利用盘式曝氧技术提高注入污水含氧量试验

目前大庆油田主要采用射流曝氧工艺提高污水中含氧量,但是在杏南矿区应用过程中发现,污水中含氧量以及Fe^(2+)、S^(2-)等二价离子去除率未能达到预期。针对射流曝氧污水溶氧量不足的问题,应用注水罐盘式曝氧技术,对已建注水曝氧站进行改造,探索一种新型盘式曝氧方式,并在A和B两座配注站开展了盘式曝氧技术现场试验。盘式工艺采用供气增氧微氧化装置,利用离心鼓风机或罗茨鼓风机为水体进行曝氧,解决射流曝氧工艺曝氧后污水溶氧量不足的问题,保证聚驱稀释用水溶氧值满足开发效果。研究结果表明:在相同气水比的情况下,鼓风机设备造价及能耗均低于空压机;在相同气量情况下,曝气器氧传递效率高,对水中溶氧量提升幅度大。经现场试验,使用供气增压设备后,出水溶氧量由1.5 mg/L提高到6.6 mg/L,配制聚合物黏度平均提高7.6%以上,聚合物溶液稳定性大幅提升,保证了聚驱稀释用水溶氧值满足开发要求。

南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值的季节特征

根据“八五”、“九五”国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料 ,对南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值现象的分布特征、季节变化规律作了较为全面的分析和研究 ,同时比较了东海、黄海海域春、夏季溶解氧垂直分布出现的最大值现象及其特征 .研究结果表明南沙群岛海域溶解氧垂直分布的最大值现象与我国东海、黄海海域的溶解氧垂直分布最大值现象无论在地理分布、深度、强度、季节性变化还是存在条件的特征化方面 ,均有着较大的差别 .反映影响南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值形成的原因 ,均与东海。

百花湖水体氮的空间分布研究

初步探讨了百花湖水体中氮的空间分布特征,并分析了氮及溶解氧(DO)的相关性。对8个站位的表层、4m、8m及12m水体中总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮及溶解氧进行了测定。结果表明,百花湖水体中总氮的平均含量为1.18mg/L,氨氮的平均含量为0.144mg/L,硝酸盐氮的平均含量为0.20mg/L,亚硝酸盐氮的平均含量为0.018mg/L。百花湖入湖口附近的1号采样点总氮、氨氮和硝酸盐氮的平均浓度都较其它采样点高。分析表明百花湖中DO浓度与硝酸盐氮和亚硝酸盐氮呈负相关,相关系数分别为-0.629、-0.724。

南黄海冷水域西部溶解氧垂直分布最大值现象的成因分析

重点分析了南黄海冷水域西部溶解氧(DO)垂直分布中的最大值现象,并对DO浓度与主要环境因子的相关性进行了研究。结果表明:DO垂直分布最大值现象是调查海域DO分布的显著特征,且与SCM现象相伴生;DO垂直分布的最大值深度和量值具有较为明显的区域差异;温、盐是DO最大值层以上水体中氧含量的主要控制因素;一定强度的温跃层形成之后,DO最大值层出现在跃层的下界附近,且其氧含量受控于跃层厚度和生物化学作用,并与跃层厚度呈正相关;底层较低的DO含量是底层水及沉积物中有机物分解耗氧的结果。同时,还成功解释了DO最大值处与次表层叶绿素最大值层位置不吻合且量值不相关的原因,并提出了"DO净积累效应"的观点,不仅从时间跨度以及动态的角度上对DO最大值的形成机制进行了分析,而且从理论上探讨了DO最大值层氧含量(或来源)的构成,指出自DO最大值层开始产生至观测之时该层之下、真光层以内水体中的生物化学作用(或Chl-a总产出)才与氧最大值密切相关。总体来看,水体层化和生物化学作用明显影响着夏季南黄海冷水域西部DO的垂直分布。

黄海溶解氧含量场季节循环时空模态与机制

根据黄海1977年5月至1981年11月温度、盐度和溶解氧含量调查资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、调和分析和延迟相关分析等方法,分析了黄海溶解氧含量场季节循环时空模态与机制.黄海溶解氧含量场季节循环主要存在两种时空模态:第一模态是对海气氧通量、沿岸流、涡旋涌升流和温度、盐度场模态以及生物活性组分(BAC)氧化与光合作用、沉积物需氧量(SOD)季节变化的响应,空间分量为准三层垂直结构,时间分量季节变化位相垂直传播有两种形式:自表层向深层和由底层向浅层;第二模态是对离岸流、冷水团和温度、盐度模态以及生物活性组分氧化与光合作用、沉积物需氧量季节变化的响应,空间分量为五层垂直结构,时间分量季节变化位相自表层传播至底层约需3个月.黄海温度季节变化对溶解氧含量季节变化影响的敏感程度大于盐度.春夏季生物活性组分强耗氧、饱和溶解氧弱减氧作用的垂直差异以及沉积物需氧量强盛是出现夏季溶解氧含量垂直最大值现象的主要机制.在平均年度中,表层增氧月数多于减氧;10m层增减氧月数相同;20、30 m和底层增氧月数少于减氧.对于平均年度表层海气氧通量,黄海是"源",最大"源"通量出现在春季;渤海是"汇",最大"汇"通量出现在冬季.黄海溶解氧含量季节变化位相多迟于渤海约1个月.

长江河口最大浑浊带含沙量垂线分布状态的分析

计算表明,潮泵效应在长江河口最大浑浊带悬沙输移中起着重要的作用。含沙量垂线分布的潮周期变化反映悬沙与床沙之间存在双向交换。据此讨论了最大浑浊带与拦门沙的关系。

黄海溶解氧垂直分布最大值的成因

本文对黄海溶解氧垂直分布中最大值的成因进行了探讨．认为：浮游植物春花期光合作用产生的大量氧，是溶解氧垂直分布最大值得以在春季（5月）形成的基础；而良好的温、密跃层的存在是氧最大值得以形成的必要条件，夏季叶绿素最大值层中较强的光合作用，是氧最大值在夏季得以维持甚至增强的主要原因．提出：黄海春、夏季溶解氧垂直分布中的最大值并非主要由冬季保持而来．

菹草种群内外溶解氧空间分布日变化研究

溶解氧(DO)是衡量水体污染程度的重要指标,为研究菹草种群生长对湖泊水体水质的影响,对南京玄武湖菹草种群内外水体DO含量进行了连续一昼夜的监测,结果表明菹草种群光合作用对水体DO影响显著。时间分布上,种群区水体DO日出后增加,日落后下降,水下20～80cm19:30左右出现1次下降现象,稍后略有恢复,其后持续降至日出前后,而较深的100cm处无此现象;开阔水域日出后持续升高至日落,日落后下降直至日出前后,且各深度差异不大;交界处呈现种群内的特点,同时具有开阔水域变化趋势。垂直分布上,种群区白天从表层向底层逐渐递减,夜间20～40cm处较低,100cm处也较低,60～80cm处较高;而离种群较远的开阔水域昼夜均从表层向底层递减,离种群较近的开阔水域因水深较浅,各深度差异不大;交界处昼夜均从表层向底层递减。水平分布上,种群内侧点各水深处各时刻始终最高,20～40cm深离开阔水域较近种群外侧点最低;60cm深白天离开阔水域较近种群外侧点最低,夜间交界处最低;80cm深交界处最低;100cm深夜间从种群内侧向开阔水域依次降低,白天规律性不明显。菹草种群对提高水体DO起到积极作用,并对周围水域有一定的影响。

马里亚纳海沟“挑战者深渊”营养盐的垂直分布特征

2015年12月在马里亚纳海沟"挑战者深渊"进行了定点样品采集,对温度、盐度、溶解氧、pH等环境参数进行了分析,讨论了营养盐的垂直分布特征、各形态营养盐结构特征及影响因素。研究发现,溶解氧在表层具有最大值,在1000 m左右出现极小值,而在8700 m深度具有较高溶解氧值(5.79 mg·L^-1),这可能与富氧水团的存在有关。硝酸盐表层含量较低,在1000和5367 m处出现双峰值。在表层水体中,溶解有机氮、磷是溶解总氮、溶解总磷的主要存在形式,表层以深,溶解无机氮、磷逐渐占据主导地位。磷酸盐表层含量最低,在1000 m处达到最大值,之后随着深度的增加浓度逐渐降低;硅酸盐在表层含量较低,在约4000 m处有最大值161.65μmol·L^-1,在4000 m以深,硅酸盐仍维持较高浓度。结果表明马里亚纳海沟"挑战者深渊"的溶解氧、pH及营养盐的垂直分布特征与大洋环流、海沟形态以及生物活动密切相关。

湖光岩玛珥湖溶解氧的时空分布特征及其影响因素

为探讨湖光岩玛珥湖溶解氧（DO）的时空分布规律及其影响因素,分析了自2015年10月至2016年9月玛珥湖DO的垂直分布及其季节变化特征,并讨论了各环境因子对水体中DO时空分布的影响。结果显示,玛珥湖的DO以及各环境因子的垂直分布均具有明显季节性差异。夏秋季表层和底层DO差值高于冬春季。冬季,DO值总体较高,垂直方向的分布较均匀。夏秋季节,水深较深的区域出现明显的＂氧跃层＂,并在底层存在DO的低值区。不同区域,各层次水体中溶解氧含量的季节变化与表层相似,最大值出现在冬季（2月份）,最小值出现在夏季。相关性分析显示,夏季水温及水温热力分层是影响DO含量的关键因素,同时DO含量受到浮游植物活动的影响。

加氧微咸水溶氧量对土壤水盐运移特征的影响

利用微纳米发泡器对微咸水进行加氧处理,并对加氧微咸水入渗条件下的土壤水盐运移特征及对入渗模型参数影响开展了研究。结果表明,在微咸水不同溶氧量入渗条件下,入渗时间相同时,累积入渗量和湿润锋深度随溶氧量增加先增加后减小,微咸水溶氧量为14.0mg/L时累积入渗量和湿润锋深度最大。相比于其他处理,微咸水溶氧量为14.0mg/L时能加快水分入渗,增加土壤体积含水率。此外,相比于不加氧处理,不同加氧水平入渗均能提高灌溉水脱盐效率。同时,利用现有入渗模型对入渗过程进行了定量分析,结果显示代数模型和PHILIP模型都能准确描述加氧微咸水入渗过程,而且模型参数与微咸水溶氧量存在函数关系。PHILIP模型中吸渗率随着微咸水溶氧量的增加呈先增加后减小的趋势,最大值出现在14.0mg/L,代数模型中综合形状系数则呈现相反的规律,最小值出现在14.0mg/L,且代数模型可较好描述加氧微咸水一维垂直入渗条件下的土壤含水率分布。

潘家口水库热分层期溶解氧垂向分布及影响因素

为探究水库热分层对溶解氧垂向分布的影响,2019年8月在潘家口水库设置监测平台,分别采用YSI-EXO2监测仪和NISKIN采样器进行监测和水样采集,测定库区水温、溶解氧、pH、浮游植物等水质指标的垂向分布,分析水体热分层期溶解氧垂向分布的影响因素及溶解氧极小值(MOM)的形成原因。结果表明:潘家口水库8月存在显著热分层现象,水温呈混合层-温跃层-滞温层结构。混合层溶解氧浓度大于6.5 mg/L;温跃层受热分层等影响显著,层内出现MOM,梯度明显增大,浓度显著减小;滞温层溶解氧逐渐恢复。相关性分析表明:溶解氧与水温和浮力频率显著相关,热分层是MOM形成的主要物理因素;溶解氧与浮游植物生物量和pH呈正相关,温跃层浮游植物的呼吸作用、营养物质的积累和有机物质的氧化分解等生物和化学因素在一定程度上促进了MOM的发展。

三疣梭子蟹不同养殖模式池塘夏季溶解氧变化特征的研究

2010年8月对三疣梭子蟹4种不同养殖模式池塘溶解氧含量进行连续24 h的观察,分析不同养殖模式水体中溶解氧含量的昼夜和垂直变化特征。结果表明:表层溶解氧在4种养殖模式池塘中昼夜变化规律基本一致,表现为下午最高,凌晨最低,白天高于夜间;底层溶解氧,在有机械增氧的三种养殖模式中,昼夜变化规律与表层基本一致,与之相反,无增氧的条件下,其溶解氧变化呈夜间高于白天的状态。溶解氧的垂直变化,均为中午表层高于底层,尤以传统养殖更为显著;夜间垂直变化相对较少。通过对3种增氧模式的增氧效果的比较分析,以高位池精养模式效果最好,底充氧模式稍差。同时探讨了溶解氧与水深和光照等环境因子的关系,认为夏季在梭子蟹养殖生产中,如未配置增氧设施,水位应控制在1.0 m左右为宜。

春末黄东海域溶解氧垂直结构及氧最大值初步分析

根据1987年5～6月中日合作对黄东海域进行综合调查的溶解氧资料,讨论了该海区溶解氧垂直结构及氧最大值分布。指出在南黄海北部、中部及东海北部和中部的中层存在明显的溶解氧垂直分布最大值,它总是和冷水同存。并对氧最大值及垂直结构同温跃层及冷暖水之间关系进行了初步分析。

台湾海峡上升流区夏季溶解氧的特征

本文根据1983—1984年,1987—1988年台湾海峡中北部海域调查资料,着重讨论了该海域夏季溶解氧分布特征及其与上升流、生物活动的关系。该上升流区温度、盐度、溶解氧含量及其饱和度的特征值分别为24.4℃,34.3,4.49mlO_2/L和93％。溶解氧含量及其饱和度与温度呈正相关关系,与盐度呈负相关关系。

夏季烟台-威海北部近海溶解氧浓度垂向分布的最小值

基于2020年夏季的大面航次观测数据,分析了烟台—威海北部海洋牧场及邻近海域海水溶解氧浓度垂向分布最小值(氧最小值层)的空间分布特征,并探讨了影响因素。从6月至8月,海水溶解氧浓度不断减小,垂向结构亦存在显著变化。海水溶解氧浓度垂向分布的最小值主要集中于7月的近岸海域,最小值大致从外海向近岸方向减小,其距离海底高度及与底层溶解氧浓度之差的绝对值均于双岛湾邻近海域为最大。海水溶解氧浓度垂向分布的最小值位于最强密度层结以下。但是海水溶解氧浓度垂向分布最小值的强度向北减小,而密度层结向北增大,两者的空间分布基本相反,说明密度层结抑制垂向湍流扩散可极大减少深层海水溶解氧的来源,是海水溶解氧浓度垂向分布最小值形成的必要条件,但不是主导因素。在海水溶解氧浓度垂向分布的最小值层,表观耗氧量存在垂向分布的最大值,大部分站点的pH存在垂向分布的最小值,说明局地增强、持续的生物地球化学耗氧是控制海水溶解氧浓度垂向分布最小值形成和空间分布的一个重要过程。研究结果表明氧最小值层是夏季烟台—威海北部近岸海水溶解氧垂向结构的典型特征之一。

太阳能水体垂向循环装置系统研究

景观湖等水体流动性弱,易发生水体缺氧等水生态问题,严重损害水体质量,造成水体黑臭等现象,威胁着水体生态安全。为解决此类生态问题,保持水体良好的环境质量,研究一种基于太阳能的水体垂向循环装置系统,以加强水体交换,从而提升深层水体溶解氧含量,改善水体生态循环。配套水质在线监测设备,基于LoRa自组网,保证在太阳能供电条件下装置的持续在线,提出一种以溶解氧含量和设备剩余电量为联合约束指标的动态调节方法,通过实时监测水体溶解氧含量,自动控制水体循环装置调节水体溶解氧浓度。并在龙湖进行实验验证,实验结果表明:装置运行能有效提升水中溶解氧含量,减少溶解氧含量波动变化,有助于维持水体健康水质。

千岛湖溶解氧与浮游植物垂向分层特征及其影响因素

根据2015年9月对千岛湖坝前湖泊区5个监测点的监测数据,分析了千岛湖溶解氧、水温、pH、浊度、电导率和浮游植物等指标垂向分布特征,并讨论了水体中溶解氧特殊分层与浮游植物垂向分布的影响因素.结果表明:(1)溶解氧垂向分布呈现"表层高,底层低"模式,波动范围在1.95~8.25 mg·L^(-1)之间,平均浓度为5.10 mg·L^(-1).低氧区出现在12~20 m水深,最小值在17 m为1.95 mg·L^(-1).0~12 m内维持在较高水平,垂向差异较小,12~20 m内出现突变骤减,甚至出现缺氧状态(<4.0 mg·L^(-1));在20~38 m内溶解氧恢复正常水平,38 m以下因水深增大浓度减小.pH垂向分布与溶解氧分布完全一致,突变区域出现在同一水深.(2)浮游植物垂向上生物量差异明显,S1、S2、S3三断面浮游植物生物量呈现中层>表层>底层,S4、S5两断面浮游植物生物量底层>表层>中层,浮游植物在20~30 m区域内生长最好.(3)相关性分析发现溶解氧与水温在温跃层内相关性显著,水体垂向层化作用等物理过程以及浮游生物的活动直接或间接决定了千岛湖湖泊区低氧区的范围与程度.浮游植物与溶解氧、pH显著负相关性,浮游植物在表层主要受水体掺混与溶解氧分层的影响,在底层主要受光照强度的影响.

千岛湖溶解氧的动态分布特征及其影响因素分析

基于2011-2012年1-12月千岛湖6个站点的溶解氧浓度实时监测数据,分析了千岛湖溶解氧的垂直分布以及时空分布特征,并探讨了影响水体溶解氧动态分布特征的影响因子.结果表明,溶解氧分布特征有明显的垂向差异以及季节差异.冬季,平均溶解氧值较高,除大坝前站点,其余各站点溶解氧无显著垂向差异;夏季,溶解氧垂向差异显著大于春秋两季.水深较深的小金山、三潭岛和大坝前站点其夏季溶解氧最大值出现在真光层,分别达到11.59、12.52和10.96 mg·L^-1.千岛湖表层溶解氧最大值出现在春季,而最小值出现在秋季.相关性分析结果表明,溶解氧与水温、pH、叶绿素a浓度的相关性存在季节性差异.夏季,水温与溶解氧存在极其显著的线性相关,温度热力分层是影响溶解氧在夏季垂直分布的关键因素.春夏季,pH、叶绿素a浓度与溶解氧的相关系数较高,主要与浮游植物光合作用有关.

三峡水库汛后蓄水期典型支流溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

采用2018年9月对三峡水库典型一级支流——香溪河和神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了香溪河和神农溪的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子.结果表明,香溪河与神农溪的溶解氧含量在表层0~10 m和0~12 m水体分层现象明显,且随水深增加而递减.其表层水体的溶解氧饱和度SDO分别为139.20%和107.78%,已经达到过度饱和状态(SDO>100%);中层与底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象.香溪河和神农溪回水区水体中叶绿素a垂向分布与溶解氧分布的规律一致,表层水体中叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化(5μg·L^-1<Chl-a<20μg·L^-1).Pearson相关性分析显示,香溪河与神农溪水体中的溶解氧与水温、浮游植物垂向分布之间存在显著相关性,水温分层以及浮游植物的生命活动是影响溶解氧垂向分布的关键因素.叶绿素a与水温和pH呈现出显著的正相关性,与浊度表现为显著负相关性,表明浮游植物垂向分布主要受光照强度沿水深衰减和水温分层现象的影响.