曝氣條件對河流上覆水氮磷變化影響及DOM熒光光譜研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷含量超標(biāo)而引起藍(lán)藻等大量滋生的一種污染現(xiàn)象。底泥中氮、磷的釋放是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素，且底泥中有機(jī)氮的分解被認(rèn)為是上覆水中氮來源的主要途徑。因此，控制內(nèi)源氮、磷的釋放，修復(fù)受污染底泥在近幾年越來越引起人們的關(guān)注。曝氣修復(fù)技術(shù)因其投入成本較低，見效快等特點，在污染河道的治理過程中被得到廣泛的應(yīng)用。但目前應(yīng)用曝氣技術(shù)治理污染河道的過程中主要側(cè)重于氨氮的去除，導(dǎo)致總氮的去除率較低。
　　本文以合肥市受污

2、染河道二十埠河的沉積物和上覆水為研究對象，通過室內(nèi)模擬的實驗方法，分析在不同溶解氧（0.3mg/L、2.5mg/L、3.5mg/L、4.5mg/L、5.5mg/L和6.5mg/L）不同曝氣方式（持續(xù)曝氣、間斷曝氣）的條件下，上覆水中氨氮（NH4+-N）、硝態(tài)氮（NO3--N、NO2--N）等氮素形態(tài)的變化過程，分析比較不同曝氣方式下總氮去除效果的差異性，并利用三維熒光光譜技術(shù)檢測上覆水溶解性有機(jī)物（DOM）的熒光光譜變化規(guī)律，分析上覆水

3、中各類DOM的熒光強(qiáng)度與氨氮之間的關(guān)系，以期找到一種可以快速表征河流上覆水氨氮濃度變化的方法，從而解決常規(guī)化學(xué)方法測量要大量化學(xué)試劑、易產(chǎn)生二次污染、操作繁瑣檢、測時間長且反應(yīng)滯后等缺點；另外也對曝氣條件下上覆水總磷的去除效果做了初步的對比研究，以期為城市污染河道的水體修復(fù)提供一些可借鑒的資料。
　　在不同溶解氧持續(xù)曝氣條件下得到結(jié)論主要有：
　?。?）在溶解氧分別為2.5mg/L、3.5mg/L、4.5mg/L、5.5mg

4、/L和6.5mg/L條件下，隨著溶解氧濃度的增加，類蛋白物質(zhì)的熒光強(qiáng)度均逐漸下降，類富里酸物質(zhì)的熒光強(qiáng)度均逐漸增加，說明類蛋白物質(zhì)更易被微生物降解，而類富里酸物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，難以被微生物降解。
　?。?）在曝氣情況下，上覆水中亞硝酸鹽氮濃度均會出現(xiàn)積累現(xiàn)象，主要是由于水體中游離氨對硝酸菌的抑制作用所產(chǎn)生的，隨著游離氨濃度的降低，游離氨對硝酸菌的抑制作用減弱，亞硝酸鹽氮在硝酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。
　?。?）對上覆水

5、進(jìn)行持續(xù)曝氣供氧能夠有效的削減水體的氨氮負(fù)荷，也可以有效抑制內(nèi)源氨氮的釋放。但是整體對總氮去除率并不是很高，當(dāng)溶解氧分別為2.5mg/L、3.5mg/L、4.5mg/L、5.5mg/L和6.5mg/L時，至實驗結(jié)束其總氮的去除率分別為50％、41.6%、31%、51.9%和32.5%。在對富營養(yǎng)化水體進(jìn)行曝氣供氧時，持續(xù)的低溶解氧曝氣更有利于氮的去除。并且曝氣供氧也能夠有效抑制內(nèi)源磷的釋放，不同溶解氧持續(xù)曝氣條件下，至實驗結(jié)束總磷的去除

6、率分別為76.6%、81.4%、82.7%、85.8%和90.3%。
　　在不同溶解氧間斷曝氣條件下得到結(jié)論主要有：
　?。?）間斷曝氣能夠促進(jìn)受污染河流中氮的釋放及氮的有效去除。在曝氣階段DO為4.5mg/L和5.5mg/L時，經(jīng)過間斷曝氣氨氮和總氮的濃度整體可以達(dá)到Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求；在曝氣階段DO為6.5mg/L時，氨氮和總氮的濃度整體達(dá)到Ⅲ類水的要求。
　?。?）間斷曝氣對底泥中內(nèi)源磷的釋放也有著有效的抑制作用。

7、間斷曝氣實驗后，溶解氧為2.5mg/L和3.5mg/L的實驗組總磷的濃度可以達(dá)到Ⅴ類水的標(biāo)準(zhǔn)，溶解氧4.5mg/L和5.5mg/L的實驗組總磷的濃度可以達(dá)到Ⅳ類水的標(biāo)準(zhǔn)，溶解氧6.5mg/L的實驗組總磷的濃度可以達(dá)到Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）間斷曝氣條件下，低激發(fā)波長類酪氨酸和類色氨酸的熒光強(qiáng)度之和與氨氮的濃度有著良好的相關(guān)性。在曝氣階段DO分別為2.5mg/L、3.5mg/L、4.5mg/L、5.5mg/L和6.5mg/L的情況