丹江口库区代表性水源地农村水污染控制措施的研究

【摘要】： 丹江口水库是南水北调中线工程水源地,直接担负为京、津、冀等省市提供饮用水的任务,其水质受到广泛关注。近年来库区水质检测结果表明丹江口水质总体是优良的,但部分指标超标。湖北省十堰市属我国中部欠发达的山区,85%的国土面积属于丹江口水库的集水区,是中线水源保护最为敏感的地区。本研究针对农村典型水源污染的特点,在十堰市茅箭区廖家村选择了一个小型养猪场及一处坡耕地和张湾区石桥村蔬菜基地作为农村代表性水源试验区。针对各类污染源采用不同的生态防控措施进行研究,探讨各种措施对农业水污染源的防治效果。 (1)采取氧化沟工艺对养猪场高浓度污水进行了强化处理,综合4次污泥培养结果得出：本实验条件下,污水闷曝3-5天后,氧化沟内即可出现污泥絮凝体,10天左右其SV30即可达到5%；根据氧化沟在不同时间段对污染物的去除效果,推测出消毒液对沟内的细菌产生毒害作用,导致活性污泥活性降低或失去活性；沟内混合液悬浮固体浓度(MLSS)随着进水变化出现急剧波动,且系统对COD及N、P去除率未达到设计值。 (2)三种植被缓冲带对径流污染物治理效果的研究结果如下：①相对于等高植物篱,植被缓冲带对径流量和侵蚀量的拦截效果都极显著(P0.01),其径流量和侵蚀量分别减少了97.2%和97.5%；悬浮固体(SS)最小平均去除率超过65%；植被缓冲带整体对NH4+-N和TP的平均去除率分别为77.17%、36.89%。②不同植被缓冲带径流污染物的流失特征得出：在小麦生长期,各小区泥沙侵蚀量都比较大,而在玉米生长期,侵蚀量呈现减少趋势；不同缓冲带拦截下,各小区径流水溶性氮的流失形态以N03--N为主,紫穗槐缓冲带对其表现出较好的拦截效果；径流中磷的流失以颗粒态磷为主,灌草缓冲带及紫穗槐缓冲带对其拦截率较高；各小区径流水溶性氮磷流失量差异显著,在降雨持续时间长且降雨量大于100mm的条件下,灌草缓冲带对侵蚀量及氮磷的拦截效果优于单种植三叶草和紫穗槐的缓冲带。 (3)2008年地下水进入脱氮沟前、中、后氨氮的平均浓度分别为0.43 mg／L2.86 mg/L,0.37 mg/L,说明脱氮沟的脱氮过程伴随着硝氮和氨氮的相互转化机制,说明氮的反硝化理论也适用于脱氮沟过程；脱氮沟中锯屑与香菇袋填料均可较好地去除地下水中的硝酸盐,平均去除率分别为83.86%、83.74%,且不同填料情况下,lm宽度脱氮沟对地下水硝酸盐的去除效果优于1.5m和2m设置。 【关键词】：氧化沟 坡耕地 地表径流 植被缓冲带 养分流失 地下水 脱氮沟
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 绪论9-25
• 1.1 农村水源污染现状9
• 1.2 农村水源污染的成因分析9-11
• 1.2.1 农村工业污染9-10
• 1.2.2 生活废弃物污染10
• 1.2.3 畜禽集中养殖污染10
• 1.2.4 化肥农药等引起的农业面源污染10-11
• 1.3 农村水源污染的治理技术11-23
• 1.3.1 农村工业污染的治理方法11-12
• 1.3.2 生活污水的处理技术12
• 1.3.3 畜禽养殖污水处理技术12-13
• 1.3.4 化肥农药等引起的农业面源污染生态治理技术13-16
• 1.3.5 农村水源污染的生物防控技术16-23
• 1.4 研究目的意义和研究内容23-25
• 1.4.1 研究目的意义23-24
• 1.4.2 研究内容24-25
• 2 氧化沟工艺处理养殖场污水的研究25-35
• 2.1 工程概况25-26
• 2.1.1 主要设计参数25-26
• 2.1.2 工艺流程26
• 2.1.3 养殖场污水处理工艺实际运行情况26
• 2.2 试验材料及方法26-29
• 2.2.1 试验用水26-27
• 2.2.2 养殖场所用消毒剂名称及主要成分27
• 2.2.3 试验主要仪器设备27
• 2.2.4 检测指标及方法27-28
• 2.2.4 试验方法28-29
• 2.3 结果与分析29-34
• 2.3.1 氧化沟内MLSS浓度变化29-30
• 2.3.2 氧化沟进出水中COD变化30-31
• 2.3.3 氧化沟对N的去除效果31-33
• 2.3.4 氧化沟对P的去除效果33-34
• 2.4 结论与讨论34-35
• 3 植被缓冲带控制坡耕地地表径流污染研究35-49
• 3.1 坡耕地试验区概况35
• 3.2 试验设计35-37
• 3.2.1 各小区不同拦截措施设置36
• 3.2.2 作物种植及其施肥试验设计36-37
• 3.3 分析项目及测定方法37-38
• 3.3.1 土样基本化学性状的测定37-38
• 3.3.2 径流量和土壤侵蚀量的测定38
• 3.3.3 地表径流化学性质测定38
• 3.3.4 统计分析方法38
• 3.4 结果与分析38-47
• 3.4.1 试验期间的降雨情况38-39
• 3.4.2 植被缓冲带和作物不同施肥条件下径流污染物的去除效果39-43
• 3.4.3 不同植被缓冲带和作物不同施肥条件下径流污染物的流失特征43-47
• 3.5 小结47-49
• 3.5.1 植被缓冲带对径流污染物的去除效果47
• 3.5.2 不同植被缓冲带径流污染物的流失特征47-49
• 4 脱氮沟工艺处理地下水污染试验研究49-59
• 4.1 试验区概况49
• 4.2 试验设计49-51
• 4.3 研究项目及测定方法51
• 4.4 结果与分析51-58
• 4.4.1 2008年脱氮沟运行结果51-54
• 4.4.2 2009年脱氮沟运行结果54-58
• 4.4.3 2008年与2009年脱氮沟运行结果比较58
• 4.5 小结58-59
• 5 结论59-61
• 参考文献61-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表文章69-70
• 附录70-76

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