大沽河河床滲濾過程中氨氮的遷移-轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、污染河水在補(bǔ)給周圍地下水的過程中，地下水是否會受到污染及污染程度的高低取決于河床滲濾系統(tǒng)。氨氮作為水體中最主要的氮污染物，有著諸多危害。受氨氮污染的地表水體也有可能引起地下水的氨氮污染，造成地下水水質(zhì)惡化。本文在野外調(diào)查和采樣的基礎(chǔ)上，用大沽河底泥和砂土進(jìn)行了氨氮吸附和轉(zhuǎn)化的批量試驗(yàn)研究以及氨氮在模擬河床滲濾系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化的柱試驗(yàn)研究。研究結(jié)果可為控制氨氮污染河水在補(bǔ)給過程中污染地下水提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　在氨氮的吸附試驗(yàn)

2、中，分別研究了溫度、pH、水流擾動(dòng)對兩種滲濾介質(zhì)吸附氨氮的影響;在氨氮的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)中，分別研究了溫度和pH對轉(zhuǎn)化過程的影響;在模擬滲濾試驗(yàn)中，研究了滲濾系統(tǒng)的水動(dòng)力學(xué)參數(shù)、阻滯系數(shù)和氨氮在其中所發(fā)生的實(shí)際遷移轉(zhuǎn)化行為。
　　氨氮吸附的動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果表明，兩種滲濾介質(zhì)對氨氮的吸附可劃分成快速吸附階段和慢速吸附階段;兩種介質(zhì)均在pH為中性時(shí)對氨氮具有較大的吸附速率;隨著溫度的增加，兩種介質(zhì)對氨氮的平衡吸附量減少，底泥的吸附速率常數(shù)

3、在25℃時(shí)最大，砂土的吸附速率常數(shù)是隨著溫度的而增加而減小的;擾動(dòng)強(qiáng)度的增大加大了兩種滲濾介質(zhì)對氨氮的吸附速率，但是對平衡吸附量影響不大。氨氮吸附的熱力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，兩種滲濾介質(zhì)對氨氮的吸附等溫線呈現(xiàn)出線性變化趨勢;兩種介質(zhì)的吸附分配系數(shù)均隨溫度的升高而降低，但在氨氮平衡濃度較低時(shí)，二者的平衡吸附量隨溫度變化差別不大;底泥的分配系數(shù)比砂土的高一個(gè)數(shù)量級;兩種介質(zhì)的吸附熱力學(xué)行為隨pH的變化呈現(xiàn)出相似的變化趨勢。
　　氨氮的轉(zhuǎn)化試

4、驗(yàn)結(jié)果表明，硝化作用是底泥轉(zhuǎn)化氨氮的主要過程。在試驗(yàn)溫度區(qū)間(10℃-30℃)內(nèi)，氨氮的硝化速率隨溫度的升高而增大。試驗(yàn)中求得速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為K=0.082×1.170T-20(d-1)。在試驗(yàn)pH區(qū)間(6-8)內(nèi)，氨氮的硝化速率隨pH的升高而增大。
　　在柱試驗(yàn)中，通過水動(dòng)力學(xué)彌散試驗(yàn)計(jì)算得到砂土的滲透系數(shù)、彌散系數(shù)、彌散度、有效孔隙度分別為29.5 m/d、0.108 m2/d、4.05×10-3 m和34.7％，底泥的