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官厅水库底泥污染分析、评价与控制研究

作　者: 周小飞
导　师: 唐文浩；金相灿
学　校: 华南热带农业大学
专　业: 生态学
关键词: 官厅水库 水库底泥 污染评价 污染控制 底泥环境疏浚 底泥自然恢复
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


官厅水库是新中国成立后兴建的第一座大型水库，曾是北京市重要水源地。受上游大量工业和生活污水的影响，1997年官厅水库被迫退出生活饮用水水源地的地位。随着北京水供需矛盾日益突出，促使北京市委、市政府下决心改善官厅水库水质，在2005年前恢复其城市饮用水源地的功能，使其提供足够的合格饮用水。本研究就是在此背景下展开的。 底泥位于水体的最下层，吸附在底泥中的污染物质通过解吸、溶解、生物分解等作用，会重返水相，对水环境产生侵害，造成“二次污染”。即使在湖泊外来污染源全部切断以后，水质完全恢复到水体目标情况下，底泥中的污染物质仍然会通过各种作用释放到上覆水体中，使湖泊发生水体富营养化。 本研究采用现场调查、布点监测、实验室化学性质分析等方法，应用水文学、土壤学、环境学、生态学等多学科知识，应用统计分析软件SPSS和地图制作软件MapInfo，分析和评价了表层底泥、柱状样底泥的污染特征。在综合底泥污染特征、底泥污染历史、官厅水库污染源、泥沙淤积特征等要素的基础上，提出官厅水库底泥控制重点区域和重点污染物及水库的综合技术和管理措施，主要结论如下： 1、总体而言，底泥A层污染物质含量与B、C层有显著相异，A层大多数污染物高于B、C层，因此控制底泥时重点在A层。间隙水中各元素的含量比底泥中的小很多。底泥中的物质很大程度上被束缚住了，很少量能游离出来。 2、从底泥中污染物或营养元素看，重金属As、Cd、Pb污染相对严重；TN、TP、TOC污染程度均较高；有机有毒污染物中没有典型的多氯联苯(PCBs)污染源，PCBs的生物毒性作用不大，六六六(HCH)和滴滴涕(DOT)均有检出。官厅水库的底泥污染物控制应以As、Cd、Pb、TP为控制重点。 3、研究表明，底泥污染区域和污染物含量分布受上游主要污染河流永定河污水的排放影响很大，绝大多数污染物在永定河入库口及其下游附近较高，即永汇05至永1009区域。尤其是2习点，几种污染物在该点上均呈现最大值。研究同时表明，污染分布与风浪也有关，在水库高能量风浪扰动下，官厅水库表层底泥被冲刷、迁移、转运至较稳定处和下风向。显现出东库区总体污染比西库区严重。底泥重点控制区域为永汇 05至永 1009区域。 4、在474m水位（近几年水库常见水位）时，库内污染控制管理措施为：切断上游河流污染源，取缔库内网箱养鱼行为和库内小岛月亮岛和附近度假村的商业行为，以削减污染负荷。 5、对官厅水库保护区479m范围内的农作物种植的禁止如难以实施，可考虑保留，但严禁施用任何肥料和喷施农药，应实行自然农业或有机农业生产模式，使大片农作物种植地成为农业面源污染的隔离带和吸收水库留存的营养物质区域。在保护区479m范围外的农田，应采取有效措施防止化肥、农药进入水库。 6、考虑采用的底泥环境疏浚措施为：在水库西区和水库上游区投加明矾。之后，在重点控制区域永汇05至永1009区域实施环境疏浚，疏浚时，要最大程度地防止含水量的细颗粒底泥扩散，以免造成“二次污染”和“二次富营养化”。 7、最后，为了长久维持官厅水库水体生态平衡，底泥的生态修复是必需的，如在水浪较小，底泥有机质多和附属设施较齐全的水库近岸区域种植水生植物；放养滤食性鱼苗，利用生物操纵手段控制营养物质的循环强度。

全文目录


中文摘要  5-7
英文摘要  7-10
1 前言  10-22
  1．1 污染底泥对水库的影响研究进展与背景分析  10-11
    1．1．1 污染底泥（沉积物）的来源  10
    1．1．2 污染底泥在水生生态系统中的作用  10-11
    1．1．3 底泥中污染物污染释放作用  11
  1．2 底泥污染分析与评价方法研究进展  11-14
    1．2．1 地质积累指数（Igeo,Index of Geoaccumulation）法  12
    1．2．2 均值型指数（IP）法  12
    1．2．3 重金属的潜在生态危害评价  12-14
      1．2．3．1 潜在生态危害指数计算方法  12-13
      1．2．3．2 毒性响应系数的确定  13
      1．2．3．3 潜在生态危害指数评价标准  13-14
    1．2．4 SEM／AVS值法  14
  1．3 底泥污染释放控制方法  14-18
    1．3．1 底泥疏浚方法（Sediment Dredging）  14-15
    1．3．2 底泥覆盖方法（Sediment Capping）  15-16
    1．3．3 底泥固化方法（Sediment Inactivation）  16-17
    1．3．4 底泥自然恢复法（Natural Recovery of Sediment）  17-18
  1．4 官厅水库水环境现状  18-21
    1．4．1 官厅水库基本概况  18-19
    1．4．2 水库水质污染状况  19-21
  1．5 本研究意义  21-22
2 材料与方法  22-24
  2．1 底泥样品的采集  22-23
    2．1．1 采样点位  22
    2．1．2 底泥柱状样采集  22-23
    2．1．3 底泥表层采样点采集  23
  2．2 样品分析项目及方法  23-24
    2．2．1 酸可挥发硫化物（AVS）  23
    2．2．2 含水率  23
    2．2．3 重金属  23
    2．2．4 TP、TN、TOC  23
    2．2．5 有机污染物  23-24
  2．3 数据统计和图形绘制  24
3 结果与讨论  24-43
  3．1 底泥表观特征  24-25
  3．2 表层底泥污染物特征分析  25-29
    3．2．1 表层底泥污染物一般特征  25-26
    3．2．2 表层底泥间隙水污染物一般特征  26-27
    3．2．3 官厅水库表层底泥污染程度评价  27-28
    3．2．4 表层底泥离子活性  28-29
  3．3 官厅水库底泥柱状样污染物特征分析  29-41
    3．3．1 官厅水库底泥三层之间污染物污染水平相关性  29-32
      3．3．1．1 官厅水库底泥A、B层间污染物污染水平差异性显著比较  29-30
      3．3．1．2 官厅水库底泥A、C层间污染物污染水平差异性显著比较  30-31
      3．3．1．3 官厅水库底泥B、C层间污染物污染水平差异性显著比较  31-32
    3．3．2 官厅水库A层底泥柱状样污染物特征  32-38
      3．3．2．1 A层底泥污染物一般特征  32-33
      3．3．2．2 A层底泥柱状样重金属污染物特征  33-35
        3．3．2．2．1 A层底泥柱状样重金属污染物各自特征  33-34
        3．3．2．2．2 A层底泥柱状样重金属、TOC含量的相关性  34-35
      3．3．2．3 A层底泥柱状样营养物质特征  35-37
      3．3．2．4 官厅水库底泥有机有毒污染物污染水平  37-38
    3．3．3 官厅水库底泥柱状样A层重金属污染评价与结果的比较  38-41
      3．3．3．1 底泥背景值的确定  38
      3．3．3．2 官厅水库底泥柱状样A层重金属污染评价与评价结果的比较  38-41
  3．4 官厅水库底泥污染物总体评价和控制重点  41-43
    3．4．1 总体评价  41-42
    3．4．2 官厅水库底泥控制重点区域和重点污染物  42-43
4 官厅水库底泥污染控制研究  43-46
  4．1 底泥环境疏浚技术在官厅水库应用的可行性  43-44
  4．2 底泥的覆盖技术在官厅水库应用的可行性  44
  4．3 底泥的固化技术在官厅水库应用的可行性  44
  4．4 底泥的自然恢复技术在官厅水库应用的可行性  44-45
  4．5 库内污染与底泥控制的面源污染控制措施  45
  4．6 底泥综合技术、管理措施  45-46
5 结论  46-47
6 尚需解决的问题  47-49
附图  49-60
参考文献  60-64
致谢  64

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境质量分析与评价 > 水质评价
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