北运河底泥污染特征及内源污染控制技术研究

发布时间：2020-06-12 12:01

【摘要】：近年来河流污染问题严峻,水体黑臭现象尤为突出。水体治理多通常采用沿岸截污等措施,虽取得一定成效,但河流污染问题仍时有发生。研究表明,这种现象的出现与河道底泥污染物大量累积有关,截污后污染物在泥水界面上的累积和释放平衡过程出现逆转,使表层底泥中的污染物向上覆水体释放,形成内源污染,因此内源污染控制对河流污染治理十分重要。本研究以流经京津冀地区的北运河为研究对象,探索内源污染控制技术,为底泥污染治理提供更多数据支撑。通过对北运河污染现状调查研究发现,北运河底泥氮磷营养类污染物和多环芳烃(PAHs)含量较高,TN、TP、TOC、PAHs含量分别为303μg/g~1006μg/g、129μg/g~1655μg/g、11950μg/g~77605μg/g、20 ng/g~4480 ng/g;北运河污染底泥分布存在空间异质性,表现为城市区域高于农村区域。通过污染评价法发现,北运河存在一定程度的有机污染,底泥污染来源主要为外来输入。多环芳烃风险评估结果显示苯并(k)荧蒽、苯并(ghi)傒、茚并[1,2,3-cd]芘3种PAHs,在北运河底泥中检出率高达73.3%,且在部分点位含量较高,存在较大生态风险。采用硝酸钙和微生物菌剂分别进行污染底泥内源控制技术研究,得到最佳处理方式与对应的投加量。内源控制研究结果表明:硝酸钙最佳投加量为10 g,对底泥氮磷等污染物去除率最高为22.81%、28.57%,PAHs去除率较低,为1.24%~4.08%;硝化菌最佳投加量为5 mg,此时底泥TN、TP和有机质的去除率为27.65%、34.77%、17%,PAHs去除率为1.55%~6.34%;芽孢杆菌最佳投加量为10 mg,对底泥TN、TP、有机质去除率为21.18%、39.67%、14.6%,此时PAHs处理率为1.31%~5.59%。微生物群落结构结果表明,投加硝酸钙后底泥中微生物反硝化作用微生物增多,可能是硝酸钙刺激了此类微生物的生长,而投加微生物菌剂可能对底泥处理污染物的作用方式不同,实验前后样品中共有微生物种类多,微生物作用方式可能是底泥微生物的协同作用。根据前两部分实验得出的最佳处理方式,将最佳投加量硝酸钙和微生物菌剂联合处理底泥中污染物质,发现联合处理实验周期缩短,且效果优于单独实验效果。硝酸钙结合硝化菌对底泥TN的去除效果较好;硝酸钙结合芽孢杆菌对底泥TP的去除效果较好。10 g硝酸钙和2.5 mg硝化菌菌剂,对底泥TN、TP、有机质的去除率为46.14%、28.65%、20.14%,PAHs最佳去除率为在1.55%~6.34%;10 g硝酸钙和5 mg芽孢杆菌菌剂对底泥TN、TP、有机质的去除率为29.07%、38.29%、18.1%。综上所述,利用硝酸钙和硝化菌、芽孢杆菌联合对底泥氮磷等营养类污染物和多环芳烃的处理效果均有一定的增强,且针对不同污染物需要可以选择不同的联合修复方式。
【图文】：

进行原位控制技术研究，通过底泥各项指标，选取最佳的微生物以及微最佳使用量；同时利用微生物群落结构变化层面分析其内在作用机理。（3）根据前实验研究结果，进行硝酸钙和微生物菌剂联合控制技术研究，探索利酸钙为微生物提供良好生态环境的基础上，投加选择的微生物，底泥各项指标的变况，对比各类处理方法，探索适合北运河黑臭河道底泥原位修复方案，为北运河水整治提供理论及技术支持。.6.2 技术路线

图 2-1 北运河采样点分布图Figure 2-1 Distribution of sample sites in Beiyun River3 实验材料与方法3.1 实验试剂及仪器实验室所用化学试剂为分析纯或优级纯，，实验用水为高纯水。硫酸（H2SO4）、硝HNO3）、高氯酸（HCLO4）、氢氧化钠（NaOH）、过硫酸钾（K2S2O8）、抗坏血酸（C6H8O6酸铵（[NH4）6Mo7O24·4H2O]、酒石酸锑钾（KSbC4H4O7·1/2H2O）、磷酸二氢钾（KH2PO硫酸钾（K2SO4）、盐酸（HCL）、硝酸钾（KNO3）、碘化钾（KI）、碘化汞（HgI2石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）、氯化铵（NH4CL）、硫酸锌（ZnSO4·7 H2O）、硫代钠（Na2S2O3·5H2O）等，化学药剂均购买自国药集团化学药剂有限公司、天津光复化工研究所等。实验室常用仪器和设备包括：冷冻干燥箱（北京博医康）、紫外分光光度计（日本）、DHG-9140A 鼓风干燥箱（上海一恒）、DR2800 便携式分光光度计（美国哈希公司弗炉（美国 CEM）、高压蒸汽灭菌锅、COD 消解器，100 目标准土壤筛、电子天
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52

【参考文献】

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本文编号：2709503