發(fā)布時(shí)間：2020-10-28 05:00

　　 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)、氮磷營(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(wèn)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(wèn)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: 蘇州河底泥中氨氮、凱氏氮、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大。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)污染和氨氮污染均已達(dá)到嚴(yán)重污染的級(jí)別,總凱氏氮的污染程度較小,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。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,含氮污染物主要以氨氮的形式釋放,有機(jī)物厭氧礦化的中間產(chǎn)物會(huì)引起水體COD_(Cr)和TOC含量的增加。通過(guò)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、氨氮、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,氨氮次之,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)硫化物和氨氮對(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受溫度的影響較大,冬季蘇州河不同深度底泥的耗氧量均小于1gO_2/m~2·d,而夏季的SOD值則會(huì)明顯上升。 高錳酸鉀、過(guò)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,但是高錳酸鉀和過(guò)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(guò)微生物的降解作用降低底泥中有機(jī)污染物的含量,對(duì)TOC的去除塞可達(dá)到18.72%。過(guò)氧化鈣和硝酸鈣能夠?qū)⒒钚暂^高的NaOH-P轉(zhuǎn)化成釋放能力較低的HCl-P,從而有效地抑制底泥釋磷,可將孔隙水中的PO_4~(3-)含量分別降低至0.003和0.094mg/L,這兩種穩(wěn)定劑主要通過(guò)化學(xué)沉淀作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磷元素的固定作用。4種穩(wěn)定劑在早期均會(huì)不同程度地促進(jìn)底泥釋放氨氮,雙氧水能在后期通過(guò)反硝化消減底泥的總氮含量,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)增大底泥的∑SEM/AVS比值,而使重金屬的生物毒性有所升高。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類(lèi)】：X522
【部分圖文】：

采樣點(diǎn)以前有多家有機(jī)產(chǎn)品加工廠，現(xiàn)在雖然已經(jīng)拆遷，但是歷史沉積可能會(huì)對(duì)底泥產(chǎn)生一定的影響;浙江路橋采樣點(diǎn)位于最下游，受黃浦江往復(fù)潮汐的影響較大。采樣點(diǎn)的具體分布情況如圖2.1所示。今矛弓峪子叫︸﹄任協(xié)‘書(shū)‘、讓?zhuān)礷居亡、扣，廠，，，?，"、盤(pán)灣里斷面浙江路橋斷武寧路橋事沛戶歌河碘凈夏一硬袋些鄉(xiāng)斷面;洲飛滬圖2.1蘇州河下游段底泥采樣點(diǎn)位置示意圖 F19.2.1ThegeograPhiePositionofsedimentsamPlingalongLowerReaehesofsuzhouereek

以往的研究表明，蘇州河底泥普遍具有十分明顯的三段式層序結(jié)構(gòu)，即頂部為沉積粒徑較細(xì)、比較細(xì)軟的黑色流動(dòng)浮泥層，中部為沉積粒徑較粗、比較致密的黑色粉砂質(zhì)泥層，底部為灰黃色河道自然沉積泥層，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2.4。河水表層O一 30cm淤泥層50一35Ocm黃泥層圖2.4蘇州河底泥分層示意圖 F19.2.4sedimentStratifieddiagrarnofsuzhouRiver在采樣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，表層底泥為灰黑色，含水率較高(約30一40%)，在主亂線附近厚0.2一o.3m，邊灘處厚0.5一0.7m。值得注意的是，本次底泥采樣并未發(fā)

2一5一圖2一9所示，對(duì)各斷面不同深度底泥的TOC含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)昌化路橋斷面與真北路橋和盤(pán)灣里斷面底泥TOC的分布存在顯著差別(尸<口.01)。從圖2.5可以看出，真北路橋斷面表層底泥的總有機(jī)碳含量較低，在6.81叭g干泥一10.03叭g干泥的范圍內(nèi)，到黑色淤泥層后TOC含量隨深度增加不斷升高，最高值可達(dá)17.51叭g干泥，進(jìn)入黃泥層后其含量迅速下降至3叭g干泥左右的水
【引證文獻(xiàn)】

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2 劉曉偉;謝丹平;李開(kāi)明;金中;江棟;李明玉;;曝氣復(fù)氧對(duì)底泥氮素生物地球化學(xué)循環(huán)影響的作用機(jī)制研究[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2011年11期

3 劉曉偉;謝丹平;李開(kāi)明;周偉堅(jiān);王海軍;;投加生物促生劑對(duì)底泥微生物群落及氮磷的影響[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2013年S1期

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本文編號(hào)：2859627