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GIS支持下的三峡库区典型流域景观格局分析_以重庆市万州区五桥河流域为例

2011-05-07 6页 pdf 809KB 14阅读

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GIS支持下的三峡库区典型流域景观格局分析_以重庆市万州区五桥河流域为例 第 32卷 � 第 5期(总第 188 期) 2010 年 9 月 三 � 峡 � 环 � 境 � 与 � 生 � 态 Envir onment and Eco lo gy in the T hree Go rges Vol. 32 � No. 5( Sum. No . 188) Sep. 2010 GIS支持下的三峡库区典型流域景观格局分析 � � � 以重庆市万州区五桥河流域为例 收稿日期: 2010�06�01 基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目 重大工程生态环境效 应遥感监测与评估!、中科院成都山地所前...
GIS支持下的三峡库区典型流域景观格局分析_以重庆市万州区五桥河流域为例
第 32卷 � 第 5期(总第 188 期) 2010 年 9 月 三 � 峡 � 环 � 境 � 与 � 生 � 态 Envir onment and Eco lo gy in the T hree Go rges Vol. 32 � No. 5( Sum. No . 188) Sep. 2010 GIS支持下的三峡库区典型流域景观格局 � � � 以重庆市万州区五桥河流域为例 收稿日期: 2010�06�01 基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目 重大工程生态环境效 应遥感监测与评估!、中科院成都山地所前沿项目( 1100001007 )、中 科院西部行动项目 ( KZCX2�XB2�07)、国务院三建委办公室资 助项目( SX2001�021)。 作者简介:周梦佳( 1983�) ,女,四川宜宾人, 在读硕士研究生。研究 方向:流域生态与可持续发展。E�mai l: men gjia_zhou@ yah oo. cn 通讯作者:陈治谏( 1962� ) ,男,四川眉山人,研究员, E�mail: chenzhi� jian@ sina. com 周梦佳1, 2 ,陈治谏1 , 廖晓勇1,方泽红3 ,王海明1 ( 1� 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川 成都 610041; 2� 中国科学院研究生院, 北京 100039; 3� 四川省林业重点工程资金稽查办公室, 四川 成都 610081) 摘 � 要:在 GIS 技术支持下, 利用三峡库区五桥河流域 1992年和 2004 年土地利用图, 在土地利用图基础上编 制景观类型图,建立景观类型转移矩阵, 揭示各景观类型相互转化的方向及面积; 运用景观生态学基本原理, 在 GIS 和景观格局分析软件的支持下, 通过选取和计算景观格局指数, 分别从景观和景观类型两水平对流域 12 年来 的景观格局变化进行定量研究。分析结果表明:研究区在 12 年间景观类型主体没有显著变化, 仍然以耕地和林地 为主;除建设用地增加幅度和水田减少幅度较大外,其它景观类型面积变化不大; 景观整体形状复杂性增强, 斑块 间离散度增大,景观向着多样化、均匀化发展。 � � 关键词:三峡库区; 五桥河 ;景观格局; GIS � � 中图分类号: Q 149� � � � � � � � � 文献标识码: A � � 文章编号: 1674�2842( 2010) 05�0001�05 An Analysis on the Landscape Patterns Based on the GIS Technology in the Typical Watershed of Three Gorges Reservoir Area � � � A Case Study on Wuqiaohe Watershed, Wanzhou District, Chongqing City ZHOU Meng�jia1, 2 , CHEN Zhi�jian1 , L IAO Xiao�yong1 , FAN G Ze�hong3 , WANG Hai�ming1 ( 1. Inst itute of Mountain Hazards and Envir onm ent , Chinese Academy of S ciences, C hengdu 610041, Chin a; 2. Gradu ate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, Ch ina; 3. Fund Inspect Of f ice of Forest Priorit y Project in S ichuan, Chengdu 610081, C hina) Abstract: By using GIS, the map of landscape patterns has been char ted based on the land use classification obtained in 1992 and 2004. T he changes of landscape patterns in Wuqiaohe w atershed fr om 1992 to 2004 have been analyzed using GIS and FRAGSTATS. The results showed: 1) there was no significant change of the main landscape pattern during the 12 years; 2) the ar ea of landscape pat terns has little change except that the ar ea of constr uction land in� cr eased g reatly, and the area of paddy field decreased gr eatly ; 3) the shape o f landscape pat tern w as mo re ir regular; the iso lation index of landscape pattern strengt hened, and both of the diver sity and evenness incr eased. Key words:T hree Go rges Reser voir ar ea ; Wuqiaohe water shed; landscape patterns; G IS � � 随着景观生态学的发展, 景观格局及其动态变 化研究已成为景观生态学的研究热点和重要研究领 域。景观指数是能够高度浓缩景观格局信息, 反映 其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指 标[ 1] 。用景观指数描述景观格局及变化, 建立格局 与景观过程之间的联系,是景观生态学最常用的定 量化研究 [ 2]。流域作为一个完整的自然地理单 元,其景观格局的变化研究对流域资源管理、生态保 护和可持续发展具有重要意义 [ 3]。 重庆市万州区地处三峡库区腹心,是库区淹没损 失最大、移民迁建任务最重的地区之一。五桥河流域 是万州区境内一条重要河流,属长江一级支流,其土壤 类型、土地利用方式和人口密度等在三峡库区都具有 一定代表性, 因此该流域可作为三峡库区的缩影。在 GIS支持下,以三峡库区五桥河流域为研究对象,建立 景观类型转移矩阵,选取景观指数分析了该区 1992~ 2004年景观格局的总体变化及单一景观类型格局变化, 并对其变化原因进行分析,以揭示近 12年来五桥河流域 景观格局与自然生态过程和人类活动之间的关系。 1 � 研究区概况 五桥河流域地处东经 108∀25#- 108∀35#,北纬 30∀42# - 30∀48#,位于三峡库区中部的重庆市万州区, 流域面 积 113� 9 km2 ,主河长 21� 4 km ∃。地势东高西低, 海拔 121~ 946 m (来源于统计数据) , 地貌以丘陵、 低山为主,出露紫色地层为侏罗系沙溪庙组和蓬莱 镇组,土壤类型主要为紫色土、水稻土、冲积土; 气候 属中亚热带季风气候, 年均温 14~ 19∀C, 年均降水 量1 000~ 1 350 mm, 年均日照时数 1 300~ 1 600 h;地带性森林植被为亚热带常绿阔叶林,原生植被 破坏殆尽,现有植被以次生林被和灌丛草被为主。 2 � 数据来源及分析方法 2� 1 � 数据来源及处理 � � 研究的基础数据来源于五桥河流域 1992年和 2004年 TM 影像解译获得的土地利用矢量数据。 在 ArcGIS 软件中,赋予土地利用图斑新的属性(景 观类型) , 合并属性一致的景观类型, 在 Spatial A� naly sis模块的支持下, 将流域景观类型矢量数据 转换成栅格数据(格网分辨率为 25m ) , 制作流域景 观类型分布图(图 1)。 图 1 � 1992 年和 2004 年五桥河流域景观类型分布 2� 2 � 数据分析方法 运用 ArcGIS 软件对 1992 年和 2004年流域景 观类型分布图进行叠加统计分析, 建立 1992 ~ 2004 年景观类型转移矩阵; 利用景观生态学的理论和方 法,运用景观格局分析软件 FRAGST ATS 3� 3提取 景观指数,从景观水平、景观类型水平 2个级别对流 域进行景观生态格局特征及其演变规律分析。在类 型和景观级别上选用了斑块数 ( NP)、斑块密度 ( PD)、边缘密度( ED)、最大斑块指数( LPI)、形状指 数( LSI)、蔓延度指数( CONTAG)、聚集度( A I)、斑 块结合度指数 ( COHESION )、斑块多度密度 ( PRD)、香农多样性指数( SHDI)、香农均匀度指数 ( SHEI)、景观分离度( DIVISION)等多个指标[ 4�6] ,各 指标的计算方法详见 FRAGSTATS 3� 3使用说明书, 所有公式都采用 FRAGSTATS 的表示方式。 3 � 结果与分析 3� 1 � 景观类型面积变化及转移特征 3� 1� 1 � 景观类型面积变化 研究区1992~ 2004年的景观类型面积变化见表1。 2 � � � � 三 � 峡 � 环 � 境 � 与 � 生 � 态 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 32卷 ∃ 四川省万县农业区划办公室.四川省万县农业资源 与区划资料汇编(中篇) [ M ] . 四川省万县农业区划办公室, 1987: 136�137. 表 1� 1992~ 2004 年研究区景观类型变化 景观类型 1992年面积/ hm2 比例/ % 2004年 面积/ hm2 比例/ % 变化( 1992~ 2004年) 面积/ hm2 变化率/ % 水田 2 075� 66 18� 00 1 677� 47 14� 55 - 398� 19 - 19� 18 旱地 2 226� 97 19� 32 2 320� 36 20� 13 93� 40 4� 19 有林地 2 775� 43 24� 07 2 757� 49 23� 92 - 17� 94 - 0� 65 灌木林 2 683� 69 23� 28 2 683� 71 23� 28 0� 02 0� 00 经济林 652� 31 5� 66 652�55 5� 66 0� 25 0� 04 草地 848� 99 7� 36 851�72 7� 39 2� 73 0� 32 水域 123� 88 1� 07 128�33 1� 11 4� 45 3� 59 未利用地 36� 28 0� 31 37�53 0� 33 1� 25 3� 44 建设用地 105� 85 0� 92 420�35 3� 65 314� 50 297� 12 � � 从图 1和表 1可以看出:五桥河流域主要景观类 型为有林地、灌木林、旱地和水田; 在 1992 年, 有林 地、灌木林、旱地和水田分别占土地总面积的 24�07% ,23� 28%, 19� 32%和 18� 00%;在 2004年, 有 林地、灌木林、旱地和水田分别占土地总面积 23�92% ,23� 28%, 20� 13%和 14� 55% ; 12年间景观类 型主体没有显著变化,但是在流域的河岸地带和低 地、人口密集区,变化很大。1992~ 2004年期间,五桥 河流域内各景观类型面积呈不同程度的增减,其中增 加的有:旱地、灌木林、经济林、草地、水域、未利用地 和建设用地;减少的有水田和有林地。12年来景观 类型中建设用地变化率最大, 2004年建设用地面积 比1992年增加了 297�12% ,增大面积314� 50 hm2 ;水 田景观类型变化率其次, 2004年水田面积比 1992年 减少了 19� 18%;其它景观类型的面积变化不大。 3� 1� 2 � 景观类型转移矩阵 为了更好地揭示各景观类型相互转化的方向及 面积,利用 ArcGIS软件, 将 1992年、2004年 2期数 据进行叠加, 从而得到 2个时段间各景观类型间的 转移矩阵(表 2)。 表 2� 1992~ 2004 年研究区景观类型转移矩阵 hm2 1 9 9 2年 景观类型 2004年水田 旱地 有林地 灌木林 经济林 草地 水域 未利用地 建设用地 水田 1 390� 69 189�97 69� 24 72�36 30� 37 12�74 11� 73 2� 49 295� 12 旱地 91� 18 1 830� 69 115� 12 111�75 21� 37 29�17 6� 53 2� 71 16� 42 有林地 77� 39 115�65 2 342� 97 154�65 15� 79 52�07 10� 61 1� 06 3� 47 灌木林 60� 36 118�35 153� 37 2 267� 59 21� 27 43�59 5� 41 1� 11 11� 31 经济林 31� 17 24� 82 11� 39 18�65 557� 02 3� 11 2� 54 0� 18 3� 41 草地 11� 00 28� 02 51� 43 46�32 2� 23 708�37 0� 49 0� 00 0� 44 水域 6� 95 4�96 9� 40 7� 88 2� 37 1� 40 86� 22 0� 00 4� 72 未利用地 1� 62 1�89 0� 42 0� 96 0� 10 0� 00 0� 13 29�43 1� 55 建设用地 6� 10 3�82 2� 44 2� 46 1� 99 0� 60 4� 67 0� 37 83� 38 � � 从表 2中可以看出: ( 1)水田在 12年中的转出 面积大于转入面积, 它向其它景观类型转化的面积 为 684� 02 hm 2 ,主要是以向建设用地、旱地、林地转 化为主, 转化面积分别达到了 295� 12 hm2 , 189� 97 hm 2和 171� 97 hm2。从图 1可以看出:五桥河流域 下游平坝地区是水田和居民点集中分布区域, 随着 人口的增加、居民点的扩展及区域工业发展使流域 下游部分水田转化为建设用地,人地关系矛盾突出。 ( 2) 1992~ 2004年间, 旱地转化为其它景观类型的 面积为 394� 24 hm 2 ,而其它景观类型转化成旱地的 面积是 487� 50 hm2 , 旱地转出的面积小于转入面 积。( 3)经济林在 12 年中转入面积稍大于转出面 积。国家的退耕还林政策, 使得小部分耕地转化成 了经济林。人们为了追求经济利益, 又使得部分耕 地、有林地和灌木林转化为经济林。( 4) 1992~ 2004 年间,旱地、林地和草地相互转化较为频繁。一方面 是在进行退耕还林还草等生态工程建设,部分坡耕 地转化为林地和草地,使得林地和草地的面积有所 增加;另一方面又由于人口的增加,人均耕地面积减 少, 造成耕地的扩垦, 部分林地和草地又转为耕地。 ( 5)在 12年间,未利用地转出面积小于转入面积,未 利用地的转入以水田和旱地为主, 水田和旱地向未 35 期(总第 188 期) � � � 周梦佳,等: GIS 支持下的三峡库区典型流域景观格局分析 利用地转化的面积分别为 2� 49 hm2 和 2� 71 hm 2。 一方面未利用地通过开发整理转化为水田、旱地和 林地等;另一方面由于农村剩余劳动力的转移,部分 耕地的搁荒又引起未利用地面积的增大。( 6) 12 年 间,大量的水田、旱地和灌木林转化成了建设用地, 转化的面积分别为 295� 12 hm2 , 16� 42 hm2 和 11� 31 hm2 ,另有 3� 47 hm2 的有林地、3� 41 hm2 经 济林、0� 44 hm2 的草地、4� 72 hm2 的水域和 1� 55 hm 2的未利用地转化成建设用地。 3� 2 � 景观空间格局变化 3� 2� 1 � 景观尺度上的景观格局变化分析 1992~ 2004 年研究区在景观水平的景观指数 变化见表 3。 表 3� 1992~ 2004年研究区在景观水平的景观指数变化 指数 1992年 2004年 变化 NP 1 451 1 538 87 PD 12� 582 1 13� 336 5 0�754 4 ED 122� 305 0 127� 111 0 4�806 0 LPI 8� 175 4 5� 991 4 - 2�184 0 LSI 34� 479 1 35� 768 0 1�288 9 CONTAG 44� 502 1 42� 731 1 - 1�771 0 AI 84� 833 4 84� 242 8 - 0�590 6 DIVISION 0� 985 8 0� 990 9 0�005 1 PRD 0� 078 0 0� 078 0 0� 000 SHDI 1� 773 5 1� 829 3 0�055 8 SHEI 0� 807 2 0� 832 6 0�025 4 ( 1)景观斑块密度与边缘分析 1992年研究区内共有 1 451 个斑块, 而到了 2004年斑块数增加到 1 538个,同时景观斑块密度 和边缘密度都有所上升, 说明五桥河流域景观呈现 破碎化趋势; LPI 指数降低, 表明 2004 年五桥河流 域景观中最大斑块和最小斑块面积的差距减小, 斑 块面积较 1992年均匀。 ( 2)景观形状特征分析 1992~ 2004年,五桥河流域的景观水平上形状 指数( LSI)上升了 1� 288 9, 表明 12年来景观整体形 状复杂程度有所增大。由于耕地的退耕、搁荒、城镇 建设等人为干扰和自然灾害的破坏等自然干扰过程 的共同作用,景观形状变得较为复杂。 ( 3)景观聚集度与分离度比较 蔓延度( CONTA G)、聚集度( AI)及景观分割指 数( DIV ISION) 是度量景观聚集度与分离度的指 数。从表 3中可以看出, 1992年和 2004年流域的 蔓延度均小于 50% , 说明 2 个时期流域均比较破 碎, 小斑块较多;从聚集度来看, 2004年流域景观聚 集度小于 1992年,说明景观中各类型聚集的程度有 所降低; 1992年和 2004年流域景观分割指数均接 近 1, 表明景观中的小斑块数多, 其中 2004 年景观 中小斑块相对较多 [ 7]。 ( 4)景观多样性比较 由表 3可知, 1992年和 2004年研究区景观斑块 多度密度保持不变,说明单位面积上景观类型数保持 不变;景观多样性指数由 1� 773 5上升到 1� 829 3,说 明了 2004年研究区景观类型更为丰富且各类型分 布均匀; 均匀度指数也显示出 2004年研究区景观多 样性较高并且相对均匀;均匀度的增大意味着优势 度的减小,说明占主导地位的耕地和林地在景观中 的比重有所下降, 主要原因是城镇化建设和移民安 置工程等使建设用地比重增加[ 8]。多样性指数和均 匀度指数增大反映出随着人类活动的加剧,流域景 观类型更趋向多样性和均匀化。 3� 2� 2 � 主要景观类型的格局变化分析 1992~ 2004年研究区景观类型水平上的景观 指数变化见表 4。 从表 4中可以看出研究区景观类型水平上的如 下变化: ( 1)水田:水田的面积减少了 398� 19 hm2 ,但是水 田的斑块数和斑块密度都有所增加;最大斑块指数减 小说明了水田在景观中的优势逐渐减小,结构变得复 杂;边缘密度、景观形状指数有所增加,由于人类活动 的影响使水田形状越来越不规则;聚集度指数、斑块 结合度指数降低,表明水田的空间连接性降低, 斑块 间分布更为分散,说明了人类对水田的开垦利用规模 小且较分散。 ( 2)旱地:从 1992年到2004年,旱地斑块数增加 了 6个,斑块密度从 2� 471 3上升到 2� 523 4;边缘密 度和形状指数增大, 表明旱地景观的破碎度增大,形 状越来越复杂;最大斑块指数增大,说明了旱地在景 观中的优势有所增加;聚集度、斑块结合度增大,这是 由于人类活动的影响,使得旱地的分布趋向于集中, 也增强了旱地斑块间的连接性,旱地斑块间的物质和 能量迁移畅通性增强。 ( 3)有林地: 林地的斑块数增加, 这主要是由 4 � � � � 三 � 峡 � 环 � 境 � 与 � 生 � 态 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 32卷 1998年以来先后实施的长江上游水源涵养林营造工 程和水土保持工程,进行退耕还林的结果, 但是由于 人口的增加,耕地需求加大,一些林地又开垦为耕地, 所以12年来有林地的面积并未增加;斑块密度、边缘 密度和形状指数增大,这可能是由于许多小块耕地转 化为林地, 导致了林地的破碎度的增加,形状复杂化 增大;聚集度有所降低,但斑块结合度增大,说明尽管 斑块相对分散,但是空间的连通性有所增强。 表 4� 1992~ 2004 年研究区景观类型水平上的景观指数变化 景观指数 年份 水田 旱地 有林地 灌木林 经济林 草地 水域 未利用地 建设用地 NP 1992 287 285 316 281 47 152 47 8 28 2004 336 291 331 283 47 154 51 9 36 PD 1992 2� 488 7 2�471 3 2� 740 1 2�436 6 0� 407 6 1� 318 0� 408 0� 069 4 0� 242 8 2004 2� 913 6 2�523 4 2� 870 2 2� 454 0� 407 6 1� 335 4 0� 442 0� 078 0� 312 2 ED 1992 38� 951 6 51�874 1 57� 835 6 54� 287 13� 078 5 19�883 4 4� 843 0� 852 3� 004 6 2004 41� 488 53�909 7 57� 993 9 54� 584 13� 065 5 19�996 1 5� 155 0� 906 2 7� 123 5 LPI 1992 8� 175 4 1�476 8 2� 148 3 5�913 3 1� 158 7 0� 771 7 0� 104 0� 136 6 0� 143 6 2004 1� 432 4 2�649 1 2� 411 2 5�991 4 1� 173 9 0� 590 7 0� 109 0� 138 7 2� 477 8 LSI 1992 25� 120 5 32�777 8 32� 511 8 30� 805 14� 765 9 20�239 3 12� 43 4� 387 8 8� 445 8 2004 29� 559 3 33�248 7 32� 641 3 30� 906 14� 756 1 20�384 6 12� 95 4� 632 7 10� 597 6 AI 1992 86� 694 3 83�027 2 84� 966 5 85� 515 86� 329 5 83�329 6 73� 82 85� 031 6 81� 379 9 2004 82� 447 6 83�127 3 84� 842 3 85� 46 86� 332 6 83�268 2 72� 88 84� 535 2 88� 117 2 COHESION 1992 97� 344 7 95�609 8 95� 892 97� 448 96� 312 93�519 1 87� 05 91� 846 2 89� 742 9 2004 93� 771 2 96�216 8 95� 957 8 97� 452 96� 318 2 93�151 1 86� 81 91� 508 4 97� 722 3 � � ( 4)未利用地: 未利用地的斑块数增加了 1个, 斑块密度有所上升, 说明未利用地的破碎化程度在 增强;边缘密度、最大斑块指数、斑块形状指数上升, 说明未利用地的斑块形状更加复杂; 聚集度指数和 斑块结合度降低,这可能是由于少部分耕地搁荒, 使 得未利用地分布更为分散,空间连通性减弱。 ( 5)建设用地:面积增加了 314� 50 hm2 ,斑块数 和斑块密度都有所增加, 这是因为随着人口的增加 和经济的发展, 大量耕地和林地被占为工矿、城镇及 公路等建设用地;边缘密度、最大斑块指数和形状指 数增大,表面破碎化程度增加; 聚集度、斑块结合度 指数都有所增加,这是由于建设用地的有所加 强,虽然建设用地破碎化程度增强, 但是分布更集 中,斑块的连通性增强。 4 � 结论 通过对三峡库区五桥河流域的景观格局进行研 究,可以较好的表征 1992~ 2004年该流域景观空间 格局的变化,并得到以下结论: ( 1)在 12年间, 人类活动和自然生态过程相互 作用、相互影响使五桥河流域景观类型发生了复杂 的结构变化和相互转化。在 1992~ 2004年间,流域 景观类型的面积均发生了不同程度的变化, 其中建 设用地和水田的面积变化率最大, 其它类型面积变 化不大。 ( 2)通过对景观尺度上的景观指数的分析, 可以 看出: 2004年与 1992年相比, 由于人类干扰强度加 强, 使得流域破碎化程度加强,斑块形状越来越不规 则, 斑块分布更加离散, 景观的多样性和均匀性增 强, 景观结构日趋破碎和复杂。 ( 3)从主要景观类型的景观指数来看, 12年间水 田的斑块面积减少, 斑块数和斑块密度增加, 斑块形 状更加不规则,优势度减少,离散度加大,空间连接性 降低,复杂性增强;旱地斑块数和斑块密度加大,形状 越来越复杂,优势度、聚集度和斑块结合度增大;林地 斑块数和斑块密度增大,形状更为复杂,聚集度降低, 而斑块结合度增大; 未利用地的斑块形状更加复杂, 离散度加大,空间连通性减弱;建设用地破碎化程度 增强,但是分布更集中,斑块的连通性增强。 参考文献: [ 1] � 邬建国.景观生态学[ M ] . 2版.北京:高等教育出版社, 2007. [ 2] � 王宪礼,肖笃宁,布仁仓,等.辽河三角洲湿地的景观格局分析 [ J] .生态学报, 1997, 17( 3) : 317�323. [ 3] � 叶廷琼,陈国阶. GIS 支持下的岷江上游景观格局分析[ J] .长 江流域资源与环境, 2006, 15( 1) : 112�115. (下转第 25 页) 55 期(总第 188 期) � � � 周梦佳,等: GIS 支持下的三峡库区典型流域景观格局分析 3 � 清%冲与清&冲污水处理效果对比分析 对清 &冲 9月 20日溢流污水进行混凝沉降试 验,混合原水 COD 质量浓度为 251 mg/ L , SS 为 263 mg / L ,混凝后 COD, SS 水质变化如图 9, 去除 效率如图 10。与清%冲 CSO 4 进行水质对比(如图 7~ 8) ,清 &冲水样自由沉降性能较差。自由沉降后 COD质量浓度为 234 mg / L , 去除率为 6� 8% , 最佳 PAFC投加质量浓度为 40 mg/ L。当 COD 投加质 量浓度大于 40 mg/ L 时, COD 值降低不明显。而 SS自由沉降后质量浓度为 201 mg/ L, 去除率 23� 6%,投加混凝剂后, SS 沉降效果明显, 其质量浓 度降至4� 3 mg/ L ,其去除率可达到 98% ,出现COD 去除效果差,而 SS 处理效果明显。 图 9 � 混凝沉降出水 COD与 SS 水质变化 图 10� 混凝沉降出水 COD与 SS 去除效率 清%冲混凝试验可以看出, COD, SS 去除效果 具有较好的相关性, 即当 SS 去除效果明显时, COD 去除效果亦较好。其主要原因是, 虽然在同一时刻 取水,但清%冲,清 &冲溢流水质不同:清 %冲主要 污染物是被冲刷的沟道底泥和地面径流形成的污 水, 具有较好的沉降性;清&冲虽然也有同清%冲类 似的污水,但形成的量相比清%冲少得多, 并且清& 冲上游有豆类加工厂和养殖场, 其生产的废水直接 排入清&冲沟道, 与雨水混合,故其可溶性 COD含 量较高, 难以沉降,而混凝沉降时, 微小颗粒状固体 易在混凝条件下去除, 可溶性 COD 则不易去除。 故清 %冲溢流污水比清 &冲更易进行混凝处理。 4 � 结论与建议 ( 1)清%冲初期溢流污水污染严重,若直接排放 至南淝河,势必将造成严重的污染。清 %冲初期溢 流水质有良好的自由沉降和混凝处理效果,可以对 清%冲雨天初期污水就地处理。 ( 2)清&冲初期溢流污水中 SS 具有很好的混 凝沉降性能, 可以进行混凝沉降处理, 但需要对清& 冲上游的养殖场和豆类加工业排放的污水进行集中 处理,以降低可溶性 COD的污染, 改善清&冲溢流 水质。 参考文献: [ 1] � Michael B. Cook. Combined sew er overflow s guidan ce for n ine minim um con tr ol s[ M ] . U . S. Environm ental Protect ion Agen� cy, 1995. [ 2] � J. Suarez , J. Puertas. Determination of COD, BOD and sus� pend ed solids loads dur ing comb ined sewer overflow ( C SO) e� vents in s ome comb ined catchm ents in Spain [ J ] . Ecological Engin eering, 2005, 24(3) : 201�219. [ 3] � 徐桂全, 陈长太,林卫青,等. 初期雨水调蓄池控制溢流污染 研究[ J] . 中国给水排水, 2005, 11( 8) : 18�21. [ 4] � 杨 � 雪,车 � 伍, 李俊奇,等. 国内外对合流制管道溢流污染 的控制与管理[ J] . 中国给水排水, 2008, 24( 16) : 7�11. [ 5] � 谭 � 琼,李 � 田,高秋霞. 上海市排水系统雨天出流的初期效 应分析[ J] . 中国给水排水, 2005, 21( 11) : 26�30. (上接第 5 页) [ 4] � 陈文波,肖笃宁,李秀珍. 景观指数分类、应用及构建研究[ J] . 应用生态学报, 2002, 13( 1) : 121�125. [ 5] � 李秀珍,布仁仓,常 � 禹,等. 景观格局指标对不同景观格局的 反应[ J ] . 生态学报, 2004, 24( 1) : 123�134. [ 6] � 布仁仓,胡远满,常 � 禹,等. 景观指数之间的相关分析[ J] . 生 态学报, 2005, 25( 10) : 2764�2775. [ 7] � 角媛梅,肖笃宁,马明国,等. 河西走廊典型绿洲景观格局比较 研究 � � � 以张掖、临泽、高台、酒泉为例[ J] .干旱区研究, 2003, 20( 2) : 81�84. [ 8] � 高小红,王一谋,杨国靖.基于 RS与 GIS 的榆林地区景观格局 动态变化研究[ J] .水土保持学报, 2004, 18( 1) : 168�171. 255 期(总第 188 期) � � � 章 � 剑,等: 雨污混接系统溢流水质分析及初级处理研究
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