39200字硕士毕业论文长江水中分解有机物的时间空扩散及消毒衍生物的研究
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：39200字
论点：珠江,水资源,西江
论文概述：
珠江水体中溶解性有机物的时空分布及消毒副产物的研究本研究以珠江水体为研究对象，在 2009 ~2010 年间，共对珠江中 10 个城市进行定期采样，采样范围包括西江(梧州、德庆、肇庆) 、东江(河
论文正文：
第一章导言
1.1中国水资源现状及主要问题
1.1.1水资源现状及分布特征
水资源是人类赖以生存的自然资源。随着世界人口的不断增长和工业的快速发展，这种珍贵的自然资源已经被消耗和净化。作为世界上人口最多的发展中国家，中国的水资源尤其宝贵。目前，中国水资源最突出的问题是水资源总量丰富，人均占有量低。注1:中国水资源总量虽然丰富(中国年平均水资源总量为2.2 1012m3，居世界第六位)，但人均占有量很小。虽然中国水资源总量在过去10年没有出现明显的下降趋势(见表1-1)，但在人口增长(从2000年的12.9亿增加到2010年的13.7亿)[1.2的压力下，中国人均水资源量从2,138.5 m3下降到1,764.3 m3，人均水资源量的增长趋势随着中国人口快速增长的压力下降而增加。目前，16个省(区、市)人均水资源低于主要缺水线。此外，中国水资源的分布也存在严重的不平衡。据2009年《中国水资源公报》统计(表1-2)，中国水资源总量为2.4 1012m3，其中北方四区(包括长江、珠江、东南河和东北河)水资源达到1.9 1012m3，占全国80.5%。然而，北方六大区域(包括松花江、辽河、海河、黄河、淮河和东南河)的水资源仅为4.7 1011m3，占全国总量的19.5%。水资源的不平衡配置使得城市缺水和农业缺水在中国尤为重要。
一方面，城市是人口稠密的地区，工商业活动频繁。由于水资源的分布，北方城市容易缺水。另一方面，作为一个农业大国，中国农业用水量占全国总用水量的绝大部分。目前，全国有效灌溉面积占全国耕地的51.2%。然而，近一半的耕地没有灌溉，尤其是北方的灌溉耕地占72%，但仅占水资源的19.5%。
中国水资源的异质性也反映在时间分布上。全国大部分地区的径流占四个月左右汛期年降雨量的60 ~ 80%。这导致年内分配不均，甚至出现连续高水位年或连续枯水年，使得水资源供需矛盾十分突出，缺水问题更加严重。此外，近年来的发展使全国用水量和废水排放量从2000年的5.5 1011m3和6.211010 m3增加到2009年的6.0 1011m3和7.711010 m3，这意味着在人均水资源逐渐减少的情况下，人类面临着更加严重的用水量和污染。
1.2珠江水资源状况
1.2.1珠江流域概况
珠江作为中国南方最大的河流，由西江、北江、东江和珠江三角洲组成。流域面积8个省，包括云南、贵州、广西、广东、湖南、江西、海南和福建，总面积和人口分别为44210平方公里和1.66亿(不包括香港和澳门)。其中，西江是珠江的干流，全长2214公里，流域面积353120平方公里，平均总径流量2380×108 m3。西江发源于云南省曲靖市沾益县(市)的马熊山。从上游到下游分为南盘河、红水河、钱江、蒋勋河和西江。其主要支流包括北盘河、柳江、余江、桂江和河江，最终在广东省珠海市磨刀门流入南海。北江发源于江西省新丰县石碣大磨坑。干流长468公里，流域面积46，710平方公里，总径流量394×108m3。较大的支流包括乌水、连江、楚江、单江和绥江。干流在泗县角和西江交叉口后进入珠江三角洲。东江干流发源于江西省寻乌县雅吉堡，全长520公里，流域面积27040平方公里，平均总径流量238×108m3。较大的支流包括安源河、新丰河和西直河，它们在广东省东莞市石龙镇进入珠江三角洲。
珠江三角洲的河流包括潭江、高明、沙坪、流溪河、增江、深圳河和茂州河等中小河流，这些河流从东江西江、北江四仙角以下和石龙以下的河网系统流入三角洲。香港特别行政区的九龙和澳门特别行政区在其地理范围内。河网地区河道总长1600公里，流域面积26820平方公里，平均总径流量3.3×1010m3，输沙量7.1×107吨[6]。三角洲中的河流交错流动。河流自东向西，流经虎门、角门、红旗门、横门、磨刀门、集体门、虎跳门、崖门，形成了一个独特的“河流汇聚，八支流”的水系。珠江流域的地形特点是北高南低，西高东低。总体趋势是从西北向东南。北部有像南岭和苗岭这样的山。西部是横断山脉，东部是霍克比尔山脉；西南部被云开山和10万座山环绕。
该地区大部分山脉由东向西(横断山脉之外)，主要是山地和丘陵地区，占总面积的94.55%。平原面积小，占总面积的5.45%。岩溶地貌发育，占总面积的29.9%。此外，珠江位于热带和亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛。它的特点是明显的季节变化:持续的春雨和更多的雨天。夏天，气温高，湿度大，暴雨集中。台风经常在夏天和秋天侵袭。冬天降雨量少，天气也不太冷。多年平均相对湿度在70%至80%之间，多年平均降水量为1525.1毫米，约80%的降水集中在4月至9月。近年来，随着我国农业、工业等行业的快速发展，珠江水质受到进一步污染。污染的主要来源是工业废水和生活污水[7]。据《珠江水资源公报》统计，每年排入珠江的工业废水和生活废水总量分别达到11.1×109m3和5.3×109m3[8]。特别是
广东省在珠江流域污水排放总量中所占比例很高，工业废水年排放量达到7.1× 109 m3(>总排放量的63%)，生活污水年排放量达到3.9× 109 m3(>总排放量的73%)。此外，珠江是广东省许多城市(包括广州及周边城市)的饮用水源。[。大量的当地污水排放必然会增加水中有机物的浓度，改变有机物的性质，进而影响消毒过程中三卤甲烷等有害物质的产生能力，最终危及广东省1.04亿常住居民的健康和安全10]。表1-3总结了近十年珠江水资源的变化。珠江流域水资源量没有明显的时间趋势，但明显受到降雨的影响。在降雨量充足的年份，例如2001年和2008年，水资源量将显著增加。此外，随着珠江流域工业的发展，近年来珠江流域废水的年排放量有了显著增加。2003年至2008年，珠江流域废水年排放量仅为126.0× 109 ~ 142.3× 109 m3，而统计数据显示，2009年和2010年废水年排放量分别上升至182.1×109和190.5×109m3。废水排放量的增加必然会增加水体负担，导致水质下降。
含量
第二章时间空溶解有机物分布..........................................................16
2.1实验仪器和方法................................................................................16
2.1.1实验仪器....................................................................................16
2.1.2取样方法....................................................................................16
第三章消毒副产物的潜力和活性空已分发......................................................30
3.1实验仪器和方法.................................................................................30
3.1.1实验仪器....................................................................................30
3.1.2实验方法....................................................................................32
第四章珠江水质相关水质指标参考..........................................................48
4.1实验仪器和方法.................................................................................48
4.1.1实验仪器..................................................................................48
4.1.2实验方法....................................................................................48
结论
时间空珠江水中溶解性有机物和消毒副产物的分布2009-2010年，珠江10个城市定期采样，包括西江(梧州、德清、肇庆)、东江(河源、惠州、东莞)、北江(韶关、英德、清远)和三江汇合处(广州)。对珠江水体中溶解有机物、UVA254、酸碱度和电导率的质量指标进行了研究。在珠江有机物组成的研究中，采用XAD树脂多级分馏法从溶解有机物中分离出HPOA、HPON、TPHA、TPHN和HPIA。此外，在均匀培养条件下对珠江水样进行氯化实验，测定氯化反应后生成的三卤甲烷的种类和数量，研究有机物浓度和组成对三卤甲烷生成量的影响。最后得出以下结论:
(1)珠江水体中DOC的浓度范围为0.7 ~ 33.0mg·L-1。在空分布中，各支流的DOC质量浓度从上游向下游逐渐增加，最终在各支流(广州)出口处达到最高。从时间分布来看，珠江下游城市多氯联苯浓度在雨季(7月和10月)明显高于旱季(1月和4月)。与下游城市相似，各支流上游城市的DOC质量浓度在雨季也表现出较大的规律，但上游城市的径流高于下游城市，因此雨季的DOC质量浓度不明显高于旱季(P > 0.05)。DOC质量浓度与THMFP呈显著正线性相关，因此THMFP和DOC质量分数的时间空分布基本一致。
(2)在支流对比中发现，西江DOC质量浓度及上下游浓度变化低于其他支流，但其有机组成比其他支流更稳定，STHMFP也高于其他支流。这反映出作为珠江主干的西江有大量的径流，污水可能会被稀释，从而使有机成分受到周围城市污水排放的影响最小。同时，研究结果还表明，城市污水中有机物的总悬浮颗粒物浓度低于天然有机物。
(3) BSF珠江各采样城市消毒副产物通常低于20%，而广州高达48.0%，是其他城市的两倍多。含溴消毒副产物的细胞毒性和遗传毒性一般超过含氯消毒副产物的10%，水处理工作者应给予足够的重视。
(4)珠江水中64.6%的四氢大麻酚来自HPO组分，其三氢大麻酚含量约为其他组分的2.5倍。因此，天然水中HPO成分的检测在一定程度上可以用来指示消毒副产物的前体。然而，随着流域间DOC质量浓度的增加，HPO组分的STHMOP将逐渐降低，而非HPO组分的STHMOP将逐渐增加，非HPO组分将成为某些DOC质量浓度高(污水排放量大)地区THMFP的决定因素。这是因为城市污水中腐殖质以HPI组分的形式存在。随着污水的排放，珠江中HPI组分和悬浮颗粒物的质量分数将逐渐增加。
(5) UVA254分别与DOC质量浓度和THMFP有良好的正比线性关系，可用于指示天然水体的THMFP。然而，因为UVA254仅对HPOA、HPON、TPHA和其他成分有指示性影响，并非所有消毒副产物前体。因此，UVA254仅适用于以HPO等成分为消毒副产物前体的天然水体，但对以HPI为消毒副产物前体的城市污水有一定的限制，希望能引起相关研究者的关注。
参考
[1]中华人民共和国国家统计局。2000年第五次全国人口普查公报(第1期)。
[2]中华人民共和国国家统计局。2010年第六次全国人口普查主要数据公报(第1期)[EB/ol]...，2010年。
[3]刘长明，何希武。21世纪上半叶中国水资源需求分析[。中国水利，2000，(1):19-20。
[4]陈至恺。21世纪中国水资源的可持续发展与利用[。中国工程科学，2000。2(3):7-11。
[5]中华人民共和国水利部。《2009年中国水资源公报》，[，2012-04-26。[/比尔/] [6]计算如何，华盛顿特区，里斯，路易斯，布莱恩，华盛顿特区消毒副产物前体的分水岭来源[J]。水科学与技术，2004，4:61-69。
[7]李永泰，李富博，张泰博，等。珠江三角洲农业多环芳烃的污染评价、分布及来源——中国最大的制造业基地[J]。环境科学与健康，2007，A42:1979-1987。[/比尔/][8]张，杰，曼，杰，博宾，阿。饮用水脱氮工艺[。膜科学杂志，1993，80(1):233-239。
[9]威尔斯，w .氯化消毒副产物的形成与腐殖物质结构特征的关系[]。环境毒理学和化学，2003，22(6):2845-2852。[/比尔/][10]卢克，http://sblunwen.com/xdx/Formation，自然水体氯化过程中的卤代物[。水处理考试，1974，23(2):234-243。