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覆盖活性沸石不仅可以抑制沉积物向上覆水体释放氨氮,还能消减沉积物中的部分氮负荷,是控制内源污染的有效途径。然而沸石的再生限制了该技术推广应用,如何实现原位再生是关键问题。本研究以四种沸石为例,考察接种活性菌原位再生沸石的特性、机理、影响使用寿命的因素等,在此基础上,对扬州古运河污染沉积物进行覆盖试验,得出影响活性菌原位再生沸石的主要因素,为扬州古运河示范工程提供理论依据。主要研究结果如下:(1)接种活性菌HF3、HF7和WGX10、WGX18后,铵吸附沸石的再生率最高可达81%,高于土著细菌对铵吸附沸石的再生率(62%),表明接种的活性菌HF3、HF7和WGX10、WGX18是沸石原位再生的适宜菌源。(2)沸石的内部结构和沸石本身成分组成是影响沸石原位再生特性的两大因素,电镜扫描结果表明:沸石F1和F2表面有大量细菌,然而活性菌在沸石F3和F4表面很难附着,验证沸石表面附着的生物对沸石原位再生是至关重要的。XRD的物相分析结果表明:沸石本身含有的可与NH4+交换的阳离子总量是影响沸石原位再生的主要因素,沸石F1的Ca2+、K+、Al3+、Na+总量最大,有利于活性菌的再生,在活化142d后再生率为82.68%;其次是沸石F2的Ca2+、K+、Al3+、Na+阳离子的总量,在活化142d后再生率为34.65%;F3沸石含有的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等阳离子,F4沸石含有的Ca2+等阳离子,总量少,不利于沸石的原位再生,活化142d后,不能再生。(3)为了考察活性菌原位再生沸石的能力,对四种沸石进行了5轮覆盖试验,对数据进行分析,结果表明原位再生使沸石F1寿命延长为5.87年,效果最明显,其次是沸石F2的寿命延长至2.63年,但不能改变沸石F3和F4的使用寿命(0.11、0.02年),沸石F3和F4覆盖数月、甚至几天后就失效了。(4)氮负荷会影响沸石的原位再生过程,对沸石F1而言,在氨氮浓度为14.55mg/L时,沸石使用寿命为5.87年,浓度升高后,沸石F1的使用寿命缩短至3.33年。增大沸石覆盖密度,可以提高再生速率,当覆盖密度分别为0.21kg/m2、0.63kg/m2、1.05kg/m2、1.46kg/m2、1.89kg/m2时,相应的沸石使用寿命分别是0.7年、2.14年、2.71年、3.90年、4.67年,随着沸石覆盖密度的增加,沸石再生速率提高。(5)不同沉积物的释放速率条件下(0.14mg/(m2.d)、1.61mg/(m2.d)、4.71mg/(m2.d)、8.51mg/(m2.d)),覆盖活性沸石后(覆盖密度为1.46kg/m2),总氮的消减率分别为85.5%、87.82%、89.82%、80.01%,当释放速率大于4.71mg/(m2.d)时,总氮消减率明显降低。(6)当覆盖活性沸石的密度不同时,总氮消减率差异较大,结果表明活性沸石覆盖密度为0.21kg/m2、0.63kg/m2、1.05kg/m2、1.46kg/m2、1.88kg/m2、2.30kg/m2、2.85kg/m2、3.81kg/m2时,相应的总氮消减率分别是46.57%、64.98%、85.22%、88.87%、88.26%、89.47%、93.12%、91.30%,表明随着覆盖密度的增加,活性沸石层消减氮负荷的能力呈增加趋势。