原位处理与活性覆盖联用控制底泥氮磷及重金属释放效果及机制

原位处理和活性覆盖是两种备受国内外广泛关注的底泥污染原位控制技术。本项目针对底泥硝酸盐原位处理技术和底泥活性覆盖技术的不足之处，利用有机改性沸石对污染物的吸附-解吸性能，以及硝酸盐原位处理控制底泥污染物释放的优势，开展硝酸盐原位处理与有机改性沸石活性覆盖联用控制复合污染底泥氮磷及重金属释放研究。本项目拟采用实验研究手段，首先确定有机改性沸石覆盖控制底泥氮磷及重金属释放的效果及机制，并揭示硝酸盐原位处理对底泥氮磷及重金属迁移转化的影响机制，再系统考察硝酸盐原位处理与有机改性沸石覆盖联用技术控制底泥氮磷及重金属释放的效果及影响因素，并深入探索联用技术控制底泥氮磷及重金属释放的机制，力图构建联用技术应用的相关理论和技术框架。原位处理和活性覆盖联用技术的研究开发，预计可以克服单一底泥硝酸盐原位处理技术和单一底泥活性覆盖技术的缺陷，实现二者的有机组合，为复合污染底泥的释放控制提供一种新思路。

原位处理和活性覆盖是两种备受国内外研究人员广泛关注的底泥污染原位控制技术。本项目针对底泥硝酸盐原位处理技术和底泥活性覆盖技术的不足之处，利用阳离子表面活性剂改性沸石对污染物的吸附-解吸性能，以及硝酸盐原位处理控制底泥污染物释放的优势，开展硝酸盐原位处理和阳离子表面活性剂改性沸石活性覆盖联用控制污染底泥氮磷及重金属释放的效果和机制。研究结果发现，阳离子表面活性剂改性沸石不仅对水中氨氮及重金属等阳离子污染物具备较好的吸附能力，而且对水中硝酸盐具备较好的吸附能力。阳离子表面活性剂改性沸石吸附硝酸盐后会再次解吸下来。阳离子表面活性剂改性沸石吸附水中天然性有机物后会增强对水中重金属阳离子的吸附能力。硝酸盐原位处理技术和阳离子表面活性剂改性沸石活性覆盖技术联用，与单一的硝酸盐原位处理技术相比，不仅可以更加有效地控制底泥磷酸盐和氨氮的释放，而且泄露到上覆水中的硝态氮量和重金属阳离子量大大降低；与单一的阳离子表面活性剂改性沸石活性覆盖技术相比，控制底泥磷酸盐释放的效率更高。为增强活性覆盖技术对底泥所释放氮磷和重金属的固定能力，本项目还研究了新的活性覆盖材料与阳离子表面活性剂改性沸石共同构建的底泥活性覆盖系统控制底泥氮磷和重金属释放的效率。研究结果发现，由阳离子表面活性剂改性沸石、氯化钙改性沸石、方解石、羟基磷灰石、铝改性沸石、镧改性沸石和锆改性沸石等材料共同构建的底泥活性覆盖系统与由单一阳离子表面活性剂改性沸石构建的底泥活性覆盖系统相比，控制底泥氮磷和重金属释放的效率更高。本项目总的结论是：硝酸盐原位处理和活性覆盖联用技术可以克服单一硝酸盐原位处理技术和单一活性覆盖技术的缺点，实现二者的有机组合，为污染底泥氮磷和重金属的释放控制提供帮助。