湖塘底泥污染影響及固定化微生物技術(shù)原位修復(fù)的應(yīng)用研究.pdf

1、針對(duì)受污染底泥污染物釋放導(dǎo)致上覆水體二次污染的問(wèn)題，本文首先研究了湖塘底泥污染現(xiàn)狀及污染底泥對(duì)上覆水體的影響，然后對(duì)固定化微生物載體特性進(jìn)行分析，并應(yīng)用固定化微生物技術(shù)對(duì)湖塘底泥進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)改變裝置的設(shè)置位置、上覆水DO以及pH，篩選出固定化微生物原位修復(fù)湖塘底泥的最佳工藝條件，并在最佳工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最后利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)固定化微生物原位修復(fù)湖塘底泥體系中微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。本研究結(jié)果對(duì)優(yōu)化反應(yīng)器運(yùn)行、提高處理效果有重

2、要意義，可以為固定化微生物技術(shù)原位修復(fù)湖塘底泥的實(shí)際應(yīng)用提供參考。主要結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)湖塘底泥及水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)及污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，湖塘底泥受磷、氮、碳的污染程度均屬于重度污染，湖塘水體均達(dá)到了富營(yíng)養(yǎng)化，且湖塘水體的污染程度與底泥的污染程度的相關(guān)性為正相關(guān)。
　　(2)當(dāng)?shù)啄嗟尼尫帕孔畲髸r(shí)可使上覆水由去離子水變成地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)劣Ⅴ類(lèi)水。當(dāng)pH呈中性及好氧條件時(shí)，可減少底泥污染物的釋放。

3、
　　(3)經(jīng)過(guò)表面孔隙度分析和BJH模型計(jì)算，平均孔徑為3.4 nm;總孔體積為0.03 cm3/g，比表面積達(dá)到31.7 m2/g;掃描電鏡結(jié)果表明，固定化微生物載體存在各種縫隙和孔道等結(jié)構(gòu)，有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖及微生物濃度的增加;能譜分析結(jié)果表明，固定化微生物載體的主要成分為SiO2。
　　(4)固定化微生物技術(shù)原位修復(fù)湖塘底泥的最佳工藝條件為:載體柱的最佳設(shè)置位置為泥水交界面，最佳DO為6 mg/L，最佳pH值為7

4、。最佳條件下，原水水質(zhì)屬于劣Ⅴ類(lèi)水，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的原位修復(fù)，上覆水達(dá)到Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)照組仍為劣Ⅴ類(lèi);底泥中TOM、TN、TP的去除率分別為33.4％、43.4％、23.2％。泥樣中所含有機(jī)物濃度均大大降低，甚至有五種已經(jīng)檢測(cè)不到，但同時(shí)也有一種新的有機(jī)物出現(xiàn)。
　　(5)高通量測(cè)序結(jié)果表明，固定化微生物曝氣技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中上覆水和底泥微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，菌群多樣性、豐度以及水相與泥相的菌群相似性均有所增加;其中，反應(yīng)器中上