佛山水道底泥內(nèi)源氮釋放規(guī)律試驗研究.pdf

1、目前富營養(yǎng)化問題是人們面臨的環(huán)境問題之一，在外源污染得到有效的控制以后，作為內(nèi)污染源的底泥沉積物的營養(yǎng)物釋放引起了越來越多的關(guān)注。但目前國內(nèi)外大部分研究都是針對湖泊沉積物的，而對于河流尤其是城市河流的研究較少。本文研究各形態(tài)氮在底泥、間隙水和上覆水中的分布特征，并通過佛山水道底泥氮釋放動靜態(tài)模擬試驗來研究底泥內(nèi)源氮的釋放規(guī)律，通過比較動靜態(tài)模擬試驗研究擾動對底泥內(nèi)源氮釋放的影響。 通過實驗分析，取得以下結(jié)論： (1)

2、 佛山水道底泥中的氮以有機氮(ON)為主，ON平均占總氮(TN)含量的90﹪以上，且各采樣點氮含量的高低分布規(guī)律基本與各采樣點的受污染情況一致，受污染程度較重的采樣點，底泥中的氮含量也較高。 (2) 底泥中的鯪態(tài)氮(NH<,4><'+>-N)與有機質(zhì)、含水率呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系，其原因是沉積物中NH<,4><'+>-N主要來源于沉積物中ON的分解；硝態(tài)氮(NO<,3><'->-N)與沉積物含水率呈較好的正相關(guān)關(guān)系且與NH<,4

3、><'+>-N也呈正相關(guān)性說明， NO<,3><'->-N主要由NH<,4><'+>-N來自上覆水體。 (3) 佛山水道各采樣點間隙水和上覆水中的氮主要以氨態(tài)氮(NH<,4><'+>-N)和ON形態(tài)存在，且間隙水中的總?cè)芙鈶B(tài)氮(TDN)、NH<,4><'+>-N、ON的濃度均遠遠高于上覆水中濃度，可見底泥間隙水中的TDN、NH<,4><'+>-N、ON有強烈的向上覆水體釋放的趨勢；而間隙水的NO<,3><'->-N、亞硝態(tài)氮(

4、NO<,2><'->-N)濃度低于上覆水中濃度，NO<,3><'->-N與NO<,2><'->-N主要是由上層水向底泥擴散。 (4) 佛山水道間隙水中TDN與NH<,4><'+>-N、ON呈正相關(guān)關(guān)系，且與NH<,4><'+>-N呈顯著正相關(guān)，而與NO<,3><'->-N和NO<,2><'->-N呈負相關(guān)，但相關(guān)性較弱，同時NH<,4><'+>-N占TDN的16.16～69.75﹪，因此佛山水道間隙水中TDN主要受NH<,4>

5、<'+>-N的控制，并以NH<,4><'+>-N為主要形式向上覆水體釋放；溶解有機氮(DON)也是間隙水中TDN的主要存在形態(tài)，其對水體的影響也不容忽視。 (5) 上覆水中TDN與NH<,4><'+>-N、DON呈顯著正相關(guān)，且上覆水體中NH<,4><'+>-N與DON含量較高，由此可知，上覆水體中TDN的變化主要是由NH<,4><'+>-N和DON決定。 (6) 各采樣點動靜態(tài)模擬試驗上覆水體的TN平衡濃度均為劣Ⅴ

6、類，而NH<,4><'+>-N均為Ⅱ類，由此可知佛山水道底泥TN釋放引起的水質(zhì)污染嚴重，超過了水體的自凈能力。擾動使得動態(tài)模擬試驗的上覆水體的TN濃度遠遠高于靜態(tài)模擬試驗，且動態(tài)試驗上覆水體各形態(tài)氮的濃度達到最高值和平衡濃度的時間都比靜態(tài)試驗要快，因此底泥擾動可以加快底泥氮的釋放。 (7) 對于NH<,4><'+>-N與DON，底泥是釋放的；對于NO<,3><'->-N與NO<,2><'->-N，在模擬試驗初期，底泥是處于吸收

7、狀態(tài)，而到了試驗的中后期，NO<,3><'->-N與NO<,2><'->-N的釋放量為正值，原因是上覆水體的硝化作用強烈，硝化速度大于NO<,3><'->-N與NO<,2><'->-N由上覆水體向底泥遷移的速度，使得其釋放量為正值，而并非是底泥中的NO<,3><'->-N與NO<,2><'->-N向上覆水體釋放。 (8) 動力擾動引起TN的大量釋放，而不一定導致TDN的釋放。因此，在動力條件下，氮釋放受控于動力擾動強度，底泥可