田莊水庫內(nèi)源氮釋放與外源氮淋濾行為研究.pdf

1、沂源縣位于山東省淄博市南部，縣內(nèi)河流眾多，地表水資源相對豐富，但可供飲用水資源缺乏，屬水質(zhì)性缺水。田莊水庫位于沂河上游，是沂源縣唯一的一座大型水庫，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，田莊水庫上游和周邊污水排放量的不斷增加，加上一些不合理的開發(fā)活動，使田莊水庫水質(zhì)污染問題日益嚴(yán)重，尤其是氮含量大大超標(biāo)，現(xiàn)狀不能作為飲用水源。田莊水庫水體氮嚴(yán)重超標(biāo)已經(jīng)成為制約其成為沂源縣城區(qū)居民飲用水源的重要因素。本研究為田莊水庫水污染控制與治理提供科學(xué)決策的理論

2、依據(jù)，對逐漸凈化田莊水庫的水質(zhì)，使其成為沂源縣的主要生活飲用水源有著重要的指導(dǎo)意義與應(yīng)用價值，也為其它水庫污染治理提供借鑒。 本論文于2005年6月至2006年9月期間，在淄博田莊水庫進(jìn)行了氣象、水文、地質(zhì)等方面調(diào)查工作，并監(jiān)測了水庫7個斷面的水質(zhì)和底質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，本文系統(tǒng)研究了田莊水庫內(nèi)源氮釋放規(guī)律與外源氮淋濾行為。通過連續(xù)的水質(zhì)監(jiān)測，研究了田莊水庫庫區(qū)及入庫河流的水質(zhì)分布特征；通過土柱試驗，研究了田莊水庫內(nèi)源氮污染的釋放

3、規(guī)律，模擬了季節(jié)轉(zhuǎn)化時底泥釋氮的變化；通過批量試驗，分析了主要環(huán)境因素(溶解氧、溫度、pH值和擾動)對內(nèi)源氮釋放的影響；通過動態(tài)淋濾試驗，研究了田莊水庫主要點源污染及農(nóng)業(yè)面源氮污染的淋濾行為。通過上述一系列的試驗研究，得出了一些新的認(rèn)識和結(jié)論，本論文的主要研究成果如下： (1)目前，庫區(qū)內(nèi)氨氮和總氮濃度很高，均嚴(yán)重超標(biāo)。隨著東風(fēng)化肥廠停止向水庫排污，濃度有所下降，氨氮濃度保持在1.374mg/L左右，污染物超標(biāo)情況仍十分嚴(yán)重。

4、在對入庫四條河流的監(jiān)測中，總氮含量超標(biāo)嚴(yán)重，分別超標(biāo)946.1﹪、601.8﹪、1105.2﹪和673.7﹪，這與流域內(nèi)化肥、農(nóng)藥等流失情況密切相關(guān)，河流中極高的氮含量最終隨水流匯入水庫勢必造成庫區(qū)水質(zhì)的污染。 (2) 底泥中硝氮含量的平均值為2.161mg/Kg，氨氮平均含量則高達(dá)587.29mg/kg，總氮含量為843.85mg/kg，底泥中氨氮占總氮含量的比例最大，為69.6﹪。 (3)好氧條件能夠加速田莊水

5、庫底泥中的氨氮硝化生成硝氮，并減緩氨氮的釋放，硝氮與氨氮的平均釋放速率分別為43.486mg/m<'2>·d和39.966 mg/m<'2>·d；厭氧條件能夠加速底泥中氨氮的釋放，對氨氮的硝化有很強的抑制作用，硝氮與氨氮的平均釋放速率分別為120.201 mg/m<'2>·d和-mg/m<'2>·d。 (4)溶解氧含量是影響田莊水庫底泥釋氮的主要因素。氨氮在底泥-水界面的釋放速率和釋放量與溫度呈正相關(guān)，溫度對氨氮發(fā)生硝化的影響

6、較小；擾動和pH值對底泥釋氮的影響相對于溶解氧和溫度較小。 (5)來自粉煤灰和農(nóng)業(yè)面源的硝氮含量很大，降雨強度和類型對其淋出液中的硝氮峰值濃度產(chǎn)生的時間和數(shù)值都有所影響。 (6)田莊水庫底泥年釋放氨氮和硝氮的總量分別高達(dá)78.6t和23.3t，僅僅由底泥釋放的氮，就能使上覆水體中的氨氮濃度上升0.578mg/L，硝氮濃度則上升0.171mg/L；東風(fēng)化肥廠粉煤灰每年對水庫硝氮的貢獻(xiàn)量為17.10t，最大可使水庫水體的

7、硝氮濃度增加0.126mg/L；而農(nóng)業(yè)面源氮污染年均排入水庫硝氮總量高達(dá)604.49t，氨氮23.85t，可使田莊水庫水體中的硝氮濃度上升4.446mg/L，氨氮上升0.175mg/L，可見，農(nóng)業(yè)面源是田莊水庫水體硝氮的主要來源。 (7)就田莊水庫水體氮污染現(xiàn)狀，針對外源污染，提出倡導(dǎo)科學(xué)種田、科學(xué)施肥、加強水庫流域的農(nóng)田管理以及停止東風(fēng)化肥廠粉煤灰在水庫岸邊的堆放；針對內(nèi)源污染，提出采用以生物修復(fù)的方式為主底泥疏浚為輔的治理