东部河网地区农村排水模式及其对地区水环境影响研究

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当前,我国东部河网地区农村生活污水处理模式主要包括集中式、分散集中式和分散式三种模式。本文以具有典型的东部河网和河口岛屿村落特征的上海市崇明区为研究对象,实地调研其供排水情况,并布点采样,分析不同排水模式对农村水环境的影响,进而探讨我国东部地区农村生活污水治理面临的主要困难,并提出相关对策。本课题于冬季(2016年12月)、春季(2017年3月)及夏季(2017年6月)分别采样,检测水体溶解氧、pH等物理指标,有机污染指标,营养盐指标,Eclox毒性指标及六大类12种抗生素。本论文主要的研究结果如下:(1)供水方面,崇明区已经实现自来水全覆盖,由“一库四厂”对崇明全岛供水,水源及供水条件良好;排水方面,当前崇明农村生活污水处理分为两种模式,分别是集中式和分散集中式。(2)在分散集中式和直排两种排水模式下,受纳水体的物理指标差别并不明显,仅直排模式下的水系溶解氧浓度显著下降,表明直排污水引发了受纳水体溶解氧的大量消耗;直排模式相比分散式收集处理区域有机污染物浓度高25%以上;进一步的营养盐分析表明,即使是没有设置脱碳除磷工艺的分散式污水处理设施,其对于总氮和总磷的削减仍较直排模式分别高50%和40%。(3)结合水质生物毒性的分析表明,两种排水模式下受纳水体对荧光微生物的活性抑制率均小于毒性界定线,但直排模式下的最高抑制率已接近毒性界定限制,表明直排模式对于受纳水体构成了一定的潜在环境风险。(4)两种排水模式下水体中抗生素总含量均随季节变化而出现明显变化,冬季最高、夏季最低;分散集中式生活污水处理有助于对水体环境中较高浓度抗生素的削减,削减率达到35%-45%,而水体环境中抗生素含量较低时则表现出没有这种能力;水体中检测的六类12种抗生素中,绝大部分检出率都较高,说明该区域抗生素残留是一个普遍现象。抗生素整体浓度范围在nd(未检出)-400 ng·L-1,其中,内酰胺类,尤其是青霉素类抗生素含量在春冬季节检出很高,存在较高风险。(5)我国农村污水处理进程发展的关键因素是资金投入和站点后期运行管理;委托专业管理公司对站点运行有良好效果;农村生活污水信息化工程建设内容主要包括前端数据采集、中端信息传递和综合监管平台建设等三个方面,该项目的建成,将实现对崇明区全区乡镇所有污水处理站点的数据实时采集、对污水处理效果全面掌握、对运维管理情况持续监督的目标。
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