原位注射硝酸鈣修復(fù)污染底泥過程中無機(jī)氮的遷移與轉(zhuǎn)化.pdf

1、污染底泥作為河道的內(nèi)源污染源，是改善河道水系環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。在多種底泥治理技術(shù)中，原位生化修復(fù)技術(shù)因其工程量小，修復(fù)效果好，受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。其中，硝酸鈣在底泥原位生化修復(fù)技術(shù)中工程應(yīng)用最為廣泛。然而，已有研究數(shù)據(jù)表明，投加硝酸鈣后會(huì)引起底泥硝態(tài)氮和氨氮的快速釋放，可能會(huì)對(duì)河道生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。因此，有必要對(duì)原位注射硝酸鈣修復(fù)污染底泥過程中硝態(tài)氮在底泥中的遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行研究，以期為原位投加硝酸鈣修復(fù)污染底泥技術(shù)的應(yīng)用改進(jìn)以

2、及后續(xù)環(huán)境影響監(jiān)控提供參考。
　　本文研究通過使用耙式給藥裝置投加硝酸鈣至底泥，考察硝酸鈣在不同顆粒粒徑分布底泥中的擴(kuò)散，并分析投藥耙投藥效率；通過小試研究投加硝酸鈣后，生化修復(fù)過程中底泥硝態(tài)氮遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；通過柱實(shí)驗(yàn)?zāi)M各種河道場景，分析向顆粒尺寸分布不同、揮發(fā)性硫化物AVS（acid volatile sulfide）濃度不同的底泥投加硝酸鈣，并考慮不同水位變化的條件下，上覆水的變化及影響。
　　研究結(jié)果表明，使用耙式給

3、藥裝置向底泥注射硝酸鈣溶液，底泥顆粒尺寸大小不同，硝態(tài)氮在底泥中的擴(kuò)散規(guī)律不同。在投藥24h至48h后可觀察到，在粗砂顆粒粒徑分布的底泥中，藥劑主要集中在垂向斷面上層，水平方向擴(kuò)散范圍為10cm，投藥效率僅為43％；在粉砂顆粒粒徑分布的底泥中，藥劑主要集中的垂向斷面上層，水平方向擴(kuò)散范圍為10cm，投藥效率可達(dá)到78%；在粉土顆粒粒徑分布的底泥中，藥劑主要集中的垂向斷面中間層，水平方向擴(kuò)散范圍為5cm，投藥效率可達(dá)到80%以上。

4、　　投加硝酸鈣藥劑后，底泥生化修復(fù)過程中硝態(tài)氮還原為氮?dú)獾牧蜃责B(yǎng)反硝化過程占硝態(tài)氮總還原量的90%，還原硝態(tài)氮為氨氮的異化反硝化過程僅占5%-10%。進(jìn)一步探究生化修復(fù)過程中硝態(tài)氮的遷移規(guī)律，觀察到底泥AVS濃度越高，由自養(yǎng)反硝化還原硝態(tài)氮為氮?dú)猱a(chǎn)生的氣腔驅(qū)動(dòng)越大，硝態(tài)氮在底泥中越容易表現(xiàn)為向上遷移的趨勢。當(dāng)?shù)啄郃VS濃度越高、顆粒粒徑越粗，投加硝酸鈣生化修復(fù)過程，容易引起底泥硝態(tài)氮、亞硝氮、氨氮的釋放，帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也越大。此外，相比