复州河上游氮污染调查及水质净化技术研究

摘要

水环境安全事关重大，河流是确保水环境安全的重要组成部分，必须加强对河流水环境的监控和保护。复州河是缓解大连瓦房店等地水资源供需矛盾的重要水源，然而近年来，随着流域人口、工农业规模等的快速增长，点、面源污水也不断地排入河流，水质原本较好的复州河上游同样面临氮磷等营养元素超标所引起的富营养化问题，严重影响上游的供水质量和水环境安全，亟需进一步的深入调查和研究。人工湿地技术以其特有的高效、经济、可控、生态等优点，正在污水净化处理方面得到越来越多的应用。因此，可在调查分析了复州河上游水质污染状况的基础上，通过设计人工湿地来对上游污染河水进行生态治理，从而为复州河上游地区绿色和可持续的发展提供帮助。 首先，本文在了解了复州河上游概况的基础上，于2017年7月至10月期间，4次前往上游对河流污染源进行了实地调查。同时在长约50km的上游河段，布设7个水质调查断面，进行河流水质（特别是氮）污染状况的实地调查。 其次，基于所调查测得的水质数据，进行描述性统计分析、相关性分析以及氮的组分含量分析，并最终认定在复州河上游水体中，硝态氮是总氮的主要存在形式，总氮均超过地表水Ⅴ类水标准，污染较严重，且主要来自周围的农业面源污染。 然后，本文介绍了我科研团队在大连复州河的人工湿地技术中试试验（即蔡房身人工湿地）的项目概况，并对湿地的植物生长状况、水力负荷与污染负荷、污染物去除效果、去除影响因素等研究成果进行了总结。 最后，基于蔡房身人工湿地的研究成果和有关理论，针对复州河上游河流的污染状况等调查结果，在七道房水库上游推广设计了一个以脱氮、磷为主的聂屯人工湿地污水处理系统，以期达到Ⅲ类地表水出水标准，确保下游水库的水质安全。聂屯人工湿地的工艺流程为“拦污栅→沉淀池→并联的、阶梯递降的水平潜流人工湿地”；设计水量为25000m3/d，湿地表面积约37030m2，湿地单元尺寸为23m*23m*1.5m。为提高净化效率，湿地植物和填料均选取多种类型加以配置，同时应在设计和运行阶段采取多种防洪防冻防堵等措施。

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