环境因子对沉积物氮磷释放潜力的模拟研究

【目的】为了探究环境因子对湖泊沉积物氮、磷内源污染再释放的影响。【方法】采用烧杯—恒温振荡器的模拟系统,探究水体扰动、温度、pH对南四湖表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)释放潜力的影响。【结果】不同扰动强度下(pH=7,25℃),沉积物TN、TP释放浓度随扰动强度增强而增加;25℃条件下沉积物TN、TP释放浓度峰值分别为15℃条件下的2.34倍和1.30倍(pH=7,100 r/min),表明高温有利于沉积物N、P的内源释放;中性条件下(pH=7)沉积物的TN、TP释放浓度最低(100 r/min,25℃),其释放峰值分别为碱性条件下(pH=9)的42.88%和79.35%,以及酸性条件下(pH=5)的48.63%和88.74%,表明中性条件可有效抑制沉积物TN、TP的释放。此外,沉积物TN的释放强度呈先缓慢后快速的增长趋势,且受pH的影响最大;沉积物TP的释放强度呈先快速后缓慢的增长趋势,且受水体扰动的影响最大。【结论】合理调控湖泊水环境因子可有效抑制沉积物N、P内源污染的再释放。

基于梯度扩散薄膜技术(DGT)的氨基生物炭覆盖沉积物-水界面铜、铅释放研究

湖泊沉积物的重金属污染防治一直是环境领域的热点问题.本研究采用氨基生物炭作为覆盖材料,利用梯度扩散薄膜技术(DGT),研究了上覆水不同pH及水流扰动条件下Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)在沉积物水界面间的原位释放特征,以及氨基生物炭对湖泊沉积物重金属污染的原位修复效果.研究结果表明,在0 r/min或100 r/min水动力条件下,可移动态重金属离子有不断由沉积物向其他介质扩散的趋势,1.81 kg/m 2的氨基生物炭覆盖强度可降低Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)释放通量达89%以上,有效减小了水环境中重金属的潜在生态风险.在pH=5的酸性及pH=9的碱性水环境中原位修复效果较差,水体中大量的H+或络合物均会削弱氨基生物炭对重金属离子的吸附,当上覆水在pH=7的中性条件时原位修复效果最佳.100 r/min水流扰动下的上覆水Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)含量在释放平衡时较0 r/min条件下高出0.036~0.096μg/mL,说明高强度的水流扰动易造成覆盖材料的扬起和浮动,导致覆盖材料与重金属发生解吸.

氨基生物炭覆盖对沉积物中铜、铅释放的影响

沉积物是湖泊重金属污染物的源与汇,原位控制沉积物中重金属污染物的二次释放一直是研究关注的热点问题.本研究采用氨基生物炭对重金属污染沉积物进行原位覆盖,研究了不同水体酸碱度下Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的释放规律与氨基生物炭原位覆盖对重金属污染沉积物中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的释放控制效果,并采用零级动力学方程和Elovich方程对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的释放过程进行了动力学拟合,采用单因子水质标准比较法和USEPA的健康风险评价模型对模拟湖泊水体中重金属的污染情况与健康风险进行了评价.研究结果表明,5%的氨基生物炭可降低沉积物中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)释放量达0.744-1.015μg·mL^(−1),有效减小了水体重金属的污染水平与健康风险;是否覆盖氨基生物炭,沉积物中重金属的释放过程均符合零级动力学方程;当水体pH=7时,更有利于氨基生物炭原位修复技术的实施.

氯胺消毒中对消毒副产物三卤甲烷的控制分析

目的 分析氯胺消毒中三卤甲烷(THMs)生成的影响因素及控制条件,为水厂的生产试验和工艺改造提供参考依据。方法 以2018年5-6月自贡市某水厂滤后水为分析对象,探索氯氨比、氯胺投加量对THMs的生成影响,同时测量不同氯胺投加量下的总氯余量和消毒效果。结果 氯胺投加量一定时,随着氯氨比的下降,THMs总量及4种组分生成量均明显降低,氯氨比从1∶0降到3∶1,THMs总量降低了89.68%;THMs各组分生成量及THMs总量,随氯胺投加量的增加而增加,其中一氯二溴甲烷和三溴甲烷增加量高于三氯甲烷和二氯一溴甲烷;当氯胺投加量在1.5 mg/L,反应时间控制在1 h以上时,既能达到消毒灭菌的效果,又能控制THMs的生成量在较低水平;当氯胺投加量在1.5 mg/L,反应时间为72 h时,总氯量能保持在0.78 mg/L,能持续在管网中保持稳定的消毒效果。结论 采用氯胺消毒工艺能显著降低THMs的生成量,同时氯胺在管网中能保持稳定的消毒灭菌效果,为供水水质安全提供可靠保障。