城市河道底泥有机污染物生物化学联用修复技术研究

摘要

随着城市河道外源污染的有效控制，人们日益认识到对受污染底泥的治理是解决水体污染的重要组成部分。而受污染的底泥中，很大一部分污染物为有机物，特别是难降解有机物，包括总石油烃（TPH）和多环芳烃（PAHs）等,长期残留在环境中，通过食物链进入生物体内，进而通过生物富集作用对人类健康造成风险。针对有机物污染底泥，目前应用较多的为原位生物刺激技术和化学稳定法。原位生物刺激技术具有投入少、见效快、环境友好等优点，但存在底泥黑臭加剧等问题。化学稳定法则能有效减少底泥黑臭，但该方法对有机物的去除效果相对较差。本课题将结合两者优势，联合生物刺激法和化学稳定法处理受有机物污染的底泥，以有机物去除效果和对环境的影响为考核对象，提出修复有机物污染底泥的可行方案。
　　生物刺激技术采用共代谢方式，即投加易降解有机物以增加微生物量来同步去除目标有机污染物，外加有机物的种类和投加量对该方法具有重要影响。试验结果表明，单独投加乙酸钠、甲醇或联合投加乙酸钠和甲醇均能有效提高目标有机污染物（TPH和PAHs）的降解速率，其中投加100 mM乙酸钠具有最好的效果，经过77天的处理，底泥中TPH和PAHs的含量可达到处理目标。但单独采用生物刺激方法，会导致底泥和上覆水发黑，并且会产生一定量的硫化氢气体。
　　化学稳定技术采用投加硝酸钙，将经过生物刺激技术处理的底泥，继续投加硝酸钙处理。试验结果表明：生物刺激技术和化学稳定技术联用，可以有效去除目标有机污染物，且可以解决底泥和上覆水发黑问题，但仍存在处理过程中硫化氢释放较多的问题。
　　通过联合投加乙酸钠和铁粉，不仅可以更有效地去除目标有机污染物，并且可以有效抑制硫化氢的产生，随后通过投加硝酸钙进行化学稳定修复底泥环境。试验结果表明：联合投加乙酸钠、铁粉和硝酸钙生物化学联用技术的有机物去除效果比单独的生物刺激去除效果好，同时对气体释放、上覆水和底泥环境的修复效果也较好。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 底泥难降解有机污染物的种类

1.3 底泥有机污染物原位修复技术的研究进展

1.4 课题研究的目的与内容

第2章 试验材料和方法

2.1 试验材料

2.2 底泥有机物分析方法

2.3 试验方法

2.4 试验过程

第3章 生物刺激去除有机物试验研究

3.1 乙酸钠生物刺激试验

3.2 甲醇生物刺激试验

3.3乙酸钠+甲醇组合生物刺激试验

3.4 有机物去除机理

3.5 生物刺激共基质种类和投加量的优选

3.5 本章小结

第4章 生化技术联用修复底泥有机污染物试验研究

4.1 乙酸钠与硝酸钙联合修复底泥试验

4.2 乙酸钠、铁粉和硝酸钙联合修复底泥的试验

4.3 生物化学联用技术的比较

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

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