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城市內(nèi)河底泥與上覆水的污染物相互關(guān)系試驗研究

2023-11-15 21:26:33王鋼曾玲玲吉鋒
土木建筑與環(huán)境工程 2023年5期

王鋼 曾玲玲 吉鋒

DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.097

收稿日期:2022?05?08

基金項目:國家自然科學(xué)基金(52178361);江蘇水源公司科技研發(fā)項目(SSY-JS-2020-F-48)

作者簡介:王鋼(1992- ),男,博士生,主要從事疏浚泥基本性質(zhì)與處理技術(shù)研究,E-mail:18305943110@163.com。

通信作者:曾玲玲(通信作者),女,教授,博士生導(dǎo)師,E-mail:linglz413@126.com。

Received: 2022?05?08

Foundation items: National Natural Science Foundation of China (No. 52178361); Technical R & D Project of Jiangsu Water Source Co., Ltd. (No. SSY-JS-2020-F-48)

Author brief: WANG Gang (1992- ), PhD candidate, main research interests: basic properties and treatment technology of dredged sediment, E-mail: 18305943110@163.com.

corresponding author:ZENG Lingling (corresponding author), professor, doctorial supervisor, E-mail: linglz413@126.com.

摘要:針對福州市晉安區(qū)水系5個點位的河道底泥與其上覆水,開展有機質(zhì)、總氮總磷、重金屬污染物含量試驗,采用分配系數(shù)定義底泥污染物和水中污染物的濃度比值,通過有機質(zhì)、總氮總磷、重金屬污染物的分配系數(shù)分析底泥其與上覆水中污染物的關(guān)聯(lián)性,導(dǎo)入分配系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差與相關(guān)系數(shù)的關(guān)系,探討底泥與上覆水污染物的關(guān)聯(lián)度,進而明確其關(guān)鍵影響因素。結(jié)果表明:不同污染物在底泥與其上覆水中的分配比重不同,上覆水與底泥中污染物的相關(guān)系數(shù)差異較大,污染物分配系數(shù)越穩(wěn)定,底泥與其上覆水中污染物的相關(guān)性越高;底泥中黏粒含量、有機質(zhì)含量及塑性指數(shù)對污染物分配系數(shù)具有顯著影響,污染物分配系數(shù)均隨底泥黏粒含量的增加而增大,重金屬分配系數(shù)隨著底泥有機質(zhì)含量的增加而增大;有機質(zhì)分配系數(shù)與總氮分配系數(shù)隨塑性指數(shù)的增大大致呈增大趨勢,各重金屬分配系數(shù)的對數(shù)值與底泥塑性指數(shù)之間具有良好的線性關(guān)系。

關(guān)鍵詞:城市內(nèi)河;河道底泥;上覆水;污染物;分配系數(shù)

中圖分類號:X522;TU411.1 ? ? 文獻標(biāo)志碼:A ? ? 文章編號:2096-6717(2023)05-0212-10

Experimental study on relationship between pollutants of sediment and overlying water in urban river

WANG Gang1, ZENG Lingling2, JI Feng3

(1. College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, P. R. China; 2. College of Civil Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310023, P. R. China; 3. Jiangsu Water Resource Co., Ltd. of Eastern Route of the South-to-North Water Transfers Eastern Route Project, Nanjing 210029, P. R. China)

Abstract: A series of pollutant content tests of organic matter, total nitrogen, total phosphorus and heavy metals were performed on the river sediment and overlying water obtained from five sites in Jin'an District, Fuzhou. Partition coefficient was introduced to study the correlation of pollutants between the river sediment and overlying water. The correlation of pollutans between sediment and overlying water was analyzed by the distribution coefficients of organic matter, total nitrogen, total phosphorus and heavy metals. Then, introduced the relationship between the standard deviation of partition coefficient and correlation coefficient, discussed the correlation between pollutants in sediment and overlying water, and clarified its key influencing factors. The results show that the partition proportion of different pollutants in sediment and overlying water is different, and the correlation coefficient between pollutants in overlying water and sediment is quite different. The more stable the pollutant distribution coefficient is, the higher the correlation is with the pollutants in the overlying water. The clay content, organic matter content and plasticity index of sediment have a significant impact on the pollutant partition coefficient. The pollutant partition coefficient increases with the increase of clay content in the sediment, and the heavy metal partition coefficient increases with the increase of organic matter content in the sediment. The partition coefficient of organic matter and total nitrogen show an increasing trend with the increase of plasticity index. There is a good linear relationship between the logarithm of heavy metal partition coefficient and the plasticity index of sediment.

Keywords: urban river; river sediment; overlying water; pollutants; partition coefficient

城市居民區(qū)和工業(yè)區(qū)長期將生活污水和工業(yè)廢水直接排放入城市內(nèi)河,導(dǎo)致城市內(nèi)河黑臭問題日益凸顯。內(nèi)河底泥是城市內(nèi)河污染物的主要儲存庫,底泥污染物主要包括有機質(zhì)污染物、氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬3大類[1-3]。底泥粒徑對污染物的吸附效果具有重要影響[4],不同污染物之間也能相互影響,特別是有機質(zhì)與重金屬污染物之間的絡(luò)合作用對其在泥-水環(huán)境中的遷移分配規(guī)律具有顯著影響[5]。通過沉淀、吸附等作用,有機質(zhì)、氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬等污染物在底泥中逐漸累積,其含量通常高于上覆水中污染物含量。當(dāng)污染物含量超過底泥的吸附能力或水體污染物含量減少及周圍水環(huán)境發(fā)生變化時,底泥中的可溶性污染物重新釋放到上覆水體中,底泥與其上覆水中的污染物保持著動態(tài)平衡關(guān)系[6-9]。當(dāng)?shù)啄嗷蛏细菜w嚴重污染時,會對生態(tài)和人體健康造成長期危害,此時需要對污染河道進行治理。

是否需要對污染河道進行治理不是簡單地比較污染物含量,而是建立在底泥與其上覆水的污染物相互關(guān)系及生態(tài)效應(yīng)風(fēng)險的基礎(chǔ)上[10-11]。同時,已有研究表明,底泥及其水體中的有機質(zhì)、氮磷營養(yǎng)鹽、重金屬污染物都會影響底泥的比重、液塑限、壓縮性、不排水抗剪強度等物理-力學(xué)性狀[12-16],底泥的液塑限、強度等物理-力學(xué)性狀對底泥的處理方法與效果有顯著影響[17-20]。因此,研究城市內(nèi)河底泥及其上覆水體污染指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系能為城市黑臭內(nèi)河的綜合治理提供參考。但目前的研究主要集中于河流水體的污染特征分析、底泥中污染物向上覆水釋放的規(guī)律[21],以及底泥或水體中某種污染物對于其物理-力學(xué)性狀的影響[12-16],關(guān)于底泥與其上覆水中污染物相關(guān)性及污染物在底泥與其上覆水中分配系數(shù)的研究鮮有報道。

筆者采集福州市晉安區(qū)水系5個點位的底泥和上覆水體試樣,測定其有機質(zhì)、氮、磷、重金屬含量,探討底泥與其上覆水體中污染物之間的相互關(guān)系及關(guān)鍵影響因素。

1 試樣與試驗方法

1.1 試樣

圖1顯示了福州市晉安區(qū)水系取樣的5個點位,分別用S1、S2、S3、S4、S5表示。該水系有兩條干流,分別是鳳坂河和浦東河,福興河、新厝河、淌洋河為匯入浦東河干流的3條支流,浦東河干流的最下游處為一個公園內(nèi)的人工湖。S1位于浦東河干流的中段,S2位于浦東河干流的上游點,S3位于新厝河與浦東河干流的匯集處,S4位于淌洋河與浦東河干流的匯集處,S5位于浦東河下游的人工湖處。5個點位的基本情況見表1,其中水體的溶解氧含量(DO)采用《水質(zhì)溶解氧的測定碘量法》(GB 7489—87)[22]測得。根據(jù)《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)》(HJ 494—2009)[23]的采樣方法獲取底泥和上覆水樣品,底泥呈黑色流體狀態(tài),臭味濃,其上覆水呈淡黃色。采集底泥試樣后剔除植物、石子等雜物,用聚乙烯袋封裝,運至實驗室后避光保存。相應(yīng)的底泥上覆水封存于無菌聚乙烯瓶中,運至實驗室后在4 ℃、避光的條件下保存。

底泥的基本物理性質(zhì)如表2所示,底泥顆粒分析按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)[24]中的篩析法和密度計法測定,點位S1~S5底泥黏粒含量(<0.005 mm)、粉粒含量(0.005~0.075 mm)、砂粒含量(>0.075 mm)分布范圍分別為12.3%~42.4%、47.5%~82.9%、4.8%~10.2%。底泥顆粒中以黏粒、粉粒居多,砂粒較少。液限(wL)和塑限(wP)分別采用Casagrande法和搓條法測定。

1.2 試驗分析方法

針對S1~S5河道底泥,測定有機質(zhì)含量(OM)、總氮含量(TN)、總磷含量(TP)和重金屬(Cu、Zn、Ni、Pb)含量;對應(yīng)的上覆水體測定化學(xué)需氧量(COD)、總氮含量(TN)、總磷含量(TP)和重金屬(Cu、Zn、Ni、Pb)含量,測定方法見表3。

2 污染物分配系數(shù)

污染物在底泥與水體之間的分配系數(shù)定義為兩相體系達平衡狀態(tài)時污染物在顆粒物和水中濃度的比值[25]。分配系數(shù)反映了污染物在固相和水相之間的分配、釋放、遷移、貯存能力。分配系數(shù)越大,表明污染物以結(jié)合態(tài)形式存在得越多,容易通過吸附反應(yīng)滯留在固相中[26]。同時,某些污染物,如有機質(zhì),其生物利用度和降解率都與分配系數(shù)直接相關(guān)[27]。分配系數(shù)是描述污染物在底泥-水環(huán)境中行為的重要物理化學(xué)特征參數(shù)[28]。

2.1 底泥與其上覆水有機質(zhì)關(guān)聯(lián)性分析

圖2為福州晉安區(qū)水系5個點位底泥有機質(zhì)含量,分布在3.8%~12.3%范圍內(nèi)。其中,點位S5底泥的有機質(zhì)含量最高,該區(qū)域水生植物繁茂,且點位S5處于人工湖內(nèi),湖泊面積大,水流速度滯緩,有利于植物凋亡后沉積產(chǎn)生的有機質(zhì)在底泥中吸附累積。

隨著時間的增長,底泥上覆水中有機質(zhì)容易發(fā)生降解,長時間靜置后將達到穩(wěn)定狀態(tài)[29]。圖3顯示了經(jīng)360 d靜置后上覆水體中的化學(xué)需氧量(COD),分布于42~103 mg/L范圍內(nèi),平均值為66.2 mg/L。

定義底泥中有機質(zhì)含量與其上覆水體中COD含量的比值為有機質(zhì)分配系數(shù)KOM,如式(1)所示。

KOM=CSOM/CWCOD (1)

式中:CSOM為底泥顆粒物的有機質(zhì)含量,%;CWCOD為水體COD值,mg/L。

點位S1~S5的KOM如圖4所示。由圖4可以看出,5個點位KOM各不相同,其中點位S2的KOM最高,點位S3的KOM最低。由表2可以發(fā)現(xiàn),點位S2底泥黏粒含量最高,點位S3底泥黏粒含量最低,造成各點位KOM不同的原因主要是底泥中黏粒含量或物理化學(xué)性質(zhì)的不同。已有研究表明[30],黏粒含量較高的土體有機質(zhì)分配系數(shù)也較高,這與本研究結(jié)果類似。同時,有研究表明,黏土礦物種類及含量、水體DO值、pH值等對土體的有機質(zhì)分配系數(shù)也有顯著影響[31]。點位S1和S3的黏粒含量一致(12.3%),但點位S1的KOM明顯高于S3,由表1可知,點位S1水體DO值高于S3,在水體溶解氧充足時,好氧微生物可以利用有機質(zhì)進行代謝,將有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身的能量,同時將有機物分解為水和二氧化碳,進而減少了底泥COD的釋放[32],因此造成點位S1的KOM高于S3。

2.2 底泥與其上覆水總氮、總磷關(guān)聯(lián)性分析

圖5列出了福州市晉安區(qū)水系5個點位底泥總氮、總磷含量的測定結(jié)果,底泥中總氮含量范圍為28~1 857 mg/kg,平均含量為998 mg/kg;總磷含量范圍為43~1 042 mg/kg,平均含量為324 mg/kg。

福州市晉安區(qū)水系5個點位底泥上覆水體的總氮、總磷含量如圖6所示,上覆水中總氮含量范圍為4.6~21.9 mg/L,平均值為11.0 mg/L;總磷含量范圍為0.38~1.17 mg/L,平均值為0.80 mg/L。

定義底泥顆粒中總氮、總磷含量與水體中總氮、總磷含量的比值分別為總氮分配系數(shù)KTN、總磷分配系數(shù)KTP,其表達式為

KTN=CSTN/CWTN (2)

KTP=CSTP/CWTP (3)

式中:KTN為總氮分配系數(shù);KTP為總磷分配系數(shù);CSTN為底泥顆粒物的總氮含量,mg/kg;CSTP為底泥顆粒物的總磷含量,mg/kg;CWTN為水體中總氮含量,mg/L;CWTP為水體中總磷含量,mg/L。

總氮、總磷分配系數(shù)如圖7所示。由圖7可以看出,點位S2的KTN、KTP最大,點位S3的KTN、KTP最小,這是因為點位S2底泥中TN、TP含量較高或其上覆水中TN、TP含量較低,點位S3反之。對比圖5與圖6可以發(fā)現(xiàn),該水系底泥中TN、TP含量對KTN、KTP影響較大,表明因底泥物理化學(xué)性質(zhì)不同而導(dǎo)致的吸附氮磷營養(yǎng)鹽能力的不同將影響水系統(tǒng)的KTN、KTP。文獻[33]表明,氮、磷分配系數(shù)受到多種因素的影響,如比表面積、礦物組成和底泥顆粒表面電荷分布等。

2.3 底泥與其上覆水重金屬關(guān)聯(lián)性分析

點位S1~S5底泥重金屬含量如圖8所示,各點位底泥重金屬含量差異較大。除Pb元素外,底泥中各重金屬含量最多的點位均為S5,原因是點位S5處于人工湖泊內(nèi),水流速度極緩,有利于水體中的重金屬污染物吸附到底泥上,加之該湖泊底泥長時間不清理,使得重金屬污染物在底泥中大量累積。點位S5處Pb元素含量相對較低,其原因可能是不同重金屬的絡(luò)合能力有所不同,Plaza等[34]研究表明,可溶性有機質(zhì)對不同重金屬的絡(luò)合能力大小排序為Pb>Cu>Zn等。點位S5上覆水中可溶性有機質(zhì)含量較高,導(dǎo)致Pb元素更容易進入到上覆水中,因此,相比于其他重金屬元素,Pb元素在底泥中占比較小。

福州市晉安區(qū)水系點位S1~S5底泥上覆水體中Cu、Zn、Ni、Pb四種重金屬的含量見圖9,Cu、Zn、Ni、Pb的含量范圍分別為40~85、430~1 225、40~165、175~340 μg/L。

定義底泥顆粒與水體中的重金屬含量比值為重金屬分配系數(shù)KHM,其表達式為

KHM=CSHM /CWHM (4)

式中:KHM為重金屬分配系數(shù);CSHM為底泥顆粒物的重金屬含量,mg/kg;CWHM為水體中重金屬含量,μg/L。

Cu、Zn、Ni、Pb元素的重金屬分配系數(shù)KHM如圖10所示。由圖10可以看出,KHM從點位S1到S5呈逐漸增大的趨勢,各重金屬元素分配系數(shù)大小順序為Cu>Zn>Pb>Ni。說明該水系底泥,特別是有機質(zhì)含量較高的底泥,對其上覆水體中Cu元素的固定作用最強,這是由于該水系底泥中有機質(zhì)含量較高,且底泥中的有機質(zhì)大部分為腐植酸。研究表明,有機質(zhì),尤其是腐植酸,對Cu具有很強的吸附能力,吸附效果甚至高出其他重金屬元素1個數(shù)量級,腐植酸對Cu的吸附主要來自羧基與酚羥基的協(xié)同絡(luò)合作用[35-37]。

由圖10可以發(fā)現(xiàn),在底泥對其上覆水重金屬的固定作用中,不同重金屬之間存在競爭關(guān)系。當(dāng)上覆水中存在Cu元素時,其他3種重金屬的吸附都會被抑制,特別是當(dāng)?shù)啄嘤袡C質(zhì)含量增加時,底泥中Cu與其他重金屬含量的差距也在變大。

同時,由圖10還可以發(fā)現(xiàn),不同點位的重金屬分配系數(shù)大小排序為S5>S4>S2>S3>S1,說明點位S5底泥對其上覆水體中重金屬的固定作用最強。比較圖4、圖7與圖10可以發(fā)現(xiàn),5個點位污染物分配系數(shù)的大小排序規(guī)律并不一致。例如,點位S2的KOM、KTN高于點位S5,而點位S2的Cu分配系數(shù)則明顯低于點位S5,這是由于有機質(zhì)分配系數(shù)、總氮、總磷分配系數(shù)主要受底泥黏粒含量及水體溶解氧含量的影響,而重金屬分配系數(shù)還受底泥有機質(zhì)含量的影響。點位S5的高有機質(zhì)含量及有機質(zhì)對重金屬的絡(luò)合作用使得點位S5的重金屬分配系數(shù)高于點位S2。

3 底泥與其上覆水污染物的關(guān)聯(lián)度

相關(guān)系數(shù)r能反映兩變量間線性相關(guān)關(guān)系,對5個點位底泥與其上覆水的污染物指標(biāo)進行相關(guān)系數(shù)分析,矩陣如表4所示。當(dāng)0<|r|<0.3時,兩者為微相關(guān)關(guān)系;當(dāng)0.3<|r|<0.5時,兩者為低相關(guān)關(guān)系;當(dāng)0.5<|r|<0.8時,兩者為中度(顯著)相關(guān)關(guān)系;當(dāng)0.8<|r|<1.0時,兩者為高度相關(guān)關(guān)系。由表4可知,上覆水中COD 含量與底泥中有機質(zhì)含量高度相關(guān),其相關(guān)系數(shù)為0.963。上覆水與底泥中TN、TP的相關(guān)系數(shù)較低,分別為0.016、0.076,幾乎不存在線性相關(guān)關(guān)系。除了Cu元素外,上覆水體與底泥中的其他重金屬含量具有顯著相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于0.5。不同污染物在底泥與其上覆水之間相關(guān)系數(shù)不同的原因是底泥對污染物的吸附能力不同導(dǎo)致污染物在上覆水與底泥中的分配系數(shù)不同。

由圖4、圖7、圖10可以看出,福州市晉安區(qū)水系不同點位的KOM較為穩(wěn)定,而KTN、KTP以及Cu元素的KHM差異較大。標(biāo)準(zhǔn)差反映了參數(shù)的離散程度,標(biāo)準(zhǔn)差越大,表明參數(shù)越離散,反之越穩(wěn)定。底泥-水系統(tǒng)中污染物分配系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差SK與相關(guān)系數(shù)的關(guān)系如圖11所示。由圖11可以發(fā)現(xiàn),隨著污染物分配系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差的增大,底泥與其上覆水之間污染物的相關(guān)系數(shù)逐漸減小,由此可以推測,污染物在底泥-水系統(tǒng)中分配系數(shù)的穩(wěn)定程度是影響底泥與其上覆水中污染物之間相關(guān)性的主要原因,分配系數(shù)越穩(wěn)定,底泥與其上覆水中污染物的相關(guān)性越高。相關(guān)系數(shù)r與污染物分配系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差SK的關(guān)系為r=0.848 3e-0.027SK,由此可以得到,當(dāng)污染物分配系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差SK<2時,底泥與其上覆水中污染物為高度相關(guān)關(guān)系;當(dāng)239時,底泥與其上覆水中的污染物幾乎不存在相關(guān)關(guān)系。

4 污染物分配系數(shù)的關(guān)鍵影響因素

4.1 黏粒含量對污染物分配系數(shù)的影響規(guī)律

福州市晉安區(qū)水系5個點位底泥-水體系統(tǒng)的有機質(zhì)分配系數(shù)KOM與底泥黏粒含量的關(guān)系見圖12。由圖12可見,KOM隨黏粒含量的增加而增大。總氮、總磷分配系數(shù)(KTN、KTP)、重金屬分配系數(shù)KHM與底泥黏粒含量的關(guān)系分別見圖13、圖14。由圖13、圖14可以發(fā)現(xiàn),與KOM相同,KTN、KTP、KHM均隨著底泥黏粒含量的增加而增大。

污染物分配系數(shù)隨黏粒含量的增加而增大是因為黏粒粒徑極小,單位質(zhì)量的底質(zhì)顆粒吸附污染物的能力強,使得更多污染物被吸附到底泥顆粒上。同時,在受到水力擾動后,黏粒會長時間懸浮在水體中,有利于充分吸附水體中的污染物,黏粒在吸附污染物質(zhì)后沉積到底泥中,造成底泥中污染物含量增加,水體中污染物含量下降,從而導(dǎo)致污染物分配系數(shù)增大。

4.2 有機質(zhì)含量對重金屬分配系數(shù)的影響規(guī)律

重金屬分配系數(shù)KHM與底泥中有機質(zhì)含量的關(guān)系見圖15。由圖15可以發(fā)現(xiàn),重金屬分配系數(shù)隨著底泥中有機質(zhì)含量的增加而增大,這是由于有機質(zhì)含有羧基、羥基、羰基等活性官能團,使得其對重金屬元素具有很強的吸附絡(luò)合能力[38],有機質(zhì)與重金屬之間的離子交換吸附、絡(luò)合等一系列反應(yīng)促進了重金屬在底泥中的吸附、沉淀與固定。對比圖14可以發(fā)現(xiàn),相較黏粒含量,有機質(zhì)含量與lg KHM的線性關(guān)系更強,KHM受底泥中有機質(zhì)含量的影響較大。

4.3 塑性指數(shù)對污染物分配系數(shù)的影響規(guī)律

底泥塑性指數(shù)IP等于液限與塑限之差,其大體上能表示底泥吸附弱結(jié)合水質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,塑性指數(shù)越大,說明吸附弱結(jié)合水的能力就越強。有機質(zhì)、總氮、總磷、重金屬分配系數(shù)與塑性指數(shù)的關(guān)系分別見圖16~圖18。可以發(fā)現(xiàn),有機質(zhì)分配系數(shù)與總氮分配系數(shù)隨塑性指數(shù)的增加大致呈增大趨勢,總磷分配系數(shù)與塑性指數(shù)規(guī)律的關(guān)系不明顯,各重金屬分配系數(shù)的對數(shù)值與底泥塑性指數(shù)之間具有良好的線性關(guān)系。

5 結(jié)論與建議

測定了福州市晉安區(qū)水系5個點位底泥與其上覆水的有機污染物、氮磷污染物、重金屬污染物指標(biāo),分析了底泥與其上覆水中污染物的相互關(guān)系及其主要影響因素。主要結(jié)論如下:

1)有機質(zhì)分配系數(shù)KOM較為穩(wěn)定,而總氮、總磷分配系數(shù)KTN、KTP及Cu元素的分配系數(shù)KHM差異較大。

2)上覆水與其底泥中污染物的相關(guān)系數(shù)差異較大,上覆水中COD 含量與其底泥中有機質(zhì)含量為高度相關(guān)關(guān)系,上覆水與底泥中TN、TP幾乎不存在相關(guān)關(guān)系。除了Cu元素外,上覆水體與其底泥中其他重金屬含量為顯著相關(guān)關(guān)系,污染物分配系數(shù)越穩(wěn)定,底泥與其上覆水中污染物的相關(guān)性越高。

3)污染物分配系數(shù)KOM、KTN、KTP、KHM均隨著底泥黏粒含量的增加而增大。隨著底泥顆粒粒徑的減小,更多污染物被吸附在底泥顆粒上,底泥-水系統(tǒng)中位于固相的污染物比重增大。由于有機質(zhì)的絡(luò)合能力,重金屬分配系數(shù)KHM隨著底泥有機質(zhì)含量的增加而增大。

4)有機質(zhì)分配系數(shù)與總氮分配系數(shù)隨塑性指數(shù)的增大大致呈增大趨勢,總磷分配系數(shù)與塑性指數(shù)的規(guī)律關(guān)系不明顯,各重金屬分配系數(shù)的對數(shù)值與底泥塑性指數(shù)之間具有良好的線性關(guān)系。

5)基于對福州市晉安區(qū)水系底泥與其上覆水體污染物相互關(guān)系的研究,給出以下建議:對于污染程度較輕的點位S1、S3,可采用引入清潔水稀釋河道污染物濃度的方法進行處理;對于黏粒含量較高的點位S2,可采用清潔的砂、礫石等材料覆蓋或置換的方法降低底泥對污染物的吸附能力;對于污染程度較高的點位S4、S5,對底泥進行環(huán)保疏浚,同時清除水面上的浮葉植物,增加水體的溶解氧含量,降低底泥的有機質(zhì)含量,避免污染物在此繼續(xù)吸附沉積。

參考文獻

[1] ?張雙雙. 南四湖底泥有機質(zhì)、氮磷及重金屬空間分布特征分析[D]. 山東 青島: 青島理工大學(xué), 2014.

ZHANG S S. Analysis of organic matter, TN, TP and heavy metals spatial distribution in surface sediment of Nansi Lake [D]. Qingdao, Shandong: Qingdao University of Tehcnology, 2014. (in Chinese)

[2] ?李繼洲, 吳海旭, 姜萬, 等. 南京城區(qū)黑臭河道底泥污染特征及生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 長江流域資源與環(huán)境, 2015, 24(11): 1913-1919.

LI J Z, WU H X, JIANG W, et al. Pollution characteristics and ecological risk assessment of sediment from malodorous rivers in Nanjing City [J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2015, 24(11): 1913-1919. (in Chinese)

[3] ?YANG H J, JEONG H J, BONG K M, et al. Organic matter and heavy metal in river sediments of southwestern coastal Korea: Spatial distributions, pollution, and ecological risk assessment [J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 159: 111466.

[4] ?冉艷, 何強, 袁若愚, 等. 不同粒徑懸移質(zhì)泥沙對鄰苯二甲酸二正丁酯的吸附特性[J]. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文), 2021, 43(5): 178-186.

RAN Y, HE Q, YUAN R Y, et al. Adsorption characters of dibutyl phthalate in different grain-size suspended particulate matter [J]. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2021, 43(5): 178-186. (in Chinese)

[5] ?關(guān)小紅, 謝嬪. 環(huán)境中金屬離子與有機污染物復(fù)合污染研究進展[J]. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文), 2019, 41(1): 120-128.

GUAN X H, XIE P. Literature review of combined pollution of metal ions and organic pollutants [J]. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2019, 41(1): 120-128. (in Chinese)

[6] ?G?BLER H E. Mobility of heavy metals as a function of pH of samples from an overbank sediment profile contaminated by mining activities [J]. Journal of Geochemical Exploration, 1997, 58(2/3): 185-194.

[7] ?BACHMANN T M, FRIESE K, ZACHMANN D W. Redox and pH conditions in the water column and in the sediments of an acidic mining lake [J]. Journal of Geochemical Exploration, 2001, 73(2): 75-86.

[8] ?MORILLO J, USERO J, GRACIA I. Partitioning of metals in sediments from the Odiel River (Spain) [J]. Environment International, 2002, 28(4): 263-271.

[9] ?王沛芳, 胡燕, 王超, 等. 動水條件下重金屬在沉積物水之間的遷移規(guī)律[J]. 土木建筑與環(huán)境工程, 2012, 34(3): 151-158.

WANG P F, HU Y, WANG C, et al. Analysis on mobility of heavy metals between sediment-water under different hydrodynamic conditions [J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2012, 34(3): 151-158. (in Chinese)

[10] ?范成新, 胡維平, 張路, 等. 太湖底泥內(nèi)源污染及污泥疏浚研究[R]. 南京: 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所, 2004.

FAN C X, HU W P, ZHANG L, et al. Study on internal pollution of Taihu Lake sediment and sludge dredging [R]. Nanjing: Nanjing Institute of Geography and Limnology, 2004. (in Chinese)

[11] ?FAN Z Y, WANG W C, TANG C Y, et al. Targeting remediation dredging by ecological risk assessment of heavy metals in lake sediment: A case study of Shitang Lake, China [J]. Sustainability, 2019, 11(24): 7251.

[12] ?王婧, 牟聰, 趙含瑞, 等. 重金屬污染土物理性質(zhì)強度定量關(guān)系試驗研究[J]. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文), 2020, 42(2): 30-36.

WANG J, MOU C, ZHAO H R, et al. Experimental study on quantitative physical-strength relationship of heavy-metal-contaminated soils [J]. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2020, 42(2): 30-36. (in Chinese)

[13] ?黃爍菡, 王婧, 牟聰, 等. 高含水率有機質(zhì)河道底泥壓縮性狀試驗研究[J]. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文), 2019, 41(5): 35-41.

HUANG S H, WANG J, MOU C, et al. One-dimensional compression behavior of reconstituted river sediments with organic matter [J]. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2019, 41(5): 35-41. (in Chinese)

[14] ?陳日高, 馬福榮, 龐迎波. 重金屬污染土強度特性試驗研究[J]. 土木建筑與環(huán)境工程, 2014, 36(6): 94-98.

CHEN R G, MA F R, PANG Y B. Experimental analysis of the strength properties of the heavy metal contaminanted soil [J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2014, 36(6): 94-98. (in Chinese)

[15] ?王緒民, 崔芮, 王鋮. 營養(yǎng)鹽濃度對膠結(jié)重塑泥巖試樣力學(xué)特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響試驗研究[J]. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(中英文), 2020, 42(4): 76-83.

WANG X M, CUI R, WANG C. Experimental study on effect of nutrient concentration on mechanical properties and microstructure of cemented remolded mudstone [J]. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2020, 42(4): 76-83. (in Chinese)

[16] ?ZENG L L, HONG Z S, WANG C, et al. Experimental study on physical properties of clays with organic matter soluble and insoluble in water [J]. Applied Clay Science, 2016, 132/133: 660-667.

[17] ?劉曉玲, 徐瑤瑤, 宋晨, 等. 城市黑臭水體治理技術(shù)及措施分析[J]. 環(huán)境工程學(xué)報, 2019, 13(3): 519-529.

LIU X L, XU Y Y, SONG C, et al. Analysis of treatment technologies and measures for the urban black-stinking water body [J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(3): 519-529. (in Chinese)

[18] ?周成, 楊國錄, 陸晶, 等. 河湖底泥污染物釋放影響因素及底泥處理的研究進展[J]. 環(huán)境工程, 2016, 34(5): 113-117, 94.

ZHOU C, YANG G L, LU J, et al. Research progress about sediment disposal and factors influencing release of sediment pollutants in rivers and lakes [J]. Environmental Engineering, 2016, 34(5): 113-117, 94. (in Chinese)

[19] ?朱超鵬, 潘林有, 余闖, 等. 水泥固化溫州污染土的力學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)特性[J]. 土木建筑與環(huán)境工程, 2018, 40(3): 117-123.

ZHU C P, PAN L Y, YU C, et al. Mechanical properties and microstructure characteristics of cement solidification pollution soil from Wenzhou [J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2018, 40(3): 117-123. (in Chinese)

[20] ?陳四利, 楊雨林, 張精禹. 污水環(huán)境對水泥土力學(xué)性能的影響試驗研究[J]. 土木建筑與環(huán)境工程, 2015, 37(4): 112-117.

CHEN S L, YANG Y L, ZHANG J Y. Experimental analysis of effects of polluted water environment on mechanical properties of cemented soil [J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering, 2015, 37(4): 112-117. (in Chinese)

[21] ?孫洋陽. 松花江哈爾濱段水質(zhì)調(diào)查與底泥吸附釋放特性研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2012.

SUN Y Y. Study on survey of water quality and sediment adsorption and release of Songhua River in Harbin section [D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2012. (in Chinese)

[22] ?水質(zhì) 溶解氧的測定 碘量法:GB 7489—1987 [S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1987.

Water qnality-Determination of dissolved oxygen-Iodometric method: GB 7489—1987 [S]. Beijing: Standards Press of China, 1987. (in Chinese)

[23] ?水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo):HJ494—2009[S]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2009.

Water qnality-Guidance on sampling techniques: HJ 494—2009 [S]. Beijing: China Environmental Science Press, 2009. (in Chinese)

[24] ?土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn):GB/T 50123—2019 [S]. 北京: 中國計劃出版社, 2019.

Standard for geotechical testing method: GB/T 50123—2019 [S]. Beijing: China Planning Press, 2019. (in Chinese)

[25] ?金相燦. 沉積物污染化學(xué)[M]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1992.

JIN X C. Sediment pollution chemistry [M]. Beijing: China Environment Science Press, 1992. (in Chinese)

[26] ?COVELO E F, VEGA F A, ANDRADE M L. Heavy metal sorption and desorption capacity of soils containing endogenous contaminants [J]. Journal of Hazardous Materials, 2007, 143(1/2): 419-430.

[27] ?FRANCO A, TRAPP S. Estimation of the soil-water partition coefficient normalized to organic carbon for ionizable organic chemicals [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2008, 27(10): 1995-2004.

[28] ?霍文毅, 陳靜生. 我國部分河流重金屬水-固分配系數(shù)及在河流質(zhì)量基準(zhǔn)研究中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境科學(xué), 1997, 18(4): 10-13.

HUO W Y, CHEN J S. Water-particulate distribution coefficient of heavy metal and application in sediment quality criteria in China river [J]. Enviromental Science, 1997, 18(4): 10-13. (in Chinese)

[29] ?張世坤, 張建軍, 田依林, 等. 黃河花園口典型污染物自凈降解規(guī)律研究[J]. 人民黃河, 2006, 28(4): 46-47.

ZHANG S K, ZHANG J J, TIAN Y L, et al. Study on self-purification and degradation law of typical pollutants in Huayuankou of the Yellow River [J]. Yellow River, 2006, 28(4): 46-47. (in Chinese)

[30] ?楊寧偉, 畢二平. 源自腐殖土的溶解性有機質(zhì)組分對棕壤和黑土吸附苯并三唑的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 2017, 38(6): 2568-2576.

YANG N W, BI E P. Effects of dissolved organic matter fractions extracted from humus soil on sorption of benzotriazole in brown soil and black soil [J]. Environmental Science, 2017, 38(6): 2568-2576. (in Chinese)

[31] ?BI E P, SCHMIDT T. Determination of soil-water distribution coefficients of organic compounds [J]. Earth Science Frontiers, 2005, 12(Sup1): 199-208.

[32] ?朱健, 李捍東, 王平. 環(huán)境因子對底泥釋放COD、TN和TP的影響研究[J]. 水處理技術(shù), 2009, 35(8): 44-49.

ZHU J, LI H D, WANG P. The impact of environmental factors on COD, TN, TP release from sediment [J]. Technology of Water Treatment, 2009, 35(8): 44-49. (in Chinese)

[33] ?HUANG L, FANG H W, XU X Y, et al. Stochastic modeling of phosphorus transport in the Three Gorges Reservoir by incorporating variability associated with the phosphorus partition coefficient [J]. The Science of the Total Environment, 2017, 592: 649-661.

[34] ?PLAZA C, BRUNETTI G, SENESI N, et al. Molecular and quantitative analysis of metal ion binding to humic acids from sewage sludge and sludge-amended soils by fluorescence spectroscopy [J]. Environmental Science & Technology, 2006, 40(3): 917-923.

[35] ?陳義鏞, 毛雪琴, 朱東偉, 等. 大孔型腐植酸樹脂的合成及其對重金屬離子的螯合性[J]. 高分子通訊, 1985(6): 408-415.

CHEN Y Y, MAO X Q, ZHU D W, et al. Syntheses of macro-porous humic acid resins and their chelating properties for heavy metal ions [J]. Acta Polymerica Sinica, 1985(6): 408-415. (in Chinese)

[36] ?ZACCONE C, COCOZZA C, D, ORAZIO V, et al. Influence of extractant on quality and trace elements content of peat humic acids [J]. Talanta, 2007, 73(5): 820-830.

[37] ?費珊珊. 腐殖酸對自然水體生物膜吸附重金屬的影響[D]. 長春: 吉林大學(xué), 2006.

FEI S S. Effect of humic acids on the adsorption of heavy metals to natural surface coatings [D]. Changchun: Jilin University, 2006. (in Chinese)

[38] ?K?RDEL W, DASSENAKIS M, LINTELMANN J, et al. The importance of natural organic material for environmental processes in waters and soils (Technical Report) [J]. Pure and Applied Chemistry, 1997, 69(7): 1571-1600.

(編輯 ?黃廷)

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