巢湖市环城河内源污染释放及生态修复模拟试验

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巢湖市位于安徽省中部,临近长江,环抱五大淡水湖之一的巢湖。其地理位置优越,交通便捷。近些年来,巢湖市经济发展迅速,但城市河流的污染越来越严重。在巢湖市老城区,有一环城河在西南端的西安桥闸与巢湖相接,通过西安桥闸可以引水至环城河。环城河分东、西环城河。最近几年,西环城河通过底泥疏浚等措施进行了整治,水质明显有所好转,但东环城河污染仍然严重。本文探究了东环城河水体污染的原因(内源污染的释放)及水体的生态修复。巢湖市环城河污染有外因和内因两部分,重点分析了内因。外因主要是城区内未截留生活污水的直接排放及地表径流污染,内因来源于环城河底泥的释放。本文通过实验室静态模拟试验,探究不同的温度、溶解氧浓度以及pH值(酸性、碱性或中性)条件下巢湖市东环城河底泥COD,NH3-N,TN和TP释放特性;也探究了水生植物(种类、种植的密度及生长状态)对环城河水体生态修复的影响,试验选取了小型品种的睡莲(浮叶植物)、浮萍(漂浮植物)、苦草(沉水植物)和金鱼藻(沉水植物)。试验结果:温度为20℃时,COD释放量最大,10℃时最小。30℃时释放量介于两者之间;厌氧状态下COD释放量远大于好氧状态,自然状态下底泥COD释放量处于两者之间;随着温度的不断升高,底泥中NH3-N,TN,TP的释放量不断增大;上覆水中溶解氧浓度逐渐降低,底泥NH3-N,TN,TP释放量逐渐增多;上覆水体中NH3-N浓度的变化与TN浓度呈正相关;上覆水体处于酸性和碱性条件时,COD,NH3-N,TN,TP释放量都比中性条件大,并且在碱性环境中释放量比酸性环境略高。四种水生植物都能吸收水体中的COD,TN,TP,起到净化作用。其中沉水植物(苦草和金鱼藻)比其它两种水生植物吸收能力更强,净化效果更好。而在沉水植物中,苦草对氮的吸收能力低于金鱼藻,而对磷的吸收能力比金鱼藻强;随着苦草种植株数(种植密度)的不断增大,吸收水体中COD,TN,TP的能力不断增强;植株在不同的生长状态下,对水体中COD,TN,TP的吸收能力不同。处于生长期时吸收能力强,而在死亡状态下植株的腐烂会造成上覆水体中COD,TN,TP的升高,但在趋于平衡状态时水体中COD,TN,TP的含量低于没有种植植物的对照组。
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