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再生水作為河湖生態用水的環境影響與控制(精)

  • 作者：李雲開//郎琪//鄭凡東//李炳華//楊培嶺等|責編:周煒//梁廣平//羅娟
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030642813
  • 出版日期：2023/06/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：390
人民幣：RMB 258 元      售價：元
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內容大鋼
    本書針對再生水補給河湖生態用水的需要，以永定河和北運河兩個再生水回用區為研究區，綜合利用多學科理論與多元方法開展研究，識別再生水回用區主要風險因子，揭示再生水中主要污染物在河湖沉積物中的環境行為與屏蔽作用：摸清再生水回用河道的自凈能力，提出協調地下水水質安全和地下水補給需求的再生水控制指標值、減滲控制目標，揭示再生水補給型河道河床介質堵塞機理，探究再生水回用對水生態系統健康及鄰近區域人居環境的影響，並建立再生水回用於生態用水的水質控制技術。本書內容可為再生水補給河湖生態用水提供數據基礎與技術支撐。本書適合從事非常規水資源利用研究工作的科研人員及水文水資源、水利、水生態等專業的高校師生閱讀，也適合對此領域感興趣的大眾讀者參閱。
作者介紹
李雲開//郎琪//鄭凡東//李炳華//楊培嶺等|責編:周煒//梁廣平//羅娟
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  北京市面臨的主要水問題
  1.2  再生水補給北京市河湖生態用水的重要性與需求
  1.3  國內外相關研究發展歷程與現狀
    1.3.1  國內外再生水回用作為景觀生態用水的應用現狀
    1.3.2  再生水補給河湖生態用水主要環境行為
    1.3.3  再生水回用河湖水生態健康評價研究
    1.3.4  再生水補給河湖生態用水水質改善技術
  1.4  總體研究思路
    1.4.1  研究目標
    1.4.2  研究框架體系
    1.4.3  擬解決的關鍵性問題
    1.4.4  主要研究內容
  參考文獻
第2章  再生水回用區環境影響監測網路構建與特徵風險因子
  2.1  再生水中主要污染物類型及其生態環境風險
    2.1.1  再生水中的常規無機污染物
    2.1.2  再生水中的常規有機污染物
    2.1.3  再生水中的痕量有機污染物
  2.2  北京地區主要再生水水質監測與污染物含量水平
    2.2.1  城市污水再生利用的水質標準
    2.2.2  北京市再生水廠處理工藝分析
    2.2.3  再生水水質監測與污染物含量水平
  2.3  永定河回用區地下水環境影響監測網路構建與主要風險因子
    2.3.1  永定河回用區基本情況
    2.3.2  永定河回用區地下水水質監測結果及主要風險因子
  2.4  北運河回用區環境影響監測網路構建與主要風險因子
    2.4.1  北運河回用區基本情況
    2.4.2  北運河河流水質監測結果及主要風險因子
    2.4.3  北運河回用區地下水水質監測結果及主要風險因子
  2.5  小結
  參考文獻
第3章  再生水中主要污染物在河湖沉積物中的環境行為
  3.1  材料與方法
    3.1.1  供試材料
    3.1.2  氮磷批量平衡試驗設計
    3.1.3  HHCB批量平衡試驗設計
    3.1.4  DMP與DOP批量平衡設計
  3.2  氮和磷在沉積物中的吸附熱力學與動力學特徵及受再生水中DOM的影響
  3.3  氮和磷在膨潤土黏土混合型減滲材料中的吸附熱力學與動力學特徵
  3.4  HHCB與布洛芬在沉積物中的吸附熱力學與動力學特徵及受再生水中DOM的影響
  3.5  DMP與DOP在沉積物中的吸附熱力學與動力學特徵及受再生水中DOM的影響
  3.6  小結
  參考文獻
第4章  河湖包氣帶介質對再生水中主要污染物的去除效應
  4.1  基於包氣帶凈污效應研究大型土柱模擬系統
    4.1.1  設計原理
    4.1.2  模擬系統的組成
    4.1.3  模擬系統的總體建構

    4.1.4  模擬系統各部件的安裝方法
  4.2  再生水回用河道沉積物對河床滲流及凈污的調控
    4.2.1  材料與方法
    4.2.2  濕潤鋒隨時間變化規律
    4.2.3  入滲率隨時間變化特徵
    4.2.4  污染物截留效應與分析
  4.3  再生水回用河道河床介質對污染物的去除效應
    4.3.1  材料與方法
    4.3.2  河床介質對典型污染物的凈化效應
  4.4  小結
  參考文獻
第5章  再生水補給河湖生態用水對鄰近區域地下水環境的影響風險及調控
  5.1  典型污染河段地表水與地下水關係監測研究
    5.1.1  監測斷面基本情況
    5.1.2  典型河段地下水位變化分析
    5.1.3  典型河段水質變化特徵
    5.1.4  地下水污染物運移現場試驗
  5.2  特徵污染物對地下水環境影響預測與評估
    5.2.1  典型河段地下水環境數值模型範圍
    5.2.2  研究區水文地質概念模型
    5.2.3  研究區地下水滲流數值模型
    5.2.4  水流模型識別與驗證
    5.2.5  研究區溶質運移數值模擬
    5.2.6  研究區典型風險源對地下水環境的影響預測
  5.3  典型污染河段地下水水力調控
    5.3.1  水力調控場地選擇
    5.3.2  水力調控試驗設計
    5.3.3  地下水水位和水質監測方法
    5.3.4  水力控制試驗過程中含水層水動力場變化
    5.3.5  水力控制試驗過程中含水層水質變化
  5.4  小結
第6章  再生水補給河湖生態用水對水生態健康與人居環境的影響
  6.1  北京城市中心區再生水回用河湖介質表面附生生物膜特徵
    6.1.1  取樣地點
    6.1.2  生物膜表面形貌表徵
    6.1.3  分形幾何理論及參數計算
    6.1.4  生物膜無機組分
    6.1.5  生物膜有機組分
    6.1.6  生物膜中微生物群落磷脂脂肪酸
    6.1.7  生物膜中微生物群落結構的分析
  6.2  再生水回用湖泊多介質表面附生生物膜生長過程
    6.2.1  野外生物膜培養點
    6.2.2  生物膜生長動力學模型建立
    6.2.3  生物膜生長過程中固體顆粒物的變化特徵
    6.2.4  生物膜生長過程中的胞外聚合物組分變化特徵
  6.3  不同工藝再生水回用水體介質表面附生生物膜生長過程
    6.3.1  生物膜培養試驗設計
    6.3.2  多介質表面附生生物膜干重動態變化特徵
    6.3.3  多介質表面附生生物膜鐵氧化物含量動態變化特徵
    6.3.4  多介質表面附生生物膜有機組分含量動態變化特徵

    6.3.5  多介質表面附生生物膜磷脂脂肪酸含量動態變化特徵
  6.4  附生生物膜對再生水水質的凈化效應與機理
    6.4.1  氨氮在多介質表面附生生物膜上的吸附特性
    6.4.2  磷在多介質表面附生生物膜上的吸附特性
    6.4.3  生物膜組分對吸附特性的影響
  6.5  基於生物膜法的水生態系統健康評價方法及應用
    6.5.1  水生態系統健康評價模型
    6.5.2  生物膜中微生物群落分佈與結構
    6.5.3  評價方法及應用
  6.6  再生水回用對周邊地區人居環境的影響
  6.7  小結
  參考文獻
第7章  再生水補給型河道膨潤土黏土混配控滲凈污機制及應用
  7.1  典型河湖包氣帶結構特徵
    7.1.1  河流滲濾系統
    7.1.2  永定河包氣帶宏觀結構特徵
    7.1.3  永定河包氣帶孔隙微觀結構特徵
  7.2  典型河湖生態減滲材料結構特性與減滲效應
    7.2.1  材料與方法
    7.2.2  膨潤土黏土混合型減滲材料減滲性能分析
    7.2.3  凹凸棒黏土三維網路吸附劑混合型減滲材料減滲及吸附/解析性能分析
  7.3  典型河湖減滲材料對包氣帶水分入滲的調控效應與維持特性
    7.3.1  材料與方法
    7.3.2  包氣帶入滲鋒面隨時間變化特徵
    7.3.3  包氣帶累積入滲量、入滲率隨時間變化特徵及經驗模型模擬
  7.4  減滲條件下包氣帶對再生水中污染物的去除效應與機制
    7.4.1  材料與方法
    7.4.2  氨氮的去除
    7.4.3  硝態氮的去除
    7.4.4  總氮的去除
    7.4.5  總磷的去除
    7.4.6  有機污染物的去除
  7.5  小結
  參考文獻
第8章  再生水補給型河道河床介質堵塞特性與形成機理
  8.1  再生水回用河道河床介質堵塞發生特性
    8.1.1  材料與方法
    8.1.2  北運河典型河段理化性質
    8.1.3  包氣帶入滲鋒面隨時間變化特徵
    8.1.4  包氣帶累積入滲量、入滲率隨時間變化特徵及模型擬合
    8.1.5  包氣帶堵塞情況分析
  8.2  再生水回用對多孔介質發生生物堵塞及顆粒物運移能力的影響
    8.2.1  材料與方法
    8.2.2  滲透係數的動態變化規律
    8.2.3  孔隙度的動態變化規律
    8.2.4  彌散程度的變化規律
    8.2.5  不同堵塞程度下介質對顆粒物的滯留能力分析
  8.3  再生水水質對顆粒物在多孔介質中遷移滯留能力的影響
    8.3.1  材料與方法
    8.3.2  示蹤劑穿透曲線及其擬合

    8.3.3  顆粒物在介質中的運移特性
    8.3.4  離子強度對顆粒物運移特性的影響
  8.4  再生水回用水流速度與介質粒徑對顆粒物遷移滯留能力的影響
    8.4.1  材料與方法
    8.4.2  示蹤劑穿透曲線及其擬合
    8.4.3  介質粒徑對顆粒物運移特性的影響
    8.4.4  水流速度對顆粒物運移特性的影響
  8.5  再生水DOM對顆粒物黏附效率影響的動力學分析
    8.5.1  材料與方法
    8.5.2  顆粒物與介質表面電動勢
    8.5.3  DLVO相互作用能分析
    8.5.4  基於Maxwell擴展模型的黏附效率分析
    8.5.5  顆粒物黏附效率分析
  8.6  再生水補給型河道的微生物減滲應用模式
  8.7  小結
  參考文獻
第9章  再生水補給型河湖水生態修復與水質改善技術
  9.1  水生植物與複合微生物製劑對再生水體中污染物的去除效應
    9.1.1  常見水生植物
    9.1.2  材料與方法
    9.1.3  對上覆水體中硝態氮的去除效應
    9.1.4  對上覆水體中氨氮的去除效應
    9.1.5  對上覆水體中總氮的去除效應
    9.1.6  對上覆水體中磷酸鹽的控制效應
    9.1.7  對上覆水體中pH和DO的影響
  9.2  水生植物配置模式對再生水體中污染物的去除效應
    9.2.1  材料與方法
    9.2.2  再生水對水生植物配置模式生理指標的影響
    9.2.3  氮在水生植物-水-土系統中的遷移與累積效果
    9.2.4  磷在水生植物-水-土系統中的遷移與累積效果
    9.2.5  水生植物優化配置模式
  9.3  水生植物聯合複合微生物製劑對再生水體中污染物的去除效應
    9.3.1  材料與方法
    9.3.2  再生水對各配置中水生植物干生物量的影響
    9.3.3  氮在水生植物-水-土系統中的遷移與累積效果
    9.3.4  磷在水生植物水土系統中的遷移與累積效果
    9.3.5  不同配置模式對上覆水體其他指標的影響
    9.3.6  水生植物聯合微生物優化配置模式
  9.4  小結
  參考文獻
第10章  再生水水質強化處理新技術、新方法及新工藝
  10.1  臭氧-活性炭吸附法水質強化處理技術
  10.2  電化學氧化法水質強化處理技術
  10.3  光化學催化氧化法水質強化處理技術
  10.4  MBR-RO活性污泥法與膜過濾工藝
  10.5  臭氧生物活性炭水質強化處理技術
    10.5.1  材料與方法
    10.5.2  臭氧投加量和接觸時間對水質的影響
    10.5.3  臭氧-生物活性炭水質強化處理效果
    10.5.4  生物活性炭層微生物數量和菌群分佈特徵及影響

  10.6  高效土壤生物過濾器水質強化處理技術
    10.6.1  材料與方法
    10.6.2  高效土壤生物過濾器的水質處理效果
    10.6.3  不同處理高度對水質處理效果的影響
  10.7  小結
  參考文獻
第11章  結論與展望
  11.1  結論
  11.2  未來研究重點建議

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