛能的分析,認(rèn)為現(xiàn)狀濕地對(duì)補(bǔ)水水源中的COD、BOD5具有一定的處理效果,去除率分別為3.6%和20%,但對(duì)TP、NH_3-N的去除效果不明顯。研究結(jié)果表明,若利用河道內(nèi)現(xiàn)有濕地對(duì)污水廠尾水進(jìn)行深度處理,則需對(duì)其重建并加強(qiáng)維護(hù)管理,以保證其處理效果。(5)采用完全混合法進(jìn)行水環(huán)境容量計(jì)算,選取CODMn、BOD5、NH_3-N、TP等4項(xiàng)污染物指標(biāo),得到水環(huán)境容量分別為184.56、176.32、7.95、2.54 t/a,經(jīng)環(huán)境容量復(fù)核分析尾水具備作為苦溪河生態(tài)補(bǔ)水水源的潛力。(6)以地表水極限開(kāi)發(fā)限度為依據(jù)確定了苦溪河流域需要的生態(tài)補(bǔ)水量為902萬(wàn)m~3/a,采用茶園污水廠尾水對(duì)苦溪河流域枯水期(每年10月至次年4月)進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。結(jié)合零維及一維水質(zhì)模型對(duì)NH_3-N、TP、BOD5進(jìn)行補(bǔ)水效果分析,得到研究段內(nèi)尾水補(bǔ)水后斷面S1-1的NH_3-N、TP和BOD5的濃度較未補(bǔ)水前斷面污染物濃度先有明顯上升趨勢(shì);而S7-1監(jiān)測(cè)斷面補(bǔ)水后NH_3-N、TP、BOD5的濃度較未補(bǔ)水前斷面污染物有明顯下降趨勢(shì),分別下降了36.8%、9.1%和43.5%。水質(zhì)模型模擬分析結(jié)果顯示,研究段內(nèi)生態(tài)補(bǔ)水后各斷面水質(zhì)均滿足地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)沿岸完全截污后補(bǔ)水效果進(jìn)行了模擬,結(jié)果顯示較截污前補(bǔ)水NH_3-N、TP和BOD5濃度分別降低了25%、15%和27.4%,補(bǔ)水效果得到進(jìn)一步提升。但從預(yù)防水體富營(yíng)化角度分析,宜對(duì)尾水中氮磷營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)行深度處理再進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。本研究將為污水資源化利用和流域生態(tài)補(bǔ)水提供一定的參考價(jià)值,對(duì)污水廠尾水作為生態(tài)補(bǔ)水水源做了初步的研究,以期將污水資源化利用與河流水生態(tài)功能修復(fù)結(jié)合起來(lái),研究成果具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X143;X522

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本文編號(hào)：1329709