底泥翻耕对巢湖西部聚藻区黑臭风险的预控效果

摘要

聚藻区高有机负荷表层底泥已被证实是西巢湖黑臭频发的主要因素,但能否借鉴像控制湖泊内源污染的翻耕方式对黑臭进行预控,则有待于与过程有关的试验研究. 基于湖泊底泥再悬浮特征和耕作性能设计的底泥翻耕措施,借助能够模拟湖泊风浪与沉积物再悬浮的大型装置,通过藻体堆积诱发试验,研究黑臭诱发过程中上覆水水色,ρ( Fe2+)、ρ( S2-)的动态,新生沉积物-水界面底泥关键物化指标以及底泥间隙水Fe、S变化对底泥翻耕的响应过程. 结果表明:①翻耕深度对黑臭影响较大,PT15(15 cm深度的翻耕处理组)达到了对湖泛黑臭的控制,当第8～14天PT2、PT5、PT10(2、5和10 cm翻耕处理组),CK(对照组)和Blank (空白组)相继发生黑臭时,PT15上覆水主要致黑物质为Fe2+和S2-,其质量浓度分别为PT2、PT5、PT10、CK和Blank的68. 6%、79. 5%、48. 1%、46. 7%、51. 3%和75. 2%、65. 7%、57. 1%、74. 5%、75. 0%. ②PT15可明显提升新生泥-水界面对蓝藻堆积及缺氧环境的耐受力,黑臭诱导模拟后,其底部水体及泥-水界面的ρ( DO)、Eh 和pH均远高于发生湖泛黑臭处理组,ρ(∑H2S)却明显低于发生湖泛黑臭处理组,表层底泥间隙水中 ρ( Fe2+)为0. 54 mg∕L,仅为发生湖泛黑臭处理组的25. 3%～33. 7%,ρ( Fe2+)占ρ(TFe)的比例为25. 2%,远低于发生湖泛黑臭处理组(约40. 0%),表层底泥中w(AVS) (AVS表示酸可挥发性硫化物)为0. 51 μg∕g,仅为发生湖泛黑臭处理组的14. 6%～17. 2%. 研究显示,底泥翻耕作为一种底泥物理改良方式,对于聚藻区内底泥,因其将有机污染负荷较重的表层翻转至了下层,阻隔了表层污染底泥中物质迁移供给和对厌氧微生物参与的控制,在藻体大量聚集和死亡的水柱环境中可较好地阻止致黑致臭物的形成,有效控制了湖泛黑臭的发生.