城市濱水區(qū)水污染特征及控制技術(shù)研究——以鎮(zhèn)江市內(nèi)江為例.pdf

1、城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的高度集聚，促使大量的物質(zhì)和能量在城市生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)和流動(dòng)，這給城市水環(huán)境帶來(lái)了水體污染、水質(zhì)惡化、水源短缺等一系列問(wèn)題，而城市濱水區(qū)是污染負(fù)荷的匯集區(qū)，易于導(dǎo)致城市濱水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)退化。而隨著人們生活水平的提高，對(duì)城市水環(huán)境的要求更高，因而必須采取有效措施控制城市濱水環(huán)境系統(tǒng)的惡化。本課題來(lái)源于“十五”國(guó)家863城市水環(huán)境專項(xiàng)“鎮(zhèn)江水環(huán)境質(zhì)量改善與生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究及示范項(xiàng)目”，論文在內(nèi)江水質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)、水生態(tài)系統(tǒng)多樣性灰

2、色關(guān)聯(lián)分析基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)研究了城市濱水區(qū)水環(huán)境主要污染特征，基于內(nèi)江污染負(fù)荷削減開(kāi)發(fā)了漩流沉降削減徑流污染技術(shù)，構(gòu)建了溢流污染凈化技術(shù)和生態(tài)堤.濱江帶-天然濕地水體凈化技術(shù)。主要研究結(jié)論如下：
　　 1)利用構(gòu)建的模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)內(nèi)江水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明：內(nèi)江水體污染程度相當(dāng)嚴(yán)重，TP、TN指標(biāo)偏高，為主要污染物，較大區(qū)域的水體為Ⅳ類，部分區(qū)域?yàn)閂類；通過(guò)內(nèi)江浮游生物調(diào)查及與水質(zhì)灰色關(guān)聯(lián)分析，可知：鎮(zhèn)江內(nèi)江水生生態(tài)系

3、統(tǒng)現(xiàn)狀較好，基本為清潔至輕污染狀態(tài)，各水質(zhì)因子與浮游生物關(guān)聯(lián)度大小的排列順序?yàn)椋篋O>COD>TN>TP>NH3-N>BOD，其中，DO、COD和TN是影響內(nèi)江浮游生物密度的關(guān)鍵因子，而TP、NH3-N、BOD對(duì)內(nèi)江浮游生物密度的影響較小。
　　 2)選定內(nèi)江流域內(nèi)典型下墊面監(jiān)測(cè)地表徑流，分別得到水文特征、水質(zhì)特征和徑流平均濃度，結(jié)果表明：初期徑流中污染濃度高，而且平均濃度均超過(guò)地表水V類幾倍，而且可生化性差；對(duì)江濱泵站溢流口的

4、污染水質(zhì)和病原微生物調(diào)查分析，可知溢流口水質(zhì)特征接近于城市生活污水，同時(shí)溢流污水中含有大量與人體或動(dòng)物有關(guān)的病原微生物，存在生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 3)對(duì)鎮(zhèn)江內(nèi)江的底泥分布特征、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和相關(guān)性分析，結(jié)果表明：內(nèi)江底泥中的重金屬污染主要為Hg、Cd、AS；總體重金屬的危害程度處在中等危害水平，在3、8、20、21采樣點(diǎn)附近生態(tài)威脅程度較強(qiáng)，優(yōu)先在這些區(qū)域清理淤泥；通過(guò)內(nèi)江底泥取樣，試驗(yàn)檢測(cè)其氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素釋放特征，結(jié)果表

5、明，在環(huán)境條件的變化可加速底泥氮磷元素的釋放；不同取樣點(diǎn)底泥氮、磷釋放的空間變異性高；底泥氮磷釋放對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的貢獻(xiàn)不容忽視。對(duì)底泥污染控制采用水力沖挖清淤吹填技術(shù)，將底泥清淤吹填到天然濕地區(qū)域地勢(shì)較低的區(qū)域，抬升濕地低洼處的高程，補(bǔ)栽蘆葦?shù)葷竦刂脖?，?shí)現(xiàn)濕地地理面積的修復(fù)。
　　 4)暴雨徑流污染物的濃度變化和降雨強(qiáng)度之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，其中SS、總磷和COD的變化趨勢(shì)和降雨強(qiáng)度的趨勢(shì)基本吻合，但TN與降雨強(qiáng)度基本沒(méi)有相關(guān)

6、性；徑流污染物中COD和SS具有很好的相關(guān)性，與TP具有一定的相關(guān)性；漩流沉降池對(duì)COD和SS沉降分離效率較高，平均達(dá)到40％和50％左右，對(duì)TP和TN沉降分離效率降低，TN分離效率平均只有7％左右；對(duì)于特定受納水體，漩流沉降池對(duì)徑流污染處理不能達(dá)到預(yù)測(cè)目標(biāo)，需要從徑流全過(guò)程采用相應(yīng)的處理措施。
　　 5)針對(duì)溢流污染提出了復(fù)合生物接觸氧化法凈化系統(tǒng)，利用生態(tài)浮床-彈性填料接觸氧化-曝氣生物濾池的吸收、吸附、降解、轉(zhuǎn)化等過(guò)程，對(duì)

7、CSOs中污染物進(jìn)行凈化處理，在HRT為4h，彈性填料填充量43.6％和生物濾層厚度40cm情況下，COD、NH3-N、TN和TP去除率分別為82.1％、56％、57％、22％，總體凈化效果較好；COD、NH3-N、TN和TP降解過(guò)程遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
　　 6)為了增強(qiáng)內(nèi)江水生態(tài)系統(tǒng)自然凈化能力，構(gòu)建了生態(tài)堤-濱江帶-天然濕地凈化系統(tǒng)。生態(tài)混凝土護(hù)坡對(duì)COD、SS相對(duì)于TN和TP具有較好的去除效率，7d后去除率分別為57