释氧复合剂的制备及其性能研究

以过氧化钙(CaO2)为氧源、活性炭颗粒(GAC)为填充材料、聚乙烯醇(PVA)为包埋载体,制备了一种新型释氧复合剂(简称复合剂)用于沉积物修复。通过复合剂释氧试验,分析了PVA质量分数、CaO2和GAC比例、GAC粒径及固化温度对复合剂释氧过程的影响,并对复合剂在沉积物存在条件下的释氧效果进行了研究。结果表明:复合剂能够满足沉积物氧消耗(SOD)需求,PVA包埋及GAC的添加能有效控制CaO2与水的反应速率,延长释氧时间。含混合粒径GAC的复合剂释氧过程相对稳定,释氧时间为粉末态CaO2的6倍,固化温度为60℃时能使PVA获得更好的包埋效果。在沉积物模拟复氧试验中,当复合剂投加量为200 g/m2时,30 d内上覆水溶氧维持在1.3 mg/L以上,氧化还原电位(ORP)由-116mV上升至144 mV。这表明复合剂能显著改善沉积物表面溶氧状态,提高沉积物-水界面氧化还原电位,有利于水体自净。

释氧复合剂强化沉积物中萘的生物降解研究

利用一种新型的释氧复合剂强化沉积物中萘的生物降解。结果表明,随沉积物中萘质量比增加,微生物的脱氢酶活性逐渐降低,当萘质量比超过58.0μg/g干泥时,萘对微生物具有显著的抑制作用。在受萘污染沉积物的原位修复过程中,释氧复合剂能够有效提高沉积物-水界面的氧化还原电位(ORP)。当ORP保持在100 mV以上时,沉积物表层由缺氧状态转变为好氧状态。同时,受萘污染的沉积物中微生物的生理活性提高。经过29 d的修复,脱氢酶活性为初始值的58.6倍,远大于对照组的3.5倍和空白组的5.6倍,微生物对萘的降解能力显著增强。沉积物中萘的生物降解符合一级反应动力学,降解速率常数为0.038 d-1,明显大于对照组的0.022 d-1。