过氧化钙在处理厌氧底泥中的应用初探

Sci．(湖泊科学)，2015，27(6)：1087．1092DOI10．18307／2O15．0613@2015byJournalofLakeSciences过氧化钙在处理厌氧底泥中的应用初探张启超，杨鑫，孙淑霎，古小治，陈开宁(1：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京210008)(2：中国科学院大学，北京100049)摘要：为改善河道厌氧底质及内源氮、磷等营养盐释放问题，考察对沉水植被恢复的影响，研发可同步解决沉积物供氧和削减内源氮、磷释放的氧缓释材料．实验通过向沉积物一水界面处散点注射不同剂量的过氧化钙(CaO)，研究界面处溶解氧的动态变化特征及表层沉积物与底层水体之间溶解态氮、磷的交换过程．结果表明：添加CaO，显著提高了界面处底层上覆水溶解氧浓度，随着CaO2浓度的增加溶解氧浓度增加，不同处理组之间具有显著差异；CaO2对沉积物中P0i一．P释放具有明显的抑制作用，且随CaO2浓度的增加抑制效果愈加明显，上覆水中可溶性活性磷浓度最大可削减98％．实验开始时，磷释放速率可降至一241．9164-22．501mg／(m·d)，降幅最高可达到144％；CaO2对沉积物NH4+．N释放的抑制效果不佳，上覆水中NH4+一N浓度随着时间的变化波动性较大，且有逐渐增大的趋势．另外，添加CaO2会显著提高底层上覆水pH值，不同处理组之间差异显著，但当CaO2投加量小于0．529kg／m2时，不会对苦草种子的萌发生长有显著影响，pH值波动在可接受范围内(7．62～1O．87)．I此，结合污染沉积物的状况，适当地投加CaO有望同步解决底质厌氧、内源磷释放及后期沉水植被定植底质生境改善的问题，可推荐为一种黑臭污染底泥治理技术在实际的河道生态工程中应用，其适宜浓度为0．176ks／m左右．关键词：黑臭河道；厌氧底质；过氧化钙；上覆水；pH值；溶解氧；氮磷释放PreIiminarystudyaboutapplicationofcalciumperoxideintheheavilycontaminatedsedi-mentsremediationZHANGQichao，YANGXin，SUNShuyun，GUXiaozhi&CHENKaining(1：StateKeyLaboratoryofLakeScienceandEnvironment，NanjingInstituteofGeographyandLimnology．ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，P．R．China)(2：UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，P．R．China)Abstract：InordertorehabilitatetheanaerobicsedimentinMoonRiver，acontrollableindoorexperimentwascarriedout．Itaimedatfindingasynchronizationsolutionofprovidingoxygenfortheanaerobicsediment，reducingtheendogenousnutrientsreleaserate，aswellasbuildingupplantcommunitiesduringthelaterrecovery．Inthecontrollableexperiment，differentconcentrationsofCaO2wasinjectedtothesurfaceofsedimentseparately．ItsuggestedthataddingCaO2couldsignificantlyimprovetheconcentrationsofdissolvedoxygeninthelyingwater，evenmoreithadapositivecorrelationwiththechangesofCaO2concentration．Ithadasignifi—cantlynegativeimpactonthereleaseofPOj—Pinthesediment，moresignificantwiththeincreasingconcentrationsofCaO2．TheconcentrationofPOj—Pcouldbedecreasedby98％mostlyintheoverlyingwatercontrastedwiththecontrolgroup．Thereleaserateofpo3一一Pcouldbedecreasedfrom一99．069-4-55．991ms／(m·d)to一241．916±22．501