基本信息
- 项目名称：
- 重庆市梁滩河水体富营养化的调查与分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 论文着重介绍重庆市梁滩河的地域地貌、水文特征、周边社会条件，并对在其源头、中游及下游地带采取的水样中N、P含量的进行实验调查分析，得出该河流已经趋于富营养化，再根据相关资料提出相应的建议性解决方案。论文对重庆市梁滩河水体富营养化污染的调查，对于以后梁滩河水质的净化清洁，减少周边环境污染，还重庆市区人民一个美丽的家园有着一定的借鉴利用价值，对其他地方的水体污染治理也具有一定参考价值。
- 详细介绍：
- 我们小组的作品名称是《重庆市梁滩河水体富营养化的调查与分析》，小组成员有余思作、张慧颖，同时并由张虹老师指导完成。 梁滩河地处缙云山脉和中梁山脉之间，发源于九龙坡白市驿廖家沟水库，流经九龙坡区、沙坪坝区、北碚区，在北碚歇马镇注入嘉陵江。全长88公里，共5条支流。流域面积511.8平方千米，流域内有15个集镇，常住人口近20万。该河是重庆市重要的一条城市次级河流。而嘉陵江则是长江的重要支流，在重庆朝天门汇入长江，嘉陵江重庆段由于上游城市和各支流的污染，水质明显劣于长江干流。政府及社会公众对于长江干流的关注度远高于支流，而对于支流的次级河流的关注度就更小，由于城市环境要求越来越高，更多从城市淘汰的小工业在城乡结合部和乡村发展起来，加上乡村经济发展起来的小养殖场的等带来的污染，在环保监管和环保措施都不到位的情况下，导致小流域污染非常严重，很多次级河流已经失去了河流的生态和水源功能。梁滩河作为嘉陵江流域的一条重要支流，在重庆都市区的次级河流中非常具有代表性。从2003年起，梁滩河就出现污染状况，水体某些营养元素超标，这种情况一直持续到现在。我们小组着力于调查梁滩河的水体污染、富营养化程度情况，力求找到根本解决方法。 我们力求于得到最新、最实际的数据，实地参与梁滩河水体取样、化学实验分析、各种资料收集调查整理，经过精心总结得出论文成果。论文着重介绍重庆市梁滩河的地域地貌、水文特征、周边社会条件，并对在其源头、中游及下游地带采取的水样中N、P含量的进行实验调查分析，得出该河流已经趋于富营养化，再根据相关资料提出相应的建议性解决方案。治理梁滩河水体富营养化问题，是刻不容缓的事情。论文对重庆市梁滩河水体富营养化污染的调查，对于以后梁滩河水质的净化清洁，减少周边环境污染，还重庆市区人民一个美丽的家园有着一定的借鉴利用价值，对其他地方的水体污染治理也具有一定参考价值。 在前期的调查当中，我们主要以实地采集水体水样，分别在梁滩河嘉陵江北碚入江口、廖家沟水库、河流主段、河西永段、大河沟水库抽取了水质样本，并进行化学水体样本分析为主，获得了较多的第一手资料，得出了梁滩河水体中的富营养化物质有哪些。再次通过多次对河道两侧进行不同地段采集水样分析，得出了河水中所含污染物的分析及大致含量。通过对资料的整合，得出了河水中含量较高的几种富营养化物质，并加以分析。然后，我们向专家咨询相应的意见，对我们的研究结果进行了一些改进。 在得知梁滩河各水段流域水体富营养化污染指数情况的基础上，对梁滩河以后水体富营养化程度及趋势进行分析。我们从中得出结果：梁滩河水体总体上处于水体富营养化状态，且各个水段污染程度不一。 重庆环境状况公报表明，梁滩河多年来总体水质为劣V类，仍呈恶化趋势。监测结果显示化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷等指标含量都很高，但溶解氧含量低，不能满足生物生长所需含氧量。梁滩河的水质情况除了源头的几个水库水质较好以外，只要经过乡镇、厂矿企业，集中居住区，污染就非常严重。 梁滩河流经15个乡镇（街道），所流经的乡镇均无集中污水处理设施。如歇马镇等基本无下水道等排水设施，临河居民厕所和生活污水直排入梁滩河。 在沙坪坝区土主镇，当地居民抱怨最多的是养鸭给梁滩河带来的污染。在梁滩河沙坪坝河段，流域周围至少有100多家养鸭场、一年出棚530万只鸭子，再加上沿岸养殖鸡、牛、猪等禽畜，每天产生的粪便在30000吨以上，这些禽畜粪便没有经过处理就直接排放到梁滩河中。 流域内因乡镇无集中式垃圾收集处理制度，沿河到处都是大小成堆的垃圾点。在城镇、乡村，居民家的垃圾一般都扔到路边的草坪或沿着河岸倾倒垃圾，或等着收环卫工人收。河岸垃圾成堆，河道内垃圾成团，相互缠绕，不仅污染环境，也为夏天泄洪带来淤塞隐患。 梁滩河地势平缓，土地肥厚，为重庆主城周边最适合农业耕作的地区，是重庆主城的蔬菜基地。农业种植中大量使用的化肥、农药、和其它农业生产活动产生的有害废弃物成为重要的面源污染源。农田中施放的化肥、农药和除草剂等可以通过渗流进入河道，增加了河道中总氮、总磷及难降解有机化合物的含量。其他农业生产活动产生的有害废弃物主要包括农膜、秸秆以及生活垃圾等固体污染物。当地盛产蔬菜，塑料大棚、地膜用量很大，这些均具有种类多、降解难和危害严重等特点。 根据重庆市环保局处的资料和我们的实际调查，了解到了梁滩河的四个主要污染源： （1）生活污染源： 生活污梁源是流域居民所产生的废弃物。城区居民排泄的人粪尿其综合利用（还田等）率只有22.1%，还有77.9%也变成河流污染源，而本流域生活垃圾收集清运率达95%。 （2）工业污染源： 梁滩河流域整体为重庆主城的城乡结合部地区，也是新兴的发展区，诸多高新产业也将落户流域内。流域内的乡镇集体和私营经济发展迅速，摩托车配件，纺织印染，畜禽加工，餐饮，以及专业化市场都是流域内的重点产业，另外，流域乡镇也接收一部分主城区内淘汰、搬迁的污染企业。流域内工矿企业偷拍漏排现象十分突出，使梁滩河不仅COD、BOD、氨氮等污染物严重超标，汞、铬含量也非常高。 （3）禽养殖污染： 梁滩河河流域的耕地和园地，自改革开放尤其是1990年以来，因城市建设和工业的用地逐年增加而递减，目前基本上没有水田，只有少量的坡耕地和菜地。所以畜禽的粪尿通过雨水等渠道间接排入河道。 （4）医疗污染源： 梁滩河流域有好几家县级医院，全年产生医疗污水（不含生活污水）合计为17.96万吨，医疗固废计117.54吨。 我们了解到，梁滩河水质富营养化主要是由于外界输入的大量污染物质在水体聚集造成的，切断外源性污染物的输入，截污于河流水体之外，是河道水体生态修复的重要前提。 目前，乡镇没有完善的市政管网系统，且缺乏污水处理设施，工矿企业偷排漏排污水，是造成梁滩河水质恶化的重要原因。为了长效保护梁滩河水质，必须实施雨污分流，彻底封堵梁滩河两岸排污口，加强流域内工矿企业管理，截污于梁滩河水体之外。根据梁滩河的治理规划，将在流域内建设数座污水处理厂，用来处理沿岸乡镇的生活污水，从而解决流域内生活污水污染的问题。加大力度建立城镇污水处理系统，大幅度提高污水处理率，这将成为控制水污染、保护水环境的关键措施。 相对于点污染源来讲，农村面污染源不仅量大且较难控制，可以通过控制氮肥施用量，尽量使用有机肥等方式加以控制。另外，在河道两岸种植植物缓冲带，在农村人口集中区建设集中式人工湿地污水处理系统和家庭人工湿地污水处理系统。植物缓冲带指在河道与陆地交界的一定区域建设乔、灌、草相结合的立体植物带，在河道与陆地间起到一定的缓冲作用，截留和去除地表及地下径流中的污染物。人工湿地是指模拟自然湿地，由人工建造的可控制和工程化的湿地系统，通过对湿地生态系统中的物理、化学和微生物作用的优化组合来进行污水的处理。 对于人为方法改善水体的措施有： （1）工程性措施 包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥，可减少以至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放。此外，在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水注入湖泊，可起到稀释营养物质浓度的作用。 （2）化学方法 这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法，例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来，其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。例如美国华盛顿州西部的长湖是一个富营养水体，1980年10月用向湖中投加铝盐的办法来沉淀湖中的磷酸盐。在投加铝盐后的第四年夏天，湖水中的磷浓度则由原来的65μg/L降到30μg/L，湖泊水质有较明显的改善。在化学法中，还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。杀藻剂将藻杀死后，水藻腐烂分解仍旧会释放出磷，因此，应该将被杀死的藻类及时捞出，或者再投加适当的化学药品，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。 （3）生物性措施 利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前，有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气。这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 从2003年起，梁滩河就出现污染状况，水体某些营养元素超标，这种情况一直持续到现在。我们小组着力于调查梁滩河的水体污染、富营养化程度情况，力求找到其根本解决方法。我们利用实地水体取样进行分析，周边居民走访调查，环保局资料分析后，可以得出比较全面的结果，以及较为实际的防治措施。
科学性、先进性及独特之处
- 我们是根据实地走访调查，深入周边群众后得出的结论，具有一定的服众性。对于一般的概括性水体污染和片面的总结来说，我们直接针对水体富营养化的污染进行调查分析，具有专一性，不同于普通的水体污染调查论文。
应用价值和现实意义
- 我们是根据实地水体取样考察分析，走访群众后得出的结果，具有比较实际的数据。在文中，我们也根据实际情况做出了防治措施，具有比较现实的意义，较容易实现。
学术论文摘要
- 嘉陵江是长江的重要支流，在重庆朝天门汇入长江，嘉陵江重庆段由于上游城市和各支流的污染，水质明显劣于长江干流。政府及社会公众对于长江干流的关注度远高于支流，而对于支流的次级河流的关注度就更小，由于城市环境要求越来越高，更多从城市淘汰的小工业在城乡结合部和乡村发展起来，加上乡村经济发展起来的小养殖场的等带来的污染，在环保监管和环保措施都不到位的情况下，导致小流域污染非常严重，很多次级河流已经失去了河流的生态和水源功能。梁滩河作为嘉陵江流域的一条重要支流，在重庆都市区的次级河流中非常具有代表性。从2003年起，梁滩河就出现污染状况，水体某些营养元素超标，这种情况一直持续到现在。我们小组着力于调查梁滩河的水体污染、富营养化程度情况，力求找到根本解决方法。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 《水体富营养化的探究》，樊树红，黑龙江科技信息，2010年第28期 《宁夏沙湖水体富营养化分析与评价》，赵红雪、邱小琮、杨艳梅、李广东，湖北农业科学，2010年第10期 《大宁河唐家湾段水体富营养化调查研究》，李富宇、陈建、雷振宇、张伟进、杨芳，安徽农业科学，2010年第25期
同类课题研究水平概述
- 水体富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。这是因为：①污染源的复杂性，导致水质富营养化，既有天然源，又有人为源；既有外源性，又有内源性。这就给控制污染源带来了困难；②营养物质去除的高难度，至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质。通常的二级生化处理方法只能去除30-50％的氮、磷。一般从以下两个方面控制水体富营养化：(1)控制外源性营养物质输入；(2)减少内源性营养物质负荷。主要的方法有：①工程性措施：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥，可减少以至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放。此外，用含磷和氮浓度低的水注入湖泊，可起到稀释营养物质浓度的作用。②化学方法：这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法，如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来，其中最有价值的是价格比较便宜的铁、铝和钙，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来。在化学法中，还有一种方法是用杀藻剂杀死藻类。这种方法适合于水华盈湖的水体。但要把被杀死的藻类及时捞出，或者再投加适当的化学药品，将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降。③生物性措施：利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前，有些国家开始试验用大型水生植物（包括凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲、加拿大海罗地、多穗尾藻、丽藻、破铜钱等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽）污水处理系统净化富营养化的水体。其特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。例如德国近年来采用了生物控制，成功地改善了一个人工湖泊(平均水深7米)的水质。其办法是在湖中每年投放食肉类鱼种如狗鱼、鲈鱼去吞食吃浮游动物的小鱼，几年之后小鱼显著减少，而浮游动物增加了，从而使以其食料的浮游植物量减少，整个水体的透明度提高，细菌减少，氧气平衡的水深分布状况改善。但浮游植物种群有所改变，蓝绿藻生长量比例增高，因为它们不能被浮游动物捕食，为此可以放鲢鱼来控制这种藻类的生长。
