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白泥脱硫海水对胶州湾海洋生态环境影响的初步研究

作　者: 迟晓静
导　师: 孙英杰
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 白泥脱硫海水 海洋生态 悬浮物 硫酸根 海藻 生长量 影响
分类号: X55
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


白泥是氨碱法生产纯碱过程中,蒸氨工序产生废液压滤后产生的碱渣。中国是世界第一大纯碱生产大国,2007年纯碱产量达到1720×104t,其中氨碱法产量为871×104t,占总产量的50.6%。氨碱法生产纯碱白泥的产污系数达到0.30～0.35t/t产品。仅以青岛碱厂为例,该厂纯碱产量50×104t/a,白泥产生量达到约18×104t/a。目前多简单堆存或排放,导致大量占用土地和沿海滩涂污染。由于白泥属于碱性物质,其pH值在10～12之间,目前在青岛市将白泥用于燃煤电厂或热电厂烟气脱硫已经实现了工业化应用,该厂两台130t/h与一台220t/h燃煤锅炉烟气工业化运行效果表明,脱硫效率可达到97%以上。白泥海水脱硫实现了白泥固体废物与烟气SO2的双向治理,但脱硫后海水因引入了白泥组分,排入海洋后是否会产生环境风险目前尚无定论。目前海水脱硫对海洋环境的影响已经有较多研究,相关研究表明海水脱硫后排放海水对海洋环境影响较小。但由于白泥海水脱硫在工艺和排放水质方面有较大差异,因此该废水排放是否会对海洋生态造成影响是有研究意义。本文首先根据青岛碱厂排放的白泥脱硫海水的源强来预测该废水排放后其中的悬浮物和硫酸根对海洋的贡献值是否会使海水的浓度超标,是否会对海洋环境造成污染。由预测结果可知:白泥脱硫海水排入海域后,其中的悬浮物不会造成海水水质超三类、超四类,模拟计算可知超二类水质包络线面积为6.11km2。硫酸根排入海洋后,经扩散其浓度快速降低,浓度值大部分小于200mg/L,其中浓度值小于200mg/L的包络线面积为8.3 km2,浓度值小于100 mg/L的包络线面积为44.1km2。在硫酸根浓度对藻类生长影响实验中,除等边金藻外,其余藻类都是当硫酸根浓度为0.1g/L时增殖数量最大,硫酸根浓度较大时对海藻有一定的抑制作用。同时还可以看出,虽然硫酸根对除等边金藻外的海藻有一定的抑制作用,但是影响较小,不会产生毒害作用。在混合水质对藻类影响实验中,白泥脱硫海水加入后,对四种藻类的影响呈现不同的特性,对裸甲藻有明显的抑制作用,而对等边金藻、中肋骨条藻和三角褐指藻则有明显的促进作用。但加入白泥脱硫海水后,由于白泥脱硫海水组分的复杂性,不同藻类表现出生长特性的机制目前尚无法确定。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章 绪论  10-23
  1.1 课题的背景、意义及来源  10-11
  1.2 白泥的来源、成分及危害  11-13
    1.2.1 白泥的来源  11-12
    1.2.2 白泥的成分  12
    1.2.3 白泥的危害  12-13
  1.3 白泥海水烟气脱硫技术的应用  13-19
    1.3.1 白泥海水烟气脱硫技术原理  13-18
    1.3.2 白泥海水脱硫技术特点  18-19
  1.4 白泥海水脱硫技术对环境的影响  19-22
    1.4.1 白泥海水脱硫技术对环境质量的改善  19-20
    1.4.2 白泥海水脱硫技术对海洋环境的影响  20-22
  1.5 白泥海水烟气脱硫技术的前景  22-23
第2章 胶州湾生态环境  23-28
  2.1 胶州湾生态情况  23-26
    2.1.1 胶州湾浮游植物  23-25
    2.1.2 胶州湾浮游动物  25
    2.1.3 胶州湾底栖生物  25-26
  2.2 胶州湾海水水质情况  26-28
第3章 白泥脱硫海水排放后对胶州湾水质影响预测  28-36
  3.1 海洋流场数值模拟  28-30
    3.1.1 流体动力学基本方程组  28-29
    3.1.2 计算域  29-30
    3.1.3 潮流、潮位计算结果验证  30
    3.1.4 计算结果分析  30
  3.2 水质情况预测  30-35
    3.2.1 悬浮物浓度分布预测  30-33
    3.2.2 硫酸钙浓度分布预测  33-35
  3.3 小结  35-36
第4章 白泥脱硫海水对藻类的影响实验研究  36-65
  4.1 实验材料的选择  36-38
  4.2 实验方法的选择  38-39
  4.3 实验仪器及药品  39
  4.4 藻类的培养方法  39-40
  4.5 实验步骤  40-63
    4.5.1 白泥脱硫海水水质的测定  40-42
    4.5.2 最大吸收波长的测定  42-44
    4.5.3 藻类浓度与吸光度的相关性分析测定  44-45
    4.5.4 不同浓度硫酸根对藻类的影响分析  45-54
    4.5.5 不同比例的天然海水与白泥脱硫海水对藻类的影响分析  54-63
  4.6 小结  63-65
第5章 结论及建议  65-67
  5.1 结论  65-66
  5.2 建议  66-67
参考文献  67-71
硕士期间发表的学术论文  71-72
致谢  72

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 海洋污染及其防治
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