富营养水体表层过饱和溶解氧逸出动力学初探VIP免费

净水技术2010，29(5)：53—56WaterPurificationTechnology富营养水体表层过饱和溶解氧逸出动力学初探朱宜平(上海城投原水有限公司，上海200500)摘要有关过饱和溶解氧(DO)从富营养水体表层向大气逸出的动力学分析鲜有报道。该研究利用小试装置，初步探讨了在水体表层流速和水温两种因素影响下的DO逸出动力学过程。研究结果表明，过饱和DO逸出动力学遵循双膜理论，并可以用d(DO)／dt=k·(DO—D)来表示，其中逸出系数k与水体表层流速的关系为c·s，与水温的关系为．r=k·1．038(r-20)。利用小试研究得到结论对野外某富营养水体进行溶解氧平衡分析，结果证明了该水体表层过饱和DO逸出存在，且DO逸出理论计算值与实测值比较接近。关键词富营养溶解氧过饱和逸出动力学中图分类号：X524文献标识码：A文章编号：1009—0177(2010)05—0053—04PrimaryStudyonEmissionDynamicsofSuper—SaturatedDissolvedOxygenfromtheSurfaceLayerofEutrophicWaterBodyZhuYiping(ShanghaiChengouRawWaterLimitedCoriooratix)n，Shanghai，200050China)AbstractTherewerefewrepotsOilthedynamicanalysisofsuper—saturateddissolvedoxygenemissionfromthesurfacelayerofeutrophicwaterBody．Alaboratoryreactorwasusedtosimulatethisprocess．Temperatureandsurfaceflowvelocitywerecontrolledwhentestinghowtheotherfactorinfluencingontheemissiondynamics．ResultshowsthattheDOemissiondynamicsobeythetwo—filmtheorydescribedinthere-aerationprocess．Thedynamicequationforthisprocessisd(DO)／dt=kf‘0一DO)．Thecoefficientfandthesurfaceflowvelocityobeythefollowingequation：k~z=C‘H。，whileandthetemperatureTfollowtherule：f．r=kI．20’1．038‘r-20)．Fieldmonitoringresultsprovedthesuper-saturateddissolvedoxygenemissionfromeutrophicwatertoplayer．Andtheemis—sionamountscalculatedfromthedynamicequationareinaccordancewiththemonitoringresults．Keywordseutrophicdissolvedoxygensuper—saturatedemission；dynamics溶解氧(dissolvedoxygeen，DO)是反映水体水质和生态状况最基本的参数之一。它涉及到水体众多物理、化学和生物生态过程，如大气复氧、有机物降解、硝化反应、光合作用、呼吸作用等。DO对鱼类等水体生物的生命活动也至关重要，当水体DO浓度低于2mg／L的时问超过数个小时，绝大部分鱼类都无法存活；相反，水体DO浓度过饱和也会对鱼类产生危害，如出现气泡病等。因此，在中小型湖泊、水库等水体，保持恰当的DO浓度范围对保证水体生态稳定是非常重要的。但是，这类水体常处于富【收稿日期】2010—03一Ol[基金项目】上海市科技攻关计划(07dz12051)，上海市重大科技攻关计划(09DZ1200105)【作者简介】朱宜平(1982～)，男，丁学博士，主要研究方向为水环境模拟和富营养化防控。电话：62526655"7147；E-maihzyp0420050067@yahoo．con．cn。营养状态，夏季浮游藻类大量繁殖，从而造成晴朗白天光合作用强烈，DO出现过饱和，而夜晚呼吸作用强烈又极易产生缺氧状况，形成DO在24h内剧烈波动，对水体众多生态过程产生显著影响。目前有关自然水体DO研究中主要关注产生或消耗DO的众多化学、生物反应过程以及大气向水体复氧过程『l_，水体DO过饱和之后DO由水体向大气逸出的相关研究主要集中在水利学高坝泄流过程。富营养水体中由于光合作用形成的过饱和DO由水体向大气逸出这一动力学过程尚少有报道，而这对中小型湖泊、水库等水体DO平衡分析是不能忽略的。因此，本文通过小试研究初步模拟了富营养水体表层过饱和DO逸出动力学过程，并通过野外水体的观测验证小试结果。l材料和方法一53—朱宜平．富营养水体表层过饱和溶解氧逸出动力学初探Vo1．29，No．5，20101．1试验材料小试研究水槽如图1所示。该水槽长1．5m，宽0．4m，深0．4m，中间设一隔板，并在两端放置水族箱潜水泵，以驱动水在槽内流动。由于富营养湖泊或水库中DO过饱和现象主要产生在水体表层，因此实验时控制水槽内水深为0．3m。而这类水体流动也以风生流为主，因此用潜水泵控制水槽内流速范围为0-0．5m。考虑到水...