河流水质模型的分析及研究意义

通过对河流的主要污染物耗氧有机物的特点的分析,总结了耗氧有机物进入河流后的运动特征,阐述了在稳态条件和忽略弥散作用下,污染物的一维水质模型.另外,在此基础上论述了河流稳态水质模型建立的条件及S-P的数学模型.最后经分析复氧曲线、耗氧曲线和氧垂曲线的内涵,提出了研究河流水质模型的意义.

山东近海陆源耗氧有机物生物可利用性及其降解动力学研究

针对因不同陆源耗氧有机物组成和生物可利用性的差异,单一表观降解模式难以满足近海水环境管理中对耗氧有机物浓度准确模拟计算的问题,选择山东省近海典型陆源污染来源,通过实验室受控培养实验,研究不同来源耗氧有机物(以COD表征)的生物可利用性及其降解动力学规律。结果显示,耗氧有机物的降解基本符合准一级动力学规律,即先快后慢最后趋于稳定的降解规律,且不同陆源耗氧有机物降解速率常数及生物可利用性存在显著差异(P<0.01)。其中,纺织印染厂来源耗氧有机物的生物可利用性最大,约为92%,其次为污水处理厂和小清河来源,而虞河和啤酒厂来源最小;啤酒厂来源耗氧有机物降解速率常数最高,约为0.40d^(-1),其次为污水处理厂来源,而小清河、虞河以及印染厂来源最低。根据降解速率常数的不同,可以将不同来源的耗氧有机物分为四类:食品工业源(啤酒厂)生物可利用组分,城镇生活源(污水处理厂)生物可利用组分,河流综合源(小清河、虞河和印染厂)生物可利用组分以及难降解组分。污水处理厂来源耗氧有机物培养实验结果表明,耗氧有机物的降解速率常数随温度的升高及搅拌速率的增强而增大,生物可利用性则随水动力条件的增强而增大。本文研究结果可为提高水环境管理中水质模拟计算准确性提供实验支持。

沉积物中生物活性磷赋存形态对耗氧有机物的响应

为验证耗氧有机物影响沉积物中生物活性磷的赋存形态的假说。以葡萄糖代替耗氧有机物,将沉积物暴露于耗氧有机物30天。结果表明:不充气时,葡萄糖浓度0、2、4、8 mg/L下的表层沉积物Ex-P含量分别为0.02±0.01、0.02±0.01、0.03±0.01、0.02±0.01μmol/g;充气时,相应葡萄糖浓度下的表层沉积物Ex-P含量分别为0.03±0.00、0.03±0.01、0.03±0.01、0.06±0.02μmol/g,葡萄糖浓度8 mg/L下的Ex-P含量高于葡萄糖浓度0 mg/L下的(P<5%)。不充气时,葡萄糖浓度0、2、4、8 mg/L下的表层沉积物IP含量为0.96±0.42、0.74±0.29、0.97±0.78、0.88±0.22μmol/g;充气时,相应葡萄糖浓度下的表层沉积物IP含量为0.37±0.10、0.46±0.16、0.41±0.06、0.69±0.05μmol/g,葡萄糖浓度8 mg/L下的IP含量高于葡萄糖浓度0 mg/L下的(P<5%)。耗氧有机物对沉积物中生物活性磷有双重阈值作用。

沉积物表面磷的等温吸附/解吸行为对耗氧有机物的响应

为了研究沉积物表面磷的等温吸附和解吸对耗氧有机物的响应,以威海市金海湾的沉积物为研究对象,以葡萄糖代表耗氧有机物,将沉积物暴露于不同浓度耗氧有机物中30 h,测定并分析沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量。无外源性PO4-P作用下,耗氧有机物浓度为0.00、0.20、0.40、0.80 mg/L时的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量为负值,分别为-2.31±0.63、-42.70±0.98、-7.84±0.83、-3.54±0.39 mg/kg;外源性PO4-P作用下,沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量存在正负值:PO4-P的初始浓度为2.26 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量分别为-5.47±13.90、-13.29±0.97、-13.85±4.36、-0.44±6.44 mg/kg;PO4-P的初始浓度为6.78 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对PO4-P的表观等温吸附容量分别为-59.74±7.33、28.51±29.28、87.72±48.19、-30.70±31.52 mg/kg;PO4-P的初始浓度为9.04 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对磷酸盐的表观等温吸附容量分别为-13.15±12.17、-7.57±21.09、-55.05±2.79、87.38±107.33 mg/kg;PO4-P的初始浓度为11.30 mg/L,相同耗氧有机物浓度下的沉积物对PO4-P的表观等温吸附容量分别为67.62±12.80、257.53±51.72、122.08±138.24、201.67±105.42 mg/kg。故外源性PO4-P作用下,耗氧有机物对磷在沉积物表面的吸附、解吸作用具有两重性,这种作用依赖于耗氧有机物浓度和PO4-P的初始浓度。