渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用

宋志鑫, 宋刚福, 唐文忠, 李海华, 闫丹丹, 王蒙蒙. 渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
引用本文: 宋志鑫, 宋刚福, 唐文忠, 李海华, 闫丹丹, 王蒙蒙. 渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
SONG Zhixin, SONG Gangfu, TANG Wenzhong, LI Haihua, YAN Dandan, WANG Mengmeng. Application of permeable dam on nitrogen and phosphorus load reduction in the bay of Danjiangkou reservoir[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
Citation: SONG Zhixin, SONG Gangfu, TANG Wenzhong, LI Haihua, YAN Dandan, WANG Mengmeng. Application of permeable dam on nitrogen and phosphorus load reduction in the bay of Danjiangkou reservoir[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115

渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用

  • 基金项目:

    中国科学院青年创新促进会(2017059)

    国家青年自然科学基金资助项目(51708251)

    河南省教育厅高等学校重点科研项目(17A570001)

    华北水利水电大学高层次人才科研启动项目

    河南省科技攻关项目(182102310814)

Application of permeable dam on nitrogen and phosphorus load reduction in the bay of Danjiangkou reservoir

  • Fund Project:
  • 摘要: 为了解决丹江口库湾局部水体富营养化问题,以水体氮、磷削减负荷为目标,利用渗透坝对库湾水体进行净化,促进库湾水体流动循环。该技术以渗透坝为主体,包括提水风车、生态塘和布水系统,设计进水负荷为16.7 L·min-1。结果表明,三级坝系统对水体中TP、TN、NH4+-N和NO3--N负荷平均削减率分别为48.3%、46.8%、56.9% 和52.1%,进水中NO3--N负荷量的标准偏差较大,为2.01,出水氮磷负荷量波动比较稳定,TN削减负荷量标准偏差较大,为1.08。TSS出水负荷量出现升高现象,分析表明TSS主要成分为固体颗粒物质。该技术的应用对库湾水体氮磷负荷具有显著的削减作用,同时能够增强库湾水体的流动循环,可有效防止水体富营养化现象发生。
  • 加载中
  • [1] HEISLER J, GLIBERT P M, BURKHOLDER J M, et al. Eutrophication and harmful algal blooms: A scientific consensus[J]. Harmful Algae, 2008, 8(1): 3-13.
    [2] SMITH V H. Eutrophication of freshwater and coastal marine ecosystems: A global problem[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2003, 10(2): 126-139.
    [3] 李冰, 王亚, 郑钊, 等. 丹江口水库调水前后表层沉积物营养盐和重金属时空变化[J]. 环境科学, 2018, 39(8): 3591-3600.
    [4] ANDERSON D M, GLIBERT P M, BURKHOLDER J M. Harmful algal blooms and eutrophication: Nutrient sources, composition, and consequences [J]. Estuaries, 2002, 25(4B): 704-726.
    [5] 王书航, 王雯雯, 姜霞, 等. 丹江口水库水体氮的时空分布及入库通量[J]. 环境科学研究, 2016, 29(7): 995-1005.
    [6] 张小龙, 王晓昌, 刘言正, 等. 多级生态塘植物修复技术用于富营养化水体修复[J]. 中国给水排水, 2015, 31(4): 95-98.
    [7] 陈聪聪, 饶拉, 黄金良, 等. 东南沿海河流-水库系统藻类生长营养盐限制季节变动[J]. 环境科学, 2015, 36(9): 3238-3247.
    [8] KEMP W M, BOYNTON W R, ADOLF J E, et al. Eutrophication of Chesapeake bay: Historical trends and ecological interactions [J]. Marine Ecology Progress Series, 2005, 303: 1-29.
    [9] SCHINDLER D W, HECKY R E, FINDLAY D L, et al. Eutrophication of lakes cannot be controlled by reducing nitrogen input: Results of a 37-year whole-ecosystem experiment[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105(32): 11254-11258.
    [10] HOWARTH R W, MARINO R. Nitrogen as the limiting nutrient for eutrophication in coastal marine ecosystems: Evolving views over three decades[J]. Limnology and Oceanography, 2006, 51(1): 64-76.
    [11] SMITH V H, TILMAN G D, NEKOLA J C. Eutrophication: Impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems [J]. Environmental Pollution, 1999, 100(1/2/3): 79-96.
    [12] CLOERN J E. Our evolving conceptual model of the coastal eutrophication problem [J]. Marine Ecology Progress Series, 2001, 210: 23-53.
    [13] 黄清辉, 王磊, 王子健. 中国湖泊水域中磷形态转化及其潜在生态效应研究动态[J]. 湖泊科学, 2006(3): 199-206.
    [14] 尹华, 昌镜伟, 章光新, 等. 新立城水库水体富营养化成因及治理对策[J]. 东北师大学报(自然科学版), 2010, 42(1): 152-156.
    [15] 郑保海, 朱静亚, 许信, 等. 丹江口水库着生藻类群落特征及其水质评价[J]. 河南师范大学学报(自然科学版), 2018, 46(4): 95-101.
    [16] HUTCHISON K J, HESTERBERG D. Dissolution of phosphate in a phosphorus-enriched ultisol as affected by microbial reduction[J]. Journal of Environmental Quality, 2004, 33(5): 1793-1802.
    [17] 何晓祺. 丹江口水库淹没区淅川段土壤氮磷分布及释放影响因素研究[D]. 焦作: 河南理工大学, 2010.
    [18] 雷沛, 张洪, 单保庆. 丹江口水库典型入库支流氮磷动态特征研究[J]. 环境科学, 2012, 33(9): 3038-3045.
    [19] 李伟萍, 曾源, 张磊, 等. 丹江口水库消落区土地覆被空间格局分析[J]. 国土资源遥感, 2011, 23(4): 108-114.
    [20] 黄廷林, 柴蓓蓓. 水源水库水质污染与富营养化控制技术研究进展[J]. 地球科学进展, 2009, 24(6): 588-596.
    [21] 张莹, 李宝珍, 屈建航, 等. 斜生栅藻对低浓度无机磷去除和生长情况的研究[J]. 环境科学, 2010, 31(11): 2661-2665.
    [22] 邓志强. 人工浮床净化污染水体中氮磷的研究[D]. 长春: 中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所), 2013.
    [23] 李威. 人工浮床对受污染地表水的净化研究[D]. 武汉:武汉理工大学, 2013.
    [24] 苟婷, 马千里, 许振成, 等. 贝江浮游藻类群落特征及富营养化风险分析[J]. 环境科学, 2015, 36(3): 946-954.
    [25] 王华, 逄勇. 藻类生长的水动力学因素影响与数值仿真[J]. 环境科学, 2008, 29(4): 884-889.
    [26] 马沛明, 况琪军, 凌晓欢, 等. 藻类生物膜技术脱氮除磷效果研究[J]. 环境科学, 2007, 28(4): 4742-4746.
    [27] 谭洪新, 刘艳红, 周琪, 等. 添加碳源对潜流+表面流组合湿地脱氮除磷的影响[J]. 环境科学, 2007, 28(6): 1209-1215.
    [28] 易颖琦, 陆敬严. 立轴式大风车及其受力分析[J]. 同济大学学报(自然科学版), 1996, 24(3): 287-292.
    [29] 王福星, 孙彦君, 赵云久. 风力离心泵提水机组的试验研究[J]. 水利水电科技进展, 1999, 19(5): 42-43.
    [30] 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法[M]. 4版. 北京: 中国环境科学出版社, 2002.
    [31] 国家环境保护总局. 水质 磷酸盐的测定 钼酸铵分光光度法: GB 11893-1989[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 1989.
    [32] 国家环境保护总局. 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法: HJ 636-2012[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2012.
    [33] 国家环境保护总局. 水质 无机阴离子的测定 离子色谱法: HJ/T 84-2016[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2016.
    [34] 国家环境保护总局. 水质 NH4+-N的测定 纳氏试剂分光光度法: HJ 535-2009[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.
    [35] 刘冰, 张黎, 尚宏志. 表面流人工湿地在污水深度处理中应用的研究[C]//中国环境科学学会. 中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷), 2006.
    [36] 张多英, 李伟光, 刘苗, 等. 低温异养硝化菌群去除氨氮的动力学[J]. 环境工程学报, 2015, 9(8): 3751-3756.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-08
宋志鑫, 宋刚福, 唐文忠, 李海华, 闫丹丹, 王蒙蒙. 渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
引用本文: 宋志鑫, 宋刚福, 唐文忠, 李海华, 闫丹丹, 王蒙蒙. 渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
SONG Zhixin, SONG Gangfu, TANG Wenzhong, LI Haihua, YAN Dandan, WANG Mengmeng. Application of permeable dam on nitrogen and phosphorus load reduction in the bay of Danjiangkou reservoir[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115
Citation: SONG Zhixin, SONG Gangfu, TANG Wenzhong, LI Haihua, YAN Dandan, WANG Mengmeng. Application of permeable dam on nitrogen and phosphorus load reduction in the bay of Danjiangkou reservoir[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 88-94. doi: 10.12030/j.cjee.201807115

渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用

  • 1. 华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南省水环境模拟与治理重点实验室,郑州450011
  • 2. 中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京100085
  • 3. 中国科学院大学,北京100049
基金项目:

中国科学院青年创新促进会(2017059)

国家青年自然科学基金资助项目(51708251)

河南省教育厅高等学校重点科研项目(17A570001)

华北水利水电大学高层次人才科研启动项目

河南省科技攻关项目(182102310814)

摘要: 为了解决丹江口库湾局部水体富营养化问题,以水体氮、磷削减负荷为目标,利用渗透坝对库湾水体进行净化,促进库湾水体流动循环。该技术以渗透坝为主体,包括提水风车、生态塘和布水系统,设计进水负荷为16.7 L·min-1。结果表明,三级坝系统对水体中TP、TN、NH4+-N和NO3--N负荷平均削减率分别为48.3%、46.8%、56.9% 和52.1%,进水中NO3--N负荷量的标准偏差较大,为2.01,出水氮磷负荷量波动比较稳定,TN削减负荷量标准偏差较大,为1.08。TSS出水负荷量出现升高现象,分析表明TSS主要成分为固体颗粒物质。该技术的应用对库湾水体氮磷负荷具有显著的削减作用,同时能够增强库湾水体的流动循环,可有效防止水体富营养化现象发生。

English Abstract

参考文献 (36)

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