城市河流底泥污染與原位穩(wěn)定化研究.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)城市河流在城市化進(jìn)程中受到了嚴(yán)重污染，底泥中沉積了大量的耗氧性物質(zhì)、氨磷營(yíng)養(yǎng)物、有機(jī)污染物和重金屬污染物，想從根本上改善河水水質(zhì)，不僅要切斷外部污染源，還必須解決水體底泥的內(nèi)部污染問題。論文以上海市蘇州河為例，為解決溶解氧含量偏低、氮磷污染物超標(biāo)兩個(gè)突出存在的問題，從控制沉積物污染的角度研究了蘇州河底泥的污染特征、耗氧機(jī)理以及污染物釋放規(guī)律，并對(duì)受污染底泥進(jìn)行了原位穩(wěn)定化的實(shí)驗(yàn)研究。得出以下結(jié)論：
　　 蘇州河底泥

2、中氨氨、凱氏氫、總有機(jī)碳和酸揮發(fā)性硫化物等污染物的縱向分布基本為駝峰狀，表層底泥的污染物含量相對(duì)較低，淤泥層底泥的含量最高，黃泥層底泥的含量最低。淤泥層底泥的污染物含量從上游到下游呈逐漸升高的趨勢(shì)，其它泥層的污染物含量差異不太。參照相關(guān)底泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，蘇州河表層、淤泥層底泥有機(jī)污染和氨氮污染均己達(dá)到嚴(yán)重污染的級(jí)別,總凱氏氪的污染程度較小，重金屬污染物目前還不存在生物毒性。
　　 溫度、擾動(dòng)和溶解氧是影響底泥污染物釋放的重要環(huán)境因素

3、。低溫條件下水體和底泥中的污染物較為穩(wěn)定，溫度越高底泥污染物的釋放速度和轉(zhuǎn)化速度越快，擾動(dòng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)引起底泥顆粒態(tài)污染物和溶解態(tài)污染物的快速釋放，厭氧條件下底泥中鐵、錳結(jié)合態(tài)磷以正磷酸鹽的形式釋放，含氪污染物主要以氨氨的形式釋放，有機(jī)物厭氧礦化的中間產(chǎn)物會(huì)引起水體CODCr和TOC含量的增加。通過人為方式提高水體中溶解氧的含量，可以有效地抑制底泥中氮、磷和有機(jī)污染物向上覆水的釋放。
　　 蘇州河底泥中的耗氧物質(zhì)主要包括硫化物、

4、氫氮、有機(jī)物和低價(jià)金屬，亞鐵離子和硫化物向上覆水的釋放能力最強(qiáng)，耗氧速率最快，氨氨次之，有機(jī)碳則最差最慢。蘇州河淤泥層底泥的耗氧當(dāng)量最高，其中有機(jī)碳的耗氧當(dāng)量最大，但由于釋放和礦化速度較慢而產(chǎn)生的直接耗氧較小，短時(shí)間內(nèi)硫化物和氨氨對(duì)底泥耗氧的貢獻(xiàn)最大，前者的耗氧速度快于后者。SOD模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，在夏季蘇州河表層底泥的耗氧量從上游到下游呈逐漸增大的趨勢(shì)，淤泥層底泥的SOD值最大，表層底泥的次之，黃泥層底泥的最小。SOD受溫度的影響較

5、大，冬季蘇州河不同深度底泥的耗氧量均小于1 gO2/m2·d，而夏季的SOD值則會(huì)明顯上升。
　　 高錳酸鉀、過氧化鈣和硝酸鈣都可以提高底泥的氧化還原電位，改善底泥的還原性環(huán)境，但足高錳酸鉀和過氧化鈣會(huì)同時(shí)增加底泥的堿度，4種穩(wěn)定劑對(duì)水體溶解氧水平的提升作用并不明顯。硝酸鈣能夠明顯刺激底泥中異養(yǎng)微生物的活性，通過微生物的降解作用降低底泥中有機(jī)污染物的含最，對(duì)TOC的去除率可達(dá)到18.72％。過氧化鈣和硝酸鈣能夠?qū)⒒钚暂^高的NaO

6、H-P轉(zhuǎn)化成釋放能力較低的HCl-P，從而有效地抻制底泥釋磷，可將孔隙水中的PO43-含量分別降低至0.003和0.094mg/L，這兩種穩(wěn)定劑主要通過化學(xué)沉淀作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)磷元素的固定作用。4種穩(wěn)定劑存早期均會(huì)不同程度地促進(jìn)底泥釋放氨氮，雙氧水能在后期通過反硝化消減底混的總氨臺(tái)量，硝酸鈣的投加會(huì)造成底泥向上覆水滲透硝酸鹽氮。4種穩(wěn)定劑都會(huì)降低酸揮發(fā)性硫化物的含量，對(duì)底泥的黑臭現(xiàn)象具有一定的改善作用，其中硝酸鈣的效果最為明顯，但是也會(huì)增人