1、我國西北干旱半干旱地區(qū)，其獨特的地理位置和自然環(huán)境使得西北村鎮(zhèn)地區(qū)人畜用水嚴重不足。為解決此問題，我國雨水資源化與收集利用技術得到充分的重視。在政府的正確引導和資助下，通過“121集雨工程”，“母親水窖”等集雨工程使得水窖得到了廣泛地推廣、應用，有效的緩解了西北干旱半干旱地區(qū)淡水資源嚴重匱乏的局面。然而，集雨水水質特征復雜，也因大氣環(huán)境、集流面及水窖材料而使水質表現(xiàn)出差異。受到污染的雨水收集入窖，泥沙和部分污染物沉積到水窖底部，常年不清

2、洗水窖，使得污染物在底泥中大量積聚，再懸浮時可能對窖水水質存在二次污染的危險。鑒于此，為改善窖水水質、提高窖水質量、保障西北村鎮(zhèn)人畜健康，并為拓展、深入研究窖水集雨的理論體系，開展水窖底泥對窖水水質的影響研究有著非常關鍵的現(xiàn)實意義。本文選用具有代表性的紅泥窖底泥作為實驗底泥，以氨氮、CODMn、電導率及UV254作為污染物的代表，采用動力學和等溫平衡等實驗方法，對水窖底泥釋放污染物質的遷移轉化規(guī)律進行了初步研究，并對水窖底泥濃度、溫度和

3、紊亂程度（振蕩速度）等因素進行分析。
　　本文的主要內容和研究成果主要包括：
　　（1）查閱相關水窖資料，分析水窖底泥中可能存在的污染物質和影響其釋放的因素，確定了以氨氮、CODMn、電導率及UV254作為研究對象和以水窖底泥濃度、溫度和紊亂程度（振蕩速度）等為影響因素的實驗方案；對水窖底泥的理化性質（粒徑級配、礦物組成以及化學成分）進行了分析,確定了中值粒徑為22.752μm的水窖底泥作為實驗底泥以及相關的預處理和制備方法

4、。
　　（2）根據一般河湖庫區(qū)底泥釋放污染物的相關理論分析了水窖底泥和上覆水之間的影響，分析了水窖底泥對污染物吸附解吸的作用機理，強調了進行水窖底泥對上覆水水質影響研究的意義；介紹了Langmuir、Freundlich等溫模型和準一級動力學方程、準二級動力學方程等常見水質模型的相關內容以及它們的特點和數(shù)據擬合方法。
　　（3）以不同水窖底泥濃度為變量，進行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導率及UV254的動力學實驗，對水

5、窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準一級動力學、準二級動力學模型和Langmuir、Freundlich兩種等溫模型，以考察水窖底泥對解吸速率、平衡時間和解吸量的作用機理以及單位質量水窖底泥對氨氮、CODMn的平衡解吸量和解析等溫線的影響；并對水窖底泥濃度與電導率進行線性擬合，以考察水窖底泥濃度與上覆水中電導率的相關性。結果表明：隨著水窖底泥濃度增大，氨氮、CODMn、電導率及UV254均不同程度有所增加；用準一級動力學與準二級動力學擬合

6、水窖底泥釋放 CODMn相關性均較好；Langmuir等溫式與Freundlich等溫式對水窖底泥解吸氨氮、CODMn的擬合情況也均較好；水窖底泥濃度和電導率線性擬合相關性較高，這一特性為通過電導率監(jiān)測窖水水質提供了實驗基礎；不同濃度時對水窖底泥釋放 UV254與 CODMn進行相關系數(shù)顯著性檢驗得出UV254與CODMn線性相關。
　?。?）以不同溫度為變量，進行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導率及UV254的動力學實驗，對

7、水窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準一級動力學、準二級動力學模型，以考察溫度對解吸速率、平衡時間和解吸量的作用機理；并對溫度與電導率進行線性擬合，以考察溫度對電導率的影響。結果表明：隨著溫度增大，氨氮、CODMn、電導率及UV254均不同程度有所增加；準一級和準二級動力學方程描述溫度對水窖底泥釋放 CODMn時的反應過程時準一級略優(yōu)于準二級；溫度和電導率線性擬合相關性較高，將電導率作為窖水水質的監(jiān)測手段時必須考慮溫度對其的影響；在不同溫

8、度時，對UV254與CODMn進行相關系數(shù)顯著性檢驗得出UV254與CODMn線性相關，但20℃時顯著性較低。
　?。?）以不同紊亂程度（振蕩速度）為變量，進行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導率及UV254的動力學實驗，并對水窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準一級動力學、準二級動力學模型，以考察紊亂程度（振蕩速度）對解吸速率、平衡時間和解吸量的作用機理；并對紊亂程度（振蕩速度）與電導率進行線性擬合，以考察紊亂程度（振蕩速度）對

9、電導率的影響。結果表明：隨著紊亂程度（振蕩速度）增強，氨氮、CODMn、電導率及UV254均不同程度有所增加；準二級動力學方程的擬合水窖底泥釋放氨氮效果略優(yōu)于準一級動力學方程；紊亂程度（振蕩速度）和電導率線性擬合相關性較高，故電導率可作為水窖底泥懸浮程度的監(jiān)測手段，從而來控制窖水水質安全；不同紊亂程度（振蕩速度）對UV254與CODMn進行相關系數(shù)顯著性檢驗得出UV254與CODMn線性相關，140r/min、190r/min時顯著性較