1、我國(guó)西北干旱半干旱地區(qū)，其獨(dú)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(yán)重不足。為解決此問(wèn)題，我國(guó)雨水資源化與收集利用技術(shù)得到充分的重視。在政府的正確引導(dǎo)和資助下，通過(guò)“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(yīng)用，有效的緩解了西北干旱半干旱地區(qū)淡水資源嚴(yán)重匱乏的局面。然而，集雨水水質(zhì)特征復(fù)雜，也因大氣環(huán)境、集流面及水窖材料而使水質(zhì)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(shí)可能對(duì)窖水水質(zhì)存在二次污染的危險(xiǎn)。鑒于此，為改善窖水水質(zhì)、提高窖水質(zhì)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(duì)窖水水質(zhì)的影響研究有著非常關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義。本文選用具有代表性的紅泥窖底泥作為實(shí)驗(yàn)底泥，以氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254作為污染物的代表，采用動(dòng)力學(xué)和等溫平衡等實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)水窖底泥釋放污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行了初步研究，并對(duì)水窖底泥濃度、溫度和

3、紊亂程度（振蕩速度）等因素進(jìn)行分析。
　　本文的主要內(nèi)容和研究成果主要包括：
　　（1）查閱相關(guān)水窖資料，分析水窖底泥中可能存在的污染物質(zhì)和影響其釋放的因素，確定了以氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254作為研究對(duì)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(shí)驗(yàn)方案；對(duì)水窖底泥的理化性質(zhì)（粒徑級(jí)配、礦物組成以及化學(xué)成分）進(jìn)行了分析,確定了中值粒徑為22.752μm的水窖底泥作為實(shí)驗(yàn)底泥以及相關(guān)的預(yù)處理和制備方法

4、。
　?。?）根據(jù)一般河湖庫(kù)區(qū)底泥釋放污染物的相關(guān)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(duì)污染物吸附解吸的作用機(jī)理，強(qiáng)調(diào)了進(jìn)行水窖底泥對(duì)上覆水水質(zhì)影響研究的意義；介紹了Langmuir、Freundlich等溫模型和準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程等常見水質(zhì)模型的相關(guān)內(nèi)容以及它們的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)擬合方法。
　?。?）以不同水窖底泥濃度為變量，進(jìn)行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)水

5、窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir、Freundlich兩種等溫模型，以考察水窖底泥對(duì)解吸速率、平衡時(shí)間和解吸量的作用機(jī)理以及單位質(zhì)量水窖底泥對(duì)氨氮、CODMn的平衡解吸量和解析等溫線的影響；并對(duì)水窖底泥濃度與電導(dǎo)率進(jìn)行線性擬合，以考察水窖底泥濃度與上覆水中電導(dǎo)率的相關(guān)性。結(jié)果表明：隨著水窖底泥濃度增大，氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254均不同程度有所增加；用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)與準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合

6、水窖底泥釋放 CODMn相關(guān)性均較好；Langmuir等溫式與Freundlich等溫式對(duì)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(dǎo)率線性擬合相關(guān)性較高，這一特性為通過(guò)電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)窖水水質(zhì)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；不同濃度時(shí)對(duì)水窖底泥釋放 UV254與 CODMn進(jìn)行相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)得出UV254與CODMn線性相關(guān)。
　　（4）以不同溫度為變量，進(jìn)行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)

7、水窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，以考察溫度對(duì)解吸速率、平衡時(shí)間和解吸量的作用機(jī)理；并對(duì)溫度與電導(dǎo)率進(jìn)行線性擬合，以考察溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明：隨著溫度增大，氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254均不同程度有所增加；準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程描述溫度對(duì)水窖底泥釋放 CODMn時(shí)的反應(yīng)過(guò)程時(shí)準(zhǔn)一級(jí)略優(yōu)于準(zhǔn)二級(jí)；溫度和電導(dǎo)率線性擬合相關(guān)性較高，將電導(dǎo)率作為窖水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)手段時(shí)必須考慮溫度對(duì)其的影響；在不同溫

8、度時(shí)，對(duì)UV254與CODMn進(jìn)行相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)得出UV254與CODMn線性相關(guān)，但20℃時(shí)顯著性較低。
　?。?）以不同紊亂程度（振蕩速度）為變量，進(jìn)行了水窖底泥釋放氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254的動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)水窖底泥釋放氨氮、CODMn建立了準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，以考察紊亂程度（振蕩速度）對(duì)解吸速率、平衡時(shí)間和解吸量的作用機(jī)理；并對(duì)紊亂程度（振蕩速度）與電導(dǎo)率進(jìn)行線性擬合，以考察紊亂程度（振蕩速度）對(duì)

9、電導(dǎo)率的影響。結(jié)果表明：隨著紊亂程度（振蕩速度）增強(qiáng)，氨氮、CODMn、電導(dǎo)率及UV254均不同程度有所增加；準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的擬合水窖底泥釋放氨氮效果略優(yōu)于準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程；紊亂程度（振蕩速度）和電導(dǎo)率線性擬合相關(guān)性較高，故電導(dǎo)率可作為水窖底泥懸浮程度的監(jiān)測(cè)手段，從而來(lái)控制窖水水質(zhì)安全；不同紊亂程度（振蕩速度）對(duì)UV254與CODMn進(jìn)行相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)得出UV254與CODMn線性相關(guān)，140r/min、190r/min時(shí)顯著性較