城市重污染河道环境因子对底质氮释放影响

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1、第21卷第1期水科学进展Vo1．21，No．12010年1月ADVANCESINWATERSCIENCEJan．，2010城市重污染河道环境因子对底质氮释放影响邢雅囡，阮晓红，赵振华(1．河海大学环境科学与工程学院，江苏南京210098；2．南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210093)摘要：以苏州市古城区劣V类水体为研究对象，利用模拟试验方法，研究和探讨了水体环境条件(DO、Eh、pH值、温度)变化和疏浚深度对河道底泥氮释放的影响。底泥供试样中NH；一N与No；一N含量一般为0．277昏／kg与0．0012g／kg，上覆水体NH；．N与NO；一N含量一般

2、为6．743mg／L与1．500mg／L。试验结果表明：厌氧环境(DO<0．5mg／L)、强还原环境(Eh<一108mV)、酸陛环境(pH<6．0)及温度升高均有利于底泥中NH；一N的释放，NO；一N的迁移转化规律则相反；供试样控制疏浚深度5cm、10am、15(311、20cm，当疏浚深度15cnl时，泥·水界面向上覆水体中扩散的氮通量最小；疏浚深度、DO和Eh对底泥NH—N释放程度的影响大于pH和温度，通过曝气等方式保持水体中适当的溶解氧或使底泥保持较强的氧化电位环境可以有效抑制底泥中NH4一N的释放。关键词：底泥；氮释放；环境因子；主控因子中图分类号：X

3、522；X131．2文献标志码：A文章编号：1001-6791(2010)Ol-0120-07底泥是江河湖海的沉积物，是自然水域的重要组成部分。当水域受到污染后，水中部分污染物可通过沉淀或颗粒物吸附而蓄存在底泥中，适当条件下重新释放，成为二次污染源。对于城市重污染河道，人河污染物除外源输入外，底泥的内源释放也是河道水体富营养化的一个重要诱因¨J。底泥中污染物的释放除了受底泥组分等影响外，环境因子(水体溶解氧DO、氧化还原电位Eh、温度T、pH值等)的改变也是底泥污染物释放的重要影响因素。研究表明，厌氧条件是促使底泥氮磷释放的主要原因，上覆水体的营养盐水平可对底

4、泥中氮磷营养盐释放程度产生影响引。感潮河网区城市河道水体富营养化严重，河道水流受潮汐影响往复运动，易形成河道底质沉积，环境条件变化复杂。本试验以苏州市南园水系河道底泥及其相应的环境水体为材料，探讨不同DO水平、Eh、T、pH值、疏浚深度等不同环境因子对底泥释氮作用的单因子效应，并进行氮释放主控因子识别。1实验材料和方法1．1实验材料1．1．1沉积物和水样2005年3月使用中国科学院南京地理与湖泊研究所自制沉积物原状采样器采集苏州市古城区南园水系竹辉河底泥样品，分别按8em、12em、20cm控制深度采取原状柱状样。同步采集上覆水体，水样经0．45m滤膜过滤后作

5、为试验用水，过滤前后pH值变化在±0．2个单位，过滤水样放人4℃冰箱蔽光保存。试验沉积物及水样理化性质见表1。1．1．2室内试验装置试验装置(图1)为直径10cm、高50cm圆柱状有机玻璃容器。试验过程中，装置用黑布遮光，以模拟实际河道底泥环境。根据试验目的，供试柱状样分别为表层0～12em、表层0～5enl、5～10cm、10～15cm、收稿日期：2008—10—22基金项目：国家自然科学基金资助项目(40573051)；国家水体污染控制与治理科技重大专项(2oo8EX07317JDo7)作者简介：邢雅囡(1979一)，女，博士研究生，主要从事水环境保护和水

6、生态系统修复研究。E—mail：xyn@hhu．edu．cn通信作者：阮晓红，E·mail：ruanxh@u．edu．cn第1期邢雅囡，等：城市重污染河道环境因子对底质氮释放影响l2115～20cm。泥水体积比为1：3，不同影响因素控制条件下各设3个重复样、3个空白样，静态培养。表1供试底泥和水样基本理化性质Table1Physicalandchemicalpropertiesofstudiedsamples图l试验装置Fig．1Laboratoryequipment1．1．3试验控制条件(1)DO影响实验条件控制供试样为0～12cm的柱状样，DO控制水平分别

7、为高溶解氧(9．0m#L

8、态(216mV)。通过加入适量铁粉、F