【消息】wszaof1生活污水处理设施

发布时间：2020-11-17 08:41:25 阅读：次来源：无缝管厂家

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除S01样点较低外，其余样点AVS含量均较高.沉积物中AVS的浓度是硫化物的生成与氧化、扩散等综合作用的反映，硫酸盐还原速率、有机质的含量以及环境特征如溶解氧、氧化还原电位、温度等都会对AVS的分布产生影响.S02、S03、S04样点的沉积物有机质负荷高、ORP低，水体溶解氧含量低，这些都有利于还原环境的生成和维持，造成AVS含量较高.　　3.2 沉积物有效态P、Fe、S的分布特征　　沉积物有效态P、Fe、S的剖面分布信息如图 2所示.由图可知，各点位的有效态浓度在局部深度存在凸起点，说明沉积物具有很强的空间异质性.有效态P含量在沉积物-水界面以上浓度较小，且含量随深度变化不大，在界面以下含量明显增加，且各点位均在界面以下10 mm深度附近出现有效态P的峰值.峰值区域表明孔隙水中有效态P的浓度增加，或固相释放有效态P的能力增强.S03和S04点位的有效态Fe与P、S的分布相似，而S01和S02点位的有效态Fe与P、S的分布布局有一定的差异，原因可能是投放时遇到较大颗粒的泥砂，导致ZrO-AgI DGT和Chelex DGT组合装置背面没有贴紧，插入沉积物时存在空间错位，从而造成局部的异常.各点位有效态S的浓度均较低，且浓度剖面特征较为相似，在沉积物-水界面以下10 mm范围内浓度不断升高，而后有所降低.高值区可能是由于存在较多的硫还原细菌，将硫酸盐还原为可溶性硫.与其他研究结果相比，王艳平等(2015)和Han等(2015)利用DGT技术原位同步获取了巢湖沉积物中有效态P、Fe和S的高分辨分布信息，本文获得的有效态浓度值在合理范围内，说明DGT技术应用于黑臭河流沉积物中也能得到较可靠的实验结果，可在很大程度上满足微界面研究的需要.　　3.3 沉积物有效态P、Fe、S的耦合关系分析

由图 2可知，部分样点中有效态P、Fe、S出现了同步变化的现象.Ding等(2012)对太湖沉积物的DGT测定首次发现了在沉积物界面以下7~10 mm、直径3 mm的区域有效态S含量出现zui高值，有效态P出现富集，同时发现有效态P和S含量的同步变化.为了进一步分析有效态P、Fe和S的同步性，现对S03点位的沉积物有效态P、Fe、S分别进行相关性分析，结果如图 3所示.P和Fe、P和S、Fe和S之间均存在显著的相关性，证实了有效态P、Fe、S在黑臭河流沉积物中也存在同步释放的现象.有效态P和Fe在沉积物-水界面以下88 mm范围内出现同步性，含量均在界面以下2 mm处升高.有效态P和S在沉积物-水界面以下24 mm范围内的波动具有一致性，Fe和S在沉积物-水界面以下22 mm范围内的波动一致.已有报道指出，还原条件下，沉积物中Fe(Ⅲ)被还原为Fe(Ⅱ)，促使铁结合态P解析形成有效态P，并向孔隙水释放和向上覆水扩散，且P、Fe释放具有同步性(S?ndergaard et al., 2003;Motelica-Heino et al., 2003;Xu et al., 2013).P和S、Fe和S的同步释放说明Fe还原菌与S还原菌在沉积物微尺度下同时存在.还原条件下，铁氧化物发生氧化还原反应促使P释放的同时，硫氧化物也发生还原反应，P和S被同步释放.释放的还原性铁进一步被硫结合形成黑色FeS，FeS被悬浮颗粒吸附，使水体发黑.硫还原产生的H2S、硫醇等有异味易挥发的气体逸出水面使水体散发臭味.因此，沉积物中Fe、S的同步释放过程也是导致水体发生黑臭的重要因素之一.有效态离子在界面的扩散通量根据界面附近的浓度梯度分布进行计算，公式如下：式中，JW为有效态离子从沉积物界面到上覆水的扩散通量(μg · m-2 · d-1)，JS为从沉积物到界面的扩散通量(μg · m-2 · d-1)，J为沉积物中有效态离子与上覆水的交换通量(μg · m-2 · d-1).J值为正值，表明有效态离子由沉积物向上覆水释放，反之则表明上覆水有效态离子被沉积物吸附.采用界面以下5 mm、界面以上5 mm的范围进行线性拟合，所有剖面拟合结果均达到显著性水平.(δcDGT)/(δxW) (x=0)和(δcDGT)/(δxS) (x=0)分别是上覆水和沉积物有效态离子在单位距离的浓度梯度变化，DW、DS分别是有效态离子在上覆水和沉积物中的扩散系数(m2 · s-1), DS由上覆水的扩散系数DW计算得出.φ为沉积物孔隙度，其计算方法见下式：，WW为沉积物鲜重(g);Wd为沉积物干重(g);ρ为表层沉积物平均密度与水密度比值，一般取2.5(古小治等，2010).　　2.7 数据分析　　实验数据的前期处理使用Excel软件，有效态S的灰度分析使用Image J软件，图形的绘制使用Origin 8.5软件，采样点分布图的绘制使用ArcGIS 10.1软件.　　3 结果与讨论(Results and discussion)3.1 水和沉积物理化性质　　水和沉积物样品的基本理化性质见表 1.由表中可见，所有样点的DO浓度均低于2.0 mg · L-1，氨氮浓度均远远高于2.0 mg · L-1，属于劣Ⅴ类水体.根据《城市黑臭水体整治工作指南》中划定的城市黑臭水体污染程度分级标准，各样点的DO和氨氮浓度均处于轻度黑臭级别.S01、S02、S03 3个样点水体的ORP处于轻度黑臭级别，S01样点的透明度处于轻度黑臭级别，其他样点的透明度均高于轻度黑臭等级标准.鞋底沙河的S03、S04样点TP浓度远高于穗丰年河的TP浓度.　　各个样点沉积物的pH均比上覆水低.所有样点沉积物的ORP均为负值，在-424~-128 mV之间，根据沉积物氧化还原特性与Eh的关系，当沉积物Eh在-200~0 mV之间时，沉积物处于还原状态，因此, 所有样点的沉积物均处于还原或强还原状态.Vershinin等(1982;1983)的研究表明，Eh= -200~+200 mV区是铁、锰的主要控制区，沉积物中还原性铁、锰起主导作用;Eh=-350~0 mV区是硫系控制区，沉积物中硫化氢体系起主导作用;Eh= 0~+400 mV区是有机物控制区，沉积物中的有机物起主导作用;Eh= +400~+650 mV区是氧控制区，氧起主导作用.由此可知，所有样点的沉积物基本处于硫、铁、锰控制区.沉积物有机质的含量在6.20%~16.60%之间，对比其他水体有机质含量(Tenzer et al., 1999;马晓磊等，2010)，可知东莞市黑臭水体中有机质含量处于较高水平.