低剂量硝酸钙联合低氧曝气对黑臭底泥的修复探究

作     者：李卫平 张少康 李晓光 王凡 李国文 郝禹 张列宇 LI Weiping;ZHANG Shaokang;LI Xiaoguang;WANG Fan;LI Guowen;HAO Yu;ZHANG Lieyu

作者机构：内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室北京100012 中国环境科学研究院流域水环境污染综合治理研究中心北京100012 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2020年第33卷第4期

页      面：940-948页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家科技重大专项(No.2018ZX07110) 

主　　题：底泥 硝酸钙 低氧曝气 高通量测序 菌群转化 生态风险 

摘      要：底泥内源污染是导致黑臭水体“反弹的主要因素.为防止水体黑臭现象反复,以低剂量硝酸钙为修复剂,联合低氧曝气技术修复底泥,降低因ρ(NO3^--N)剧增而造成的生态风险,并对修复过程中菌群转化规律进行探究.结果表明:①当硝酸钙投加量为底泥质量的1.2%、低氧曝气量为0.05~0.10 m^3/h时修复效果最佳,其上覆水中ρ(DO)和ORP分别升至4.08 mg L和119.9 mV,NH3^-N、TOC(总有机氮)去除率平均值分别达42.5%和84.9%.②底泥中NH 3-N和AVS(酸挥发性硫化物)去除率平均值分别达76.8%和97.4%,投加低剂量硝酸钙不会造成NO3^--N在底泥中长期累积.③高通量测序分析表明,底泥优势菌群在纲水平上由梭菌纲(Clostridia)转变为γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria),其相对丰度达60.0%,且厌氧菌群被有效抑制;在属水平上出现产黄杆菌属(Rhodanobacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)和热单胞菌属(Thermomonas)等脱氮菌群.研究显示,低剂量硝酸钙+低氧曝气技术可有效改善底泥-上覆水体系DO条件,加快系统的脱氮速率,抑制AVS的生成,促进底泥优势菌群转化并降低生态风险.