松花江哈尔滨段水质调查与底泥吸附释放特性研究

摘要

2007年5月,松花江全流域进入了为期十年的“休养期”,外源污染物排放得到的有效控制。同时2008年,大顶子山航电枢纽工程投入使用,使松花江哈尔滨段水环境容量增大。因此,分析了松花江哈尔滨段2006和2009年水体水质情况,以了解松花江哈尔滨段水质改善情况。此外,在外源污染物得到有效控制的情况下,底泥内源污染是导致水质恶化的一个重要因子,而大顶子山工程的建设也会带来泥沙淤积的问题,因此,有必要开展内源污染源对松花江哈尔滨段水质影响的研究。
　　本文开展了松花江哈尔滨段水体污染物的分布调查与分析的研究。通过对松花江哈尔滨段六个常规监测断面朱顺屯、阿什河内、阿什河口下、呼兰河内、呼兰河口下及大顶子山2006和2009年水体高锰酸盐指数、氨氮、总砷、六价铬、总铅、总镉、总铜、总锌的监测数据的分析,总结了污染物在水体中的分布情况及污染状况。结果表明:水体中有机物及氨氮分布情况为阿什河内含量最大,呼兰河内次之,朱顺屯最低,阿什河口下、呼兰河口下及大顶子山相差不大;重金属分布情况为阿什河内最大,其余各断面相差不大。2007年6月松花江流域进入修养期及2008年大顶子山工程蓄水后,2009年水质较2006有所好转。
　　本文开展了底泥中污染物的分布与底泥污染状况的研究。通过对各监测断面底泥中有机质、铵态氮、砷、六价铬、铅、镉、铜、锌含量的测定,分析了污染物在底泥中的分布情况及污染状况。结果表明:有机质及铵态氮含量以阿什河口下为最大,有机指数为0.5462,为有机污染水平,其余断面底泥有机指数均在0.20～0.50范围内,属尚清洁水平;朱顺屯断面有机氮含量为0.065％,属较清洁水平,其余各断面有机氮含量在0.066%～0.133%范围内,均属尚清洁水平;各断面底泥中砷、六价铬、铅、镉、铜、锌含量均远低于《土壤环境质量标准》中一级标准的限值及《农用污泥中污染物控制标准》中最高容许含量,各断面底泥未受到重金属污染。
　　本文开展了底泥对氨氮吸附特性的研究。采用呼兰河口下的风干底泥及NH4Cl标准溶液,分析了氨氮的等温吸附特性及吸附动力学过程,并探讨了环境因子对底泥吸附氨氮过程的影响。结果表明:氨氮吸附量随液相NH4+平衡浓度的增大而增大,Linear方程对氨氮的等温吸附过程拟合效果最好,相关性达到了0.9629;底泥对氨氮的吸附均在1h内快速进行,二级动力学方程可以很好的描述底泥中氨氮的吸附动力学过程,相关性达0.9999;温度升高及pH的降低都会抑制底泥对氨氮的吸附。
　　本文开展了底泥中有机质及氨氮释放特性的研究。采用呼兰河口下的新鲜底泥及水样,分析环境因子对底泥有机质及氨氮释放过程的影响,并模拟了底泥污染物的释放动力学过程。结果表明:温度升高、溶氧不足、氧化还原电位过低及剧烈扰动会促进底泥中有机质及氨氮的释放;碱性条件下底泥中有机质的释放量要大于酸性条件下,氨氮释放量则相反;二级动力学方程可以很好的描述底泥中有机质和氨氮的释放动力学过程,拟合结果均达到了0.90以上;在相同的氧化还原电位条件下,高温或低pH环境可促进底泥中污染物的释放。

目录

松花江哈尔滨段水质调查与底泥吸附释放 特性研究

SDUDY ON SURVEY OF WATER QUALITY AND SEDIMENT ADSORPTION AND RELEASE OF SONGHUA RIVER IN HARBIN SECTION

摘 要

Abstract

目 录

第 1 章 绪 论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外在该方向的研究现状

1.3 本课题主要研究内容

1.4 技术路线图

第2章 实验材料与方法

2.1 实验试剂与仪器

2.2 实验研究方法

第3章 松花江哈尔滨段水体污染物分布调查与分析

3.1 水体水质调查与分析

3.2 底泥污染状况分析

3.3 本章小结

第4章 底泥中有机质和氨氮吸附释放实验模拟与特性 研究

4.1 底泥对氨氮的吸附实验模拟

4.2 底泥中有机质和氨氮的释放实验模拟

4.3 底泥中有机质和氨氮的释放动力学

4.4 氧化还原电位对底泥中有机质和氨氮释放的影响

4.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致 谢