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、磷含量超標而引起藍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，且底泥中有機氮的分解被認為是上覆水中氮來源的主要途徑。因此，控制內源氮、磷的釋放，修復受污染底泥在近幾年越來越引起人們的關注。曝氣修復技術因其投入成本較低，見效快等特點，在污染河道的治理過程中被得到廣泛的應用。但目前應用曝氣技術治理污染河道的過程中主要側重于氨氮的去除，導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檢測上覆水溶解性有機物（DOM）的熒光光譜變化規(guī)律，分析上覆水

3、中各類DOM的熒光強度與氨氮之間的關系，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)化學方法測量要大量化學試劑、易產生二次污染、操作繁瑣檢、測時間長且反應滯后等缺點；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，類蛋白物質的熒光強度均逐漸下降，類富里酸物質的熒光強度均逐漸增加，說明類蛋白物質更易被微生物降解，而類富里酸物質化學性質比較穩(wěn)定，難以被微生物降解。
　　（2）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化為硝酸鹽氮。
　?。?）對上覆水

5、進行持續(xù)曝氣供氧能夠有效的削減水體的氨氮負荷，也可以有效抑制內源氨氮的釋放。但是整體對總氮去除率并不是很高，當溶解氧分別為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源磷的釋放，不同溶解氧持續(xù)曝氣條件下，至實驗結束總磷的去除

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論主要有：
　?。?）間斷曝氣能夠促進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到Ⅳ類水質標準要求；在曝氣階段DO為6.5mg/L時，氨氮和總氮的濃度整體達到Ⅲ類水的要求。
　　（2）間斷曝氣對底泥中內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到Ⅴ類水的標準，溶解氧4.5mg/L和5.5mg/L的實驗組總磷的濃度可以達到Ⅳ類水的標準，溶解氧6.5mg/L的實驗組總磷的濃度可以達到Ⅲ類水的標準。
　?。?）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度之和與氨氮的濃度有著良好的相關性。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