论文部分内容阅读
底泥原位修复技术是能够解决城市河道底泥污染和水体持续恶化的有效手段之一。为探索黑臭河道底泥的原位修复技术,本文以天津大学外环黑臭河道为研究对象,通过自制底泥改善剂（由释氧剂、促生剂和缓释剂组成）对黑臭河道底泥进行实验室模拟修复,探索底泥改善剂对黑臭底泥的修复效果和机理。在此基础上,在经改善剂处理后的底泥上种植沉水植物菹草,探索底泥改善剂对菹草生长的影响,从而为化学和生物联合修复提供技术支持。研究结果如下:（1）优化了改善剂中释氧剂的组成和用量。当联合使用释氧剂（过氧化钙和硝酸钙最佳摩尔比为1:1）,并且过氧化钙和硝酸钙的用量分别为2.9 g/（kg湿泥）和4.4 g/（kg湿泥）时底泥修复效果最好。经过30天的实验,底泥中氧化还原电位（ORP）、上覆水溶解氧（DO）和pH的增幅分别为220 mV、3.26 mg/L和2.13;上覆水中总氮（TN）、氨氮（NH3-N）和底泥有机质（TOC）的去除率分别为6.15%、91.46%和19.12%;水中NO3-N含量升高了15.21%。使用过氧化钙、硝酸钙和促生剂组成的改善剂处理黑臭底泥后,底泥由黑褐色逐渐变成了棕黄色,效果显著。（2）优化了改善剂中缓释剂的用量。以膨润土为缓释剂,对比了添加缓释剂前后底泥改善剂释氧速率的变化。结果表明,添加膨润土能够降低底泥改善剂的释氧速率,延长底泥改善剂的释氧周期。在25°C的密闭容器中,当底泥改善剂和缓释剂重量比为2:3时,其释氧周期（理论计算达到68天）和释氧速率（0.14mg/（L.h））最佳。此外,加入膨润土后水相pH上升幅度显著下降。在25°C的密闭容器中,投加缓释后的底泥改善剂时,上覆水的pH缓慢上升到9.33,而投加缓释前的底泥改善剂时,上覆水pH迅速上升到10.8。（3）考察了底泥改善剂对菹草生长状况的影响。底泥改善剂与菹草联合使用时对上覆水和底泥修复有较好的效果,并且底泥改善剂处理底泥10天后种植菹草效果最好。底泥改善剂使用10天后种植菹草可使上覆水中NH3-N浓度下降了49.46%,沉积物中TOC的降解效果达到36.91%,远远高于单独使用菹草时的效果（17.16%和5.72%）。