高级搜索

渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用

,  ,  ,  ,  , 

downloadPDF

上一篇

下一篇

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
shu
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
shu

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)

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

  • 1.

    Key Laboratory of Henan Provincial Water Environment Simulation and Control, School of Environmental and Municipal Engineering, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China

  • 2.

    State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China

  • 3.

    University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

  • 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。
    Abstract: In order to solve the problem of eutrophication in the bay of Danjiangkou reservoir, a permeable dam was used to purify water with nitrogen and phosphorus load reduction, and promote the water flow circulation in the bay. In this technology, a triple permeable dam is the main part, water pumping windmills, ecological pond and water distribution system are auxiliary units, the design water load is 16.7 L·min-1. The results showed that through the triple permeable dam, the average reduction rates in TP, TN, NH4+-N and NO3--N loads reached 48.3%, 46.8%, 76.9% and 69.07%, respectively. The standard deviation for the input NO3--N load was higher than other parameters with a value of 2.01, the fluctuations in nitrogen and phosphorus load of effluent were stable, the standard deviation for TN reduction was also high with a value of 1.08. The TSS load in effluent increased, and correlation analysis indicates that it mainly composed of solid particulates. The application of this technology could significantly reduce nitrogen and phosphorus load in the bay water, strengthen bay water flow circulation, and prevent eutrophication phenomenon.
  • 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.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  3223
  • HTML全文浏览数:  3122
  • PDF下载数:  142
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-08

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

    全文HTML

参考文献 (36)

目录

/

返回文章
返回

Copyright © 2019 中国科学院生态环境研究中心