底泥覆盖对浅水湖泊藻源性湖泛的控制模拟

湖泛的发生与湖泊底部氧化还原条件和致黑致臭物充足供给直接相关.利用黄土和细沙对太湖湖泛易发区(月亮湾)底泥进行覆盖,模拟在湖泛可形成条件下,底泥-水体系及其界面主要物化性质与感官变化过程.结果表明:0.5 cm黄土和1.0 cm细沙的覆盖,从水色和嗅味半定量角度达到了对湖泛黑臭的控制,与对照组相比,覆盖组底泥间隙水中主要致黑物Fe2+浓度仅为对照组的1/3,主要致臭物甲硫醇和二甲基三硫醚等浓度则不到50%.进一步分析底部水体和底泥性质发现:经覆盖处理底部水体的溶解氧浓度提高近1倍,氧化还原电位基本处于250 m V以上水平,覆盖层1 cm左右表层氧化还原电位和p H均远高于对照底泥.以黄土为主的底泥覆盖,主要因阻隔了下层底泥中物质迁移供给和对厌氧微生物参与的控制,以及黄土本身性质对湖底物化环境的影响等,在藻体大量聚集和死亡的水柱环境中,较好地阻止了致黑致臭物的形成,从而较有效控制湖泛的发生.

底泥覆盖对黄花鸢尾微生态系统水体自净效应的影响

为了研究覆盖底泥对水质指标的影响,在温室中建立黄花鸢尾(Iriswilsonii)微生态系统,利用河沙覆盖底泥,并向河沙覆盖和无河沙覆盖处理中加入2、4mg/L营养盐溶液,同时设置无营养盐的对照处理,在试验1、2、3、5、7、9、11、13、17、21d测定不同处理下水中氨态氮含量、硝态氮含量、总氮含量、磷酸盐含量和总磷含量。研究结果表明,加入营养盐后不同处理组各水质指标变化过程存在一定差异。其中,加入营养盐处理组水体中氨态氮含量在处理后2d最大,硝态氮含量大都在处理后7d最大,总氮含量在2~5d内先后达到最大,水体磷酸盐和总磷含量在处理后2~3d最大。加入营养盐后,河沙覆盖处理下的氨态氮含量、硝态氮含量、总氮含量最大值明显高于相应的无河沙覆盖处理,而处理后11~21d河沙覆盖和无河沙覆盖处理间上述水质指标差异不显著。无河沙覆盖处理下水中氨态氮含量、硝态氮含量、总氮含量大都分别在试验5、9、11d降至较低(该处理组平均质量浓度),而河沙覆盖处理下大都分别在处理后7、13、13d降至较低;无河沙覆盖处理下水中磷酸盐含量和总磷含量降至较低所需时间为7~9d,河沙覆盖处理下所需时间为9~11d。河沙覆盖处理下的各水质指标降至较低所需的时间长于无河沙覆盖处理,河沙覆盖对黄花鸢尾微生态系统水质指标影响大于加入营养盐浓度对其的影响。

锁磷剂及覆盖技术对长广溪不同污染类型河段底泥磷释放的控制效果

为探索城郊污染河道底泥磷释放的控制技术,选择无锡市城郊河道长广溪不同污染类型河段(农田区、农田支流区、生活区、工业区、一期修复区、二期修复区、一期修复支流区),采集底泥原状泥柱,进行锁磷剂和黄沙覆盖控磷技术处理,室内培养3周,测定磷的控制效果.结果发现,长广溪不同污染类型河段底泥中磷的释放速率具有明显差异,农田区、农田支流区、生活区、工业区、一期修复区、二期修复区、一期修复支流区的底泥磷的释放速率分别为:0.767、0.383、0.317、0.672、0.370、0.027、0.458μg P·m-2·d-1.除二期修复区外,所有河段的水体磷含量及底泥释放量均较高,生态修复时有必要进行底泥磷释放控制,其中农田区及工业区底泥污染最重,磷的释放速率也最高.锁磷剂和黄沙覆盖对所有河段底泥的磷释放均有较强的控制作用,锁磷剂的控制效率在81.25%—100%之间,黄沙的控制效率在62.50%—93.24%之间;对于农田区、农田支流区、一期修复区及一期修复支流区河段,黄沙和锁磷剂均能有效将底泥磷释放控制到较低水平,满足河道磷控制的目标,但对于工业区和生活区河段,只有锁磷剂能够达到控制目标,黄沙的控制效果不理想.研究表明,在太湖流域的城郊污染河道的生态修复中,锁磷剂和黄沙均可作为底泥磷控制材料使用,黄沙在部分类型水体可以替代锁磷剂,而锁磷剂的效果稳定,作用持久,操作简便,是相对更好的底泥控磷材料.

底泥固结对污染物运移影响的超重力离心试验模拟

为了研究污染底泥覆盖技术中添加覆盖层造成底泥固结排水、以对流方式加速污染物击穿覆盖层的过程,利用超重力离心模型试验的缩尺缩时效应,研究添加覆盖层后底泥固结对污染物运移速度及出流量的影响,采用数值方法对试验进行模拟.结果表明:1)添加覆盖层后上覆水体中氯离子质量浓度随时间的变化过程,与底泥固结沉降量随时间的变化过程具有较好的相关性.底泥固结排出的孔隙水以对流方式显著加快污染物向上覆水体运移,仅考虑污染物以扩散方式运移的底泥覆盖设计方法偏不安全.2)覆盖层对底泥污染物运移有一定的延滞作用,1cm厚度覆盖层的上覆水层中氯离子质量浓度比3cm厚度情况高85.7%,增加覆盖层厚度可以显著地减少底泥污染物运移到上覆水体的量.3)采用分层总和法计算得到的底泥沉降与实测值接近,平均相差为8.7%;试验底泥固结时间介于以2种排水路径(添加覆盖层固结前、后底泥高度)计算得到的时间之间,通过超重力离心模型试验模拟底泥固结过程是可行的.4)覆盖层引起的底泥沉降的数值计算值较实测值偏大(平均相差10.9%),上覆水体污染物质量浓度的数值计算值较实测值偏小(平均相差16.6%).5)数值分析表明,与纯扩散相比,底泥固结造成污染物击穿覆盖层时间缩短40.7倍.

几种土工垫对污染底泥原位阻隔性能的对比试验

使用土工材料覆盖污染底泥是一种新型底泥原位治理技术,为探索不同类型土工垫对底泥污染物的原位阻隔性能,采用钠基膨润土防水毯(GCL)、配重型GCL以及分别以硅藻土、沸石、活性炭、砂子为功能材料加工制备的土工垫作为土工覆盖材料,通过长期监测土工垫上层的水质变化,对比6种土工垫对污染底泥的阻隔效果,以选择最佳底泥原位覆盖用土工垫。通过连续3个月的监测可知,6种覆盖土工垫均能够有效阻挡底泥中的污染物向水中扩散,其中配重型GCL对污染物的阻隔性能更为全面,其上层水质中COD_(Cr)为8 mg/L,NH_(3)-N为0.053 mg/L,TP为0.07 mg/L,TN为5.84 mg/L,污染物扩散程度在6种土工垫中处于较低水平,且配重型GCL原料价格便宜,制作工艺简单,因此在污染底泥原位覆盖治理中,优先推荐使用配重型GCL。

不同覆盖方式对底泥内源营养盐释放的控制效果

通过底泥内源营养盐释放控制室内模拟试验,考察了塑料包被、斜发沸石、方解石、石英砂和硝酸钙5种覆盖材料对底泥氮磷释放效率的影响,系统分析了各自优劣程度,为实际环境中不同污染背景水体选择适宜的控制技术提供科学依据.结果表明:不同覆盖材料对底泥总磷释放的控制效果依次为:塑料包被>硝酸钙>斜发沸石>方解石>石英砂;不同覆盖材料对底泥总氮释放的控制效果依次为:斜发沸石>塑料包被>方解石>石英砂>硝酸钙;不同覆盖材料对底泥硝态氮释放的控制效果依次为:塑料包被>斜发沸石>方解石>石英砂>硝酸钙;不同覆盖材料对底泥铵态氮释放的控制效果依次为:硝酸钙>石英砂>斜发沸石>方解石>塑料包被;温度和底泥内源营养盐释放有对应关系,水样中总磷、总氮和硝态氮浓度会随着温度上升而增加,而铵态氮浓度呈下降趋势.

中国水利学会疏浚与泥处理利用专委会综合讨论摘登

2017年11月25日,中国水利学会疏浚与泥处理利用专委会在河海大学朱伟教授的主持下展开了一场关于疏浚和泥处理的讨论。参加讨论的专家有：高斌友（安徽省合肥市政府副秘书长、环巢湖生态示范区建设领导小组办公室主任）、方红卫（清华大学教授）、范成新（中科院南京地理与湖泊研究所教授）、尹洪斌（中科院南京地理与湖泊研究所副研究员）、李凌（河海大学教授）、程南宁（上海勘测设计研究院高级工程师）、吴华财（中水珠江规划勘测设计有限公司 高级工程师）、罗显文（浙江省疏浚工程有限公司项目经理／高级工程师）、丁海兵（青岛浩澳环保科技有限公司教授）、陈益人（三川德青科技有限公司总工程师）、戴力彝（无锡聚慧科技有限公司高级工程师）、李咏红（东方园林水生态所所长），等。讨论主要以巢湖、太湖以及海口河道治理，以及有关企业做法为例，围绕如何尽可能减少清淤的量，淤泥的处理流程、技术和工艺，淤泥的出路等几个方面来进行。

国内城市黑臭水体内源污染治理技术研究进展

城市黑臭水体不仅影响景观,还会威胁人类健康。其中,内源污染是水体污染的重要来源。文章对内源污染的形成及危害、异位和原位治理技术定义及优缺点等内容进行了总结。主要结论如下:底泥清淤能快速转移污染底泥,但易破坏水底的生态系统,且会给环境带来二次污染;底泥覆盖能减少底泥污染物向水体释放,但不能移除污染物,仍存在污染物释放到水体的风险;投放化学药剂能有效去除污染物,但可能带来水体毒性以及引起污染物的异常释放,一般适用于应急处理;微生物修复底泥效果好,但目前还处于实验室和中试试验阶段;底泥曝气能加快底泥复氧速度,有效改善黑臭水体污染情况,但其耗能高,受设备因素限制而少应用于实践。在城市黑臭水体内源治理实际工程中,应依据不同治理技术的优缺点制定具体实施方案,以修复城市水体生态环境。

浅析城市河涌整治中原位与异位处理技术的对比

对原位与异位修复技术的原理、方法、应用作了阐述,并对原位与异位修复技术的优缺点做了详细的对比论述。

城市黑臭水体长效治理方法初探——以福州市茶亭河为例

城市黑臭水体问题日益严重,很多河道治理后返淤、返臭,黑臭水体治理陷入反复治理的恶循环。为打破这种恶循环,以福州市茶亭河黑臭水体治理为例,初步探索了城市黑臭水体长效治理的方法。结果表明,采用河床底泥原位覆盖和再造河床活性底泥等关键技术,能全面有效地控制水体底泥污染,提升水体自净能力,重建河道的自净化生态系统,最终达到黑臭水体长效治理。

粘土矿物在河道水体修复中的应用进展

粘土矿物因具有良好的吸附性、离子交换性和可塑性,故在河道水体修复中得到广泛应用。着重介绍了粘土矿物在水体修复中的典型应用——底泥原位覆盖技术、人工浮岛的填料基质、粘土渗透反应墙技术(PRB)、应急处理技术。