《水庫環境容量與生態安全控制技術研究》在系統收集了產芝水庫流域自然地理、水文地質等區域自然環境概況資料,對水庫的污染現狀進行了綜合評價,預測了多種污染源共同影響下不同水文年水庫的水質分布和水環境容量,通過室內試驗研發了兩級垂直流土地系統、生態調度法、聚硅硫酸鋁鐵抑制底泥磷釋放技術以及底泥原位覆蓋技術,并且完成了原位水質自動檢測系統。
《水庫環境容量與生態安全控制技術研究》的研究對象為從事水文水資源、環境科學與工程、水利工程、給水排水等專業的本科生、研究生、科研人員和工程技術人員。
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通過圖6—66可以發現,與沙土覆蓋和凹土覆蓋相比,未加覆蓋的情況下底泥氮的釋放較快,在第4天基本達到平衡;沙土覆蓋和凹土覆蓋情況下的總氮濃度在前15天波動較大,之后緩緩升高,在第53天基本達到平衡。與未加覆蓋層相比,沙土覆蓋和改性凹土覆蓋上覆水中總氮濃度在整個時間段內都低于未加覆蓋,說明沙土覆蓋和凹土覆蓋都可以抑制底泥氮的釋放,且凹土覆蓋優于沙土覆蓋。到第61天,未加覆蓋、沙土覆蓋和凹土覆蓋的總氮濃度分別為0.708,0.653,0.566 mg/L,釋放量分別為3.350,2.923,2.345 mg,沙土覆蓋的平均釋放通量為1.185 mg/(m2·d),對底泥總氮釋放通量的抑制率為12.75%;凹土覆蓋的平均釋放通量為0.950 mg/(m2·d),對底泥總氮釋放通量的抑制率為30.00%。
沙土覆蓋和改性凹土覆蓋對底泥各種形態氮的釋放抑制效果較好的原因可能是,沙土覆蓋和凹土覆蓋層延長了底泥所釋放的氨氮到達上覆水的時間,使覆蓋層的機械阻擋作用增強,從而對底泥氨氮釋放的控制效果較好。綜上所述,覆蓋層對氨氮和硝氮的釋放抑制率較高,對總氮的抑制率相對較低,說明覆蓋層對有機氮的抑制效果不是很理想。
(2)覆蓋層厚度
圖6—67為不同厚度凹土(100 g,200 g和300 g)覆蓋作用下底泥氨氮、硝氮和總氮的釋放規律。在初始時刻,三種覆蓋條件下的上覆水中的氨氮濃度從零迅速增加,到第12天左右達到一個較高的峰值,此時的氨氮濃度分別為0.155,0.152,0.158 mg/L,釋放量分別為0.616,0.591,0.601 mg。之后200 g和300g凹土覆蓋的氨氮濃度開始降低,然后保持在較小范圍內波動。這與上述覆蓋層類型的影響試驗中的結果是一致的。可以看出,改性凹土可以較好地抑制底泥氨氮的釋放,到模擬釋放結束時(第61天)100 g,200 g,300 g改性凹土覆蓋對底泥氨氮釋放量的抑制率分別為16.26%,31.73%和41.27%。
從圖6—67還可以看出,厚度對改性凹土覆蓋抑制底泥氨氮釋放的效率影響較大,覆蓋層越厚,抑制底泥氨氮釋放的效率越高。改性凹土投加量由100 g增加到200 g再增加到300 g,到第61 d上覆水的氨氮濃度則由0.163 mg/L逐漸下降到0.129 mg/L再下降到0.111 mg/L,對應的覆蓋層對底泥氨氮釋放的抑制率則由l6.26%增加到31.73%再增加到41.27%。