湘江衡阳段底泥吸附Pb~(2+)和Cd~(2+)的研究

以衡阳段湘江上游为研究对象,探讨了其吸附Pb2+、Cd2+的影响因素及其热力学规律,以求为湘江流域重金属污染防治提供依据。结果表明,底泥吸附Pb2+的效果优于Cd2+;pH为2~6时,吸附量随pH值的增大而增大,pH4时影响很大;泥水比增大,水中重金属剩余浓度减小,但吸附量减小;Pb2+、Cd2+浓度增加,吸附量增大。温度升高,底泥对Pb2+、Cd2+的吸附量略微增大。底泥吸附Pb2+等温式更符合Langmuir方程,Cd2+的更符合Freundlich方程。该吸附是自发、吸热的。     

1株嗜酸硫杆菌的分离鉴定及其对污染底泥中重金属的去除效果

采用常规细菌分离方法,从河流底泥中筛选到1株细菌FD97,通过序批式摇瓶培养考察了不同温度下(22~40℃)该菌株对污染底泥中Zn、Cu和Cr的去除效果.结果表明,形态学和16S rDNA序列同源性分析鉴定菌株FD97为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillussp.).在22~40℃条件下,以Acidithiobacillussp.FD97为主要菌株的生物沥浸作用可有效去除污染底泥中Zn、Cu和Cr.沥浸处理16 d,Zn、Cu和Cr的去除率可分别达70%、90%和25%.从底泥pH值变化、SO42-产生以及重金属去除率角度衡量不同温度的底泥沥浸处理效果依次为:34℃28℃≈40℃22℃.控温28℃较适宜今后的实际应用.底泥重金属生物沥浸去除率的大小与底泥pH值变化密切相关,与温度无直接关系.当底泥pH值降至5.0、3.5和2.5时,底泥中Zn、Cu和Cr分别开始溶出,pH值降为2.0,重金属去除率达最大.     

表面活性剂和有机粘土矿物对底泥吸附菲的影响

根据底泥原地处理技术原理,基于有机粘土矿物的环保性能,以菲为目标污染物,开展向底泥中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,HDTMA-Br)和有机粘土矿物(十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土,HDTMA改性土)后对其吸附菲的性能影响研究。结果表明,底泥对菲的吸附作用主要表现为表面物理吸附特征,吸附等温线符合Freundlich方程;底泥中加入HDTMA+或HDTMA改性粘土后菲在两相间的表观分配系数增大,吸附分别为表面作用和分配作用;菲在底泥上的解吸曲线呈较好线性,吸附不存在滞后效应,而在加入表面活性剂和有机粘土矿物的底泥上线性变差,对菲的吸附出现不可逆吸附现象,吸附变得稳定;在污染物浓度很低的情况下,pH、盐度和温度的改变对吸附量的影响不大。     

深圳沙头角湾海域底泥分布状况研究

通过对沙头角湾海域底泥厚度的监测,了解沙头角湾底泥分布状况,结合底质污染的污染程度,对需要清理的淤泥进行标识.     

HCl改性沸石和方解石复合覆盖层控制底泥氮磷释放的效果及机理研究

提出了HCl改性沸石和方解石复合覆盖控制底泥氮磷释放的新方法,利用摇床振荡试验和底泥氮磷释放控制模拟试验,设计了5种底泥处理方案,重点针对HCl改性沸石和方解石复合覆盖技术研究了其抑制底泥氮磷释放的效果及机理.结果表明,方解石覆盖层可以较好地抑制底泥磷的释放,而对底泥氨氮释放的抑制效果较差.天然沸石和方解石复合覆盖层不仅可以有效地抑制底泥氨氮的释放,而且可以有效地抑制底泥磷的释放.采用HCl对沸石进行改性,可以提高沸石和方解石复合覆盖层抑制底泥磷释放的效率,模拟期间复合覆盖层对底泥磷释放通量的抑制率由天然沸石的84%提高到HCl改性沸石的91%.采用HCl对沸石进行改性,降低了沸石和方解石复合覆盖系统有效控制底泥氨氮释放的持续时间,与天然沸石相比,相同投加量条件下HCl改性沸石有效控制底泥氨氮释放的持续时间缩短了1/3左右.采用HCl对沸石进行改性增强了复合覆盖系统抑制底泥磷释放效率的机理与HCl改性降低了沸石Na⁺的交换量并提高了沸石H⁺的交换量相关.     

佛山水道底泥环保疏浚研究

介绍了佛山水道概况、水体功能及水污染现状,对底泥污染物释放影响佛山水道水质的机理进行了分析,在此基础上提出了底泥环保疏浚方案并进行了比选.     

城市生活污泥与底泥混合堆肥试验研究

以污水处理厂的脱水污泥和太湖贡湖湾底泥的3种不同配比为主要原料的强制通风好氧有机堆肥进行了研究,研究结果表明:不同处理堆的有机肥的温度、含水率、pH值、有机质有一定的差异,3种配比的堆肥产物均可达到腐熟度的要求,以V(污泥)∶V(底泥)为3∶2～4∶1时,效果比较好.     

南京城区黑臭河道底泥污染特征及生态风险评价

河道黑臭是目前我国许多城市面临的环境问题,研究其底泥中的污染物如有机质、氮磷和重金属的污染特征并据此进行生态风险评价,对城市黑臭河道的污染控制与生态修复具有十分重要的意义。选取南京城区内8条典型黑臭河道,采集其表层底泥样品进行分析,测得其中有机质、总氮、总磷的含量分别为0.75%～10.86%、0.05%～0.68%、0.04%～0.23%,三者之间呈显著正相关关系,表明了它们较好的同源性,应用沉积物质量标准评价发现,这3种污染物污染程度总体介于严重级与最低级之间,但氮磷的污染比有机质更为严重。底泥中6种重金属的平均含量均超过背景值,相关性分析结果表明Cu、Cr、Ni、Zn之间均呈极显著正相关关系,而重金属与营养物之间未发现较好的相关性,潜在生态风险评价结果表明底泥中重金属污染严重,84.2%的河道具有高潜在生态风险,各元素的潜在生态风险顺序依次为 Cd >Cu >Pb >Cr >Ni >Zn,Cd为主要污染物,具有很高潜在生态风险。与国内其他典型受污染水体相比,南京城区黑臭河道底泥中总氮、总磷与重金属Cd的污染更为严重。     

砷污染湖滨湿地底泥微生物群落结构及多样性

为研究高原砷污染湖滨湿地底泥微生物群落结构及多样性特征,探寻底泥砷含量及砷形态与微生物之间的联系,采集云南省阳宗海东、西、南、北岸湖滨湿地底泥样品,利用16S rRNA高通量测序技术,研究了砷污染湖滨湿地底泥微生物丰富度特征,探讨了不同砷形态差异对微生物群落的影响.结果显示,底泥砷含量对微生物丰富度影响显著,砷含量高的南岸区域微生物的丰富度较高,OTU为1286~1473.而砷含量较低的西岸区域微生物丰富度也随之较低,OTU为693~1339.阳宗海湖滨湿地底泥微生物群落结构稳定,主要优势类群为Proteobacteria（变形菌门,15.6%~59.6%）、Chloroflexi（绿弯菌门,10.1%~44.9%）及少量的Actinobacteria（放线菌门）和Acidobacteria（酸杆菌门）.底泥中砷形态主要以残渣态砷（F5）和无定型氧化物结合态砷（F3）为主,无定型氧化物结合态砷（F3）对底泥微生物类群影响最为显著.同时,底泥中生物有效态砷（非专性吸附态砷+专性吸附态砷+无定型氧化物结合态砷）占到19.3%~58.6%,存在环境释放风险.研究结果加深了对砷污染高原湖泊底泥中微生物群落的认识,为湖泊砷污染防治提供微生物治理的理论基础和科学依据.     

含固率对生物浸取河道底泥深度脱水的影响

酸化氧化反应是生物浸取底泥脱水的重要途径,底泥含固率通过影响生物浸取中的酸化氧化反应进而影响到底泥脱水效果。为此,该研究通过对含固率在3%～9%范围内的河道底泥进行生物浸取处理实验。投加2 g/L S~0、5 g/L FeS_2、10%微生物接种物,在起始pH值为5、曝气量强度为0.6 L/min的条件下,通过摇瓶试验,分析含固率为3%～9%的底泥对生物浸取河道底泥脱水的影响。结果表明,浸取后的河道底泥CST由13.8～24.2 s最低降至9.3～13.9 s。其中,含固率5%、浸取36 h时,CST由18.3 s降至10.3 s,获得43.7%的最大降幅。结合态EPS(特别是TB-EPS)减少、ζ电位升高是改善河道底泥脱水性能的关键因素。不同含固率的处理,病原微生物灭活率均超过98%,含固率对灭菌不产生明显影响。从技术与经济角度考虑,含固率为5%时较为适合河道底泥深度脱水。