受污染武漢南湖底泥特征分析及其處置方法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、我國(guó)水體污染情況總體來(lái)說(shuō)比較嚴(yán)重,底泥與其上覆水體之間存在物質(zhì)交換的動(dòng)態(tài)平衡,研究底泥特征對(duì)水體治理具有重要的意義;水體治理中常采用底泥疏浚的辦法,疏浚出的底泥如何處置是個(gè)難題。本研究在南湖設(shè)置了12個(gè)表層底泥采樣點(diǎn)、5個(gè)柱狀底泥采樣點(diǎn),通過(guò)樣點(diǎn)中有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽、重金屬等指標(biāo)的含量及分布來(lái)研究南湖底泥的污染特征;利用湖底底泥進(jìn)行批式和半連續(xù)厭氧消化試驗(yàn),研究底泥產(chǎn)能的可行性;同時(shí)利用底泥及厭氧消化以后的殘泥進(jìn)行土地投放試驗(yàn),研究其對(duì)植物

2、生長(zhǎng)和土壤性質(zhì)的影響,分析其土地利用的可行性。研究結(jié)論如下:
   (1)表層底泥的有機(jī)質(zhì)(OM)和總氮(TN)、總磷(TP)之間,各種氮的形態(tài)之間,TN和TP之間都顯著相關(guān)。從TOC/TN的值來(lái)看外源與內(nèi)源污染對(duì)南湖有機(jī)物污染貢獻(xiàn)相差不大。OM和大部分重金屬元素顯著相關(guān),表層泥樣各項(xiàng)污染指標(biāo)在空間的分布上都有強(qiáng)變異性。
   (2)柱狀底泥基本呈現(xiàn)污染物含量隨泥深而降低的規(guī)律,各樣點(diǎn)的OM和TN、OM和TP之間大都顯著

3、相關(guān),但TN和TP之間大都沒有顯著相關(guān)關(guān)系。底泥的各指標(biāo)在垂直方向的變異性一般為中等或強(qiáng)變異。
   (3)通過(guò)對(duì)間隙水和上覆水氮磷含量分析,發(fā)現(xiàn)南湖底泥會(huì)向上覆水體釋放氮元素,而釋磷的可能性不大。上覆水、間隙水和底泥的氮、磷之間存在一定相關(guān)關(guān)系。
   (4)采用有機(jī)氮評(píng)價(jià)法和有機(jī)指數(shù)評(píng)價(jià)法判定南湖的有機(jī)污染情況,結(jié)果表明南湖有機(jī)污染比較嚴(yán)重。用地積累指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)重金屬污染,結(jié)果表明:除Cd屬中度污染

4、以外,其余元素(Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn)均為輕度污染;所有元素潛在生態(tài)危害均屬輕微。
   (5)進(jìn)行了批式厭氧發(fā)酵的正交試驗(yàn),結(jié)果表明:溫度、碳氮比、固體濃度都對(duì)產(chǎn)氣量影響非常顯著,接種比率對(duì)產(chǎn)氣影響不顯著。按影響程度大小對(duì)四個(gè)因素進(jìn)行排序?yàn)椋簻囟龋咎嫉龋竟腆w濃度>接種比率。最佳的工藝參數(shù)組合是:溫度55℃,C/N為20:1,TS為10%,接種比率按VS(基)為1:1。
   (6)在中溫條件下進(jìn)行半連續(xù)

5、厭氧消化試驗(yàn),反應(yīng)器運(yùn)行正常。容積負(fù)荷對(duì)產(chǎn)氣率、排泥VS/TS含量以及甲烷含量都有一定影響,在1.96 gVS/(L·d)時(shí)消化效果最好。根據(jù)厭氧消化產(chǎn)氣的動(dòng)力學(xué)模型,得到有機(jī)物的理論產(chǎn)氣率和動(dòng)力學(xué)參數(shù)分別為278.6ml/gVS和0.166d-1。
   (7)將南湖的原始底泥和厭氧消化后的殘泥投放于紅壤,結(jié)果表明:加入底泥后,容重、孔隙度都保持在土壤正常范圍以內(nèi),但引起pH值升高;底泥投放促進(jìn)了作物生長(zhǎng),作物重金屬Cd含量也

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