对底泥进行采样后,送至实验室进行底质分析和氮释放的实验,并对提出的底泥修复方法进行实验验证.
实验用沉积物样品及源水水样取自目标水库。沉积物样品采用彼得森取样器采集泥水界面表层 2cm 以内新鲜沉积物,用聚乙烯保鲜袋运回实验室并用尼龙筛筛除泥样中沙子、石块,将沉积物表层水体用注射器抽干后将泥样混匀后直接保存。
模拟实验反应器采用容积为 10L 的有机玻璃圆柱形容器,整个系统密封,沉积物样品去掉大的颗粒物后,装入反应器内。反应器内装有2.5L水库底泥,7.5L 上覆水,在沉积物-水界面处留有取样口,密封达到厌氧条件。装置外用黑色遮光材料包裹,避免光照对实验产生影响。
实验装置为自制的有机玻璃反应器,实验前,用空气泵对实验水样进行预充氧,使初始溶解氧含量处于定值。从反应器顶部加入完全混合后的新鲜底泥,使反应器内底泥高度为10cm,然后用虹吸法加入实验水样,调整水样高度为15cm,加水样时应尽量避免底泥扰动.
实验过程中,用溶解氧测定DO含量,每隔1d用注射器由采样口采集50-60mL水样.用真空泵进行抽滤,注意所用的滤膜孔径,测定氨氮、硝态氮、铁和锰等物质的浓度。水样分析采用水和废水标准方法:氨氮采用纳氏试剂比色法,硝态氮采用离子色谱法,重金属含量用ICP—MS检测。 1、底泥理化性质的测定
主要理化性质 含水率 挥发性有机物(VSS) pH 重金属 TN NH4+-N NO3——N NO2—-N DON 有机质
2、底泥氮释放情况的测定
检测方法 重量法 重量法 pH计 ICP—MS 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法? 次溴酸钠氧化法氧化后测定? Zn-Cd法还原后测定? 重氮偶氮分光光度法? 差减法(TN—DIN) 重铬酸钾容量法 厌氧释放试验:拧紧带有密封圈的反应器瓶盖,将反应器置于生化培养箱内,温度控制在20±0.5℃.采样RV(CnC0)ViCi前对水体进行了搅拌和混匀,
i1n因此假定水体氮浓度是一致的,而且假定水体对氮没有自净作用。则底泥向上覆水释放氮累积释放量的估算公式:
其中R为底泥氮磷的释放量(mg),V为反应装置中剩余水样的体积(L),Cn为第n次采样时营养物的浓度(mg/L),C0为初始营养物浓度(mg/L),Vi为每次采样量(L),Ci为第i次采样时营养物的浓度(mg/L)。 3、底泥的修复方法
(1)曝气充氧采用空气泵直接向水体供氧,确保水中含氧量量维持在一定水
平以上。整个试验期间,用黑色布块遮住反应器,避免光合作用的影响。
(2)投加H2O2以及CaO2
供氧试验:自厌氧释放试验15d后,由反应器顶部一次性投加H2O2和CaO2,加盖密封试验10d,其中过氧化氢(30%)投加量为6mL(DO理论释放量约为7.78mL);过氧化钙(化学纯)投加量为0.099g(DO理论释放量为7。5mL)
(3)光合细菌
将所用菌种进一步训化、富集后用于沉积物修复效果研究.所加细菌以重量计,并加入上覆水中.
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