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《山东大学》 2011年
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城市河道底泥污染分析与抑制方法研究

柏学凯  
【摘要】:城市河道污染已经是世界范围内普遍存在的环境问题,我国大部分城市河道在城市化进程中受到了污染,水环境中容纳了大量污染物。底泥是水环境的重要组成部分,作为污染物的“汇”与“源”,底泥对水环境的修复有着重要影响,因此,掌握城市河道底泥污染状况、研究底泥释放及抑制方法具有重要意义。本课题选取常州城市河道作为研究对象,系统分析河道底泥成分,掌握底泥污染状况,同时对重点河道水质长期监测,确定主要污染物,在此基础上开展了底泥污染释放及抑制方法研究。本课题得到了以下有意义的结论: 1.根据加拿大安大略省环境和能源部发布的沉积物中能引起水环境生态风险效应的营养物含量评价标准判断,常州河道底泥有机污染较轻,N、P污染相对严重,底栖生物群落已遭受一定的损害;采用地累积指数法分析表明,底泥中重金属污染并不严重,除了Cu以外,污染程度大部分在中度污染以下,5种重金属的污染程度依次为:CuZnPbCrHg。重点研究河道北市河底泥污染状况与常州河道底泥评价结果一致。 2.北市河水质长期处于劣Ⅴ类水平;总氮污染最为严重,其次为氨氮、总磷、COD;氨氮是氮元素的主要形态,约占总氮的65%;水体溶解氧长期偏低,均值仅为1.30 mg/L。 3.不同溶解氧条件下,底泥对COD均有一定的释放,但释放量不大;厌氧条件下底泥释放相对较多;不同溶解氧条件下,底泥对氨氮有均有明显的释放,厌氧条件下底泥会释放更多的氨氮;好氧条件下,底泥对总磷基本无明显释放,厌氧条件下,底泥对总磷有明显释放。 4.市售用于抑制底泥污染物释放的产品实际效果不佳;以沸石粉、聚合硫酸铁、过氧化钙、粉煤灰等作为实验材料,开发用于底泥污染控制的复合制剂,最终确定复合制剂以沸石粉与聚合硫酸铁为主要成分,质量配此为95:5。 5.实际底泥-河水环境下,投加复合制剂能够有效抑制底泥对氨氮和总磷的释放,对上覆水中COD也有一定的去除,还在一定程度上减缓了溶解氧的降低,同时能够快速降低上覆水中浊度。投加复合制剂后最初阶段pH有所降低,但其变动范围在地表水规定范围内,并且很快又恢复至投加前的水平,因此不会对水环境生态造成负面影响。 6.对复合制剂的主要成分沸石粉进行改性处理,以提升其除氨性能。选择NaCl浓度为1mol/L作为改性最佳条件,与未改性相比,该条件下除氨性能提高了约32%。沸石粉吸附氨氮主要是通过离子交换作用来实现的。低氨氮浓度下,沸石粉的离子交换过程主要是Na+与NH4+的交换在起作用,因此,通过改性能够有效提高沸石粉对低浓度氨氮的吸附性能。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X524

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