城市河道沉積物—水體系硫化物賦存特征及反硫化過程研究.pdf

1、蘇南河網(wǎng)區(qū)河道密集，水流滯緩，水體污染，底泥淤積嚴重。硫酸鹽通過徑流和沉降進入水體，河道沉積物是水體硫酸鹽的重要宿體，城市重污染河道沉積物一水界面氧化還原電位較低，硫酸鹽在SRB(硫酸鹽還原菌)作用下容易被有機物還原為硫化物，導致沉積物一水體系中硫化物的累積。 本文選擇典型城市河道沉積物一水體系作為研究對象，通過現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測、模型擬合、實驗室培養(yǎng)等手段，進行城市河道沉積物一水體系硫化物賦存特征及反硫化過程研究，取得以下結(jié)果：

2、 (1)沉積物一水體系中硫化物、硫酸鹽的含量水平差異較大。上覆水中硫化物和硫酸鹽含量范圍分別為0-0.136mg/L和37.1-542.0mg/L，沉積物中則分別為850.5-7538.3mg/kg和17.5-149.0mg/L；實驗河道上覆水及沉積物中均檢出SRB，變化幅度分別為：7×10-3×10<'5>個/ml和1.5×10<'3>-2.5×10<'6>個/g，且上覆水中SRB含量明顯低于沉積物中。 (2)沉積

3、物中硫化物、硫酸鹽及SRB的深度分布特征及影響因素研究表明：河道沉積物柱樣O-40cm范圍內(nèi)，硫化物含量隨深度的增加先上升后下降，硫酸鹽和SRB(硫酸鹽還原菌)表層含量明顯高于次表層和底層：沉積物中硫化物分布特征受pH、Eh影響外，還與有機質(zhì)及SRB有關，沉積物表層硫化物含量和有機質(zhì)呈負相關，硫化物和SRB呈正相關。 (3)根據(jù)城市河道沉積物中硫化物的實測數(shù)據(jù)，對沉積物中硫化物垂直分布的對流擴散模型進行非線性擬合，結(jié)果表明此模

4、型能夠用于描述自然狀態(tài)受人為干擾較少的城市河道硫化物的垂直分布，應用范圍有一定的局限性。 南京七橋甕和小行橋兩處硫化物垂向分布擬合結(jié)果較好，擬合方程分別為：C=336641.5e<'0.003h> -48310.8e<'0.0018h>-288371.1和C=35436.9e<'0.016h>-99.2e<'0.016h>-36888.7，相關系數(shù)分別為、0.981、0.978。 (4)Fick定律法模擬計算結(jié)果與實

5、驗室培養(yǎng)法測得的通量相比較有一定的誤差。對于所研究的硫化物而言，是一種易氧化物質(zhì)，易受外界環(huán)境影響，由于Fick定律擴散通量系數(shù)是根據(jù)實際樣品分層測得的，分層過程中受外界氧化條件影響較大，且分層越細受影響程度越高；而實驗室培養(yǎng)法采用的是原狀柱樣，受外界氧化條件影響較小，能夠較真實地反映樣品實際擴散狀態(tài)。選定典型斷面南京七橋甕斷面、金川河主流斷面，實驗室培養(yǎng)得出沉積物-水界面的反硫化速率分別為0.357、0.649 mg·1<'-1>h<