氮、磷吸附/解吸法确定环保疏浚深度方法探讨——以太原汾河示范段为例

有效疏浚深度是决定疏浚工程造价和治理效果的关键指标,目前我国现行标准规范尚未明确底泥营养盐浓度的标准,对营养盐超标河湖污染底泥的评价和有效疏浚深度确定十分不利。以太原汾河示范段为例,取其代表性柱状样0.3~0.4、0.9~1.0、1.4~1.6、1.9~2.0 m深度的底泥,分别设计Ⅰ类~劣Ⅴ类氨氮( N H 4 + -N)、正磷酸盐( P O 4 3 - )的模拟水和柱状样实际上覆水,进行氮、磷吸附/解吸试验,并分析不同深度底泥氮、磷吸附/解吸特征。结果表明:柱状样1.6 m深度以内底泥中 NH 4 + -N对水体呈释放状态,1.9 m深度底泥对水体中 NH 4 + -N具一定吸附性;1.6 m深度以内底泥中 PO 4 3 - 对水体有释放风险,1.9 m深度底泥对水体中 PO 4 3 - 具一定吸附性;1.3 m深度底泥中总氮(TN)、 NH 4 + -N浓度出现较明显的拐点,1.6 m深度底泥中总磷(TP)浓度出现较明显的拐点。结合底泥对上覆水体影响及底泥中氮、磷浓度垂向变化等因素,确定太原汾河示范段有效疏浚深度为1.6 m。     

清淤底泥脱水干化研究Ⅰ：相变式真空预压技术

针对底泥如何快速脱水干化问题,提出了一种相变式真空预压技术,实现了原位、高效和纯物理特点的快速脱水干化。通过室内模拟实验、现场实验和工程示范,先后开展了真空负压下纯水、水砂混合物和疏浚底泥的激烈相变点模拟研究,确定了温度和真空负压之间的变化规律,以及不同介质激烈相变点的确定方法,并探究了温度对底泥脱水干化效果的影响及温压耦合加载模式。结果表明：水的激烈相变点在相同介质下,随着真空负压增加而降低,不同介质中水的激烈相变点有所差异,纯水最低,水砂混合物次之,淤泥最高;通过累计出水量、出水速率和孔隙水压力的变化规律与温度之间关系确定了底泥的激烈相变点温度为68.7 ℃,脱水干化后的含水率为16.1 %,较常规真空预压降低了34.2 %,较电渗式真空预压降低了26.5 %,体积压缩率达到60.5 %,固结度97.2 %;确定了温压耦合加载模式,工程应用中初始真空负压为20~30 kPa,持续时间为3 d,其次为50~60 kPa,持续时间为5 d,然后真空满载 (80 kPa以上) ,真空满载后开始持续加载温度至底泥激烈相变点附近,并采用温控电箱进行间歇式加载,保证底泥温度一直处于激烈相变点附近,脱水速率最大化,节约能耗。该研究成果为底泥快速脱水干化提供一种新技术,并为此类工程的实施提供技术指导。     

清淤底泥脱水干化研究Ⅱ：电渗联合真空预压技术

针对进一步提高电渗真空预压的脱水效率、电压加载模式不清和工程应用评价指标难等问题,研发了一套自动化监测装置,模拟真空预压、双面排水真空预压、电渗真空预压和双面排水电渗真空预压的底泥脱水干化过程,确定了电渗真空预压的电压加载模式以及底部排水通道的影响,并通过沉降量预测含水率变化情况。结果表明：在4种模拟对比实验下,电渗真空预压效果最好,脱水干化后的含水率约40%,体积压缩率45%~47%,抗剪强度为66~76 kPa;增加底部排水通道、保证真空压力的有效传递、缩短了渗流途径,提高了排水效率、缩短了固结周期,改善了底泥深部脱水不良和不均匀沉降问题;根据电渗电压和出水速率之间关系及底泥电流的变化情况,确定了电压加载模式;若采用固定电压加载,电压大小为24 V,若采用逐级加载,初始电压为12 V持续48 h,24 V持续36 h,36 V持续24 h,48 V持续12 h,电压越高,持续时长越短;根据沉降量变化与排水量之间的关系,通过排水量与含水率之间的变化规律,确定了含水率与沉降量之间的关系公式,实现了通过沉降量预测含水率的目的,为含水率实时监测提供参考。     

基于EST-SSR标记的沙棘品种鉴定及指纹图谱构建

以沙棘(Hippophae rhamnoides)优良品种“实优1号”为材料,对其叶片进行转录组测序,利用微卫星识别软件(microsatellite identification tool, MISA)和Primer 3(version 2.3.4)对获得的序列进行简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)位点挖掘和引物设计,以收集的42份沙棘品种为研究材料,开展聚合酶链式反应(PCR)和毛细管电泳检测,旨在开发一套多态性高、稳定性好和通用性强的表达序列标签微卫星(express sequence tags from simple sequence repeat, EST-SSR)引物,构建沙棘指纹图谱,从而实现沙棘品种的快速准确鉴定,并对沙棘品种间亲缘关系进行分析。“实优1号”转录组测序共获得6 196个SSR位点,其中,重复基元类型为182种,SSR基序长度主要分布在10～21 bp区间,占全部SSR的81.58%,主要SSR重复类型为单核苷酸重复(48.72%)、二核苷酸重复(22.68%)和三核苷酸重复(18.85%)。利用筛选出的28对引物在42...     

滇池宝丰湾疏浚区底泥污染程度评价及环保疏浚深度的确定

根据滇池外海主要入湖河口及重点区域底泥疏浚工程,宝丰湾疏浚区设计阶段勘察结果,采用内梅罗污染指数法及Lars Hakanson的重金属潜在生态风险指数法对疏浚区底泥进行了污染程度评价。针对底泥污染空间分布特征,确定疏浚深度,为环保施工提供依据。