含盐废水尾水排放对近水域水质影响的模拟
2014-10-23陈垚李春龙雷晓玲向先熙
陈垚+李春龙+雷晓玲+向先熙
摘要：为了探究底泥污染物释放因盐升分布以及扰动状态下盐升分布引起含盐水尾水排放近水域水质的变化规律，分别进行了自来水、自来水+盐水、自来水+扰动、自来水+盐水+扰动4种状态下底泥污染物释放模拟试验，研究底泥中NH3-N、COD、总磷的释放规律。结果表明：盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用。
关键词：含盐废水；底泥；污染物；水质；模拟试验
中图分类号：S181.3 文献标志码：A
文章编号：1002-1302（2014）08-0313-03
目前，三峡库区产销规模最大的榨菜产业每年向库区排放约500万m3的高盐、高氮磷废水，且有逐年增加的趋势。虽然含盐废水的排放对整个库区水环境仅造成较小的盐升，但是由于目前我国执行的GB 8978—1996《污水综合排放标准》并未对废水中的含盐量进行控制，导致我国水体含盐量不断增加。随着三峡库区175 m蓄水工程的开展，库区水流速度明显减缓，水流紊动扩散能力减弱，导致稀释系数降低，含盐废水的直接排放将产生异重流，在排放口近水域形成一个明显的高盐咸水区。研究表明，含盐废水的排放将在附近水域产生一个显著的盐升分布特征[1]。底泥中污染物的释放规律直接受 pH值[2]、水温[3]、扰动[4]、水流速度[5]、曝气复氧[6]等条件的影响。笔者通过底泥污染物释放模拟试验，对扰动状态下盐升分布引起的近水域水质变化规律进行了研究，旨在为合理评价含盐废水尾水排放对底泥污染物的影响奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
底泥：用底泥采集器采集库区某排污口附近表层 15 cm 的底泥样品，去除底泥中的石块、树枝等杂物，静置3 h后去掉上层水，装入密封袋内于4 ℃保存。底泥基本理化性质：总磷含量3.44 mg/kg，氨氮含量7.32 mg/kg，含水率23.71%，有机质含量2.55%。上覆水：自来水、含盐水（盐度为3%的榨菜废水）。仪器：722型可见分光光度计、HH-6数显恒温水浴锅、JJ-4六联同步电动搅拌器、HY-4调速多用振荡仪。
1.2 方法
1.2.1 底泥污染物释放装置
采用4个容积为5 L的圆台形塑料容器作为反应器，采用恒定搅拌器模拟长江水流进行自然搅拌混合，采集1 L底泥并平铺于容器底部。4个塑料容器分别设置不同的试验参数：1号（3.2 L自来水）、2号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L）、3号（3.2 L自来水+140 r/min 恒定搅拌）、4号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L+140 r/min恒定搅拌），搅拌器距离底泥8 cm。
1.2.2 水样、底泥采集方法
在底泥表面3 cm处采集 50 mL 水样，在1号、3号容器中缓缓注入50 mL自来水，2号、4号容器中缓缓注入0.241%的50 mL盐水。底泥采集方法：水样采集结束后，在底泥表层下0.5 cm处采集5 g泥样。
1.2.3 水质分析方法
采用纳氏试剂光度法测试水中 NH3-N （氨氮）含量，采用钼锑抗分光光度法测试总磷（TP）含量，采用酸性法测定高锰酸钾指数，用来表示化学需氧量（COD）。底泥污染物的累积释放量计算公式如下：
3 结论
本研究表明，盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，但对不同污染物质平均释放速率的影响不相同，对总磷的平均释放速率影响最大，其次为COD。扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用，但对不同污染物质的平均释放速率的影响不相同，其中对总磷的平均释放率影响最大，其次为COD。
参考文献：
[1]喻 钢，陈 垚，李春龙. 含盐废水尾水排放对近水域盐升分布影响的数值模拟研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（19）：8276-8278，8339.
[2]潘 俊，左 悦，李 慧，等. 浑河沈阳城区段下游底泥污染物释放试验[J]. 沈阳建筑大学学报：自然科学版，2010，26（5）：976-980.
[3]杨 磊，林逢凯，胥 峥，等. 底泥修复中温度对微生物活性和污染物释放的影响[J]. 环境污染与防治，2007，29（1）：22-25，29.
[4]商卫纯，潘培丰，蒋海滨，等. 城市浅水型湖泊底泥污染物释放过程模拟试验研究[J]. 环境污染与防治，2007，29（8）：602-604.
[5]张 坤，李 彬，王道增. 动态水流条件下河流底泥污染物（CODCr）释放研究[J]. 环境科学学报，2010，30（5）：985-989.
[6]谌建宇，许振成，骆其金，等. 曝气复氧对滇池重污染支流底泥污染物迁移转化的影响[J]. 生态环境，2008，17（6）：2154-2158.endprint
摘要：为了探究底泥污染物释放因盐升分布以及扰动状态下盐升分布引起含盐水尾水排放近水域水质的变化规律，分别进行了自来水、自来水+盐水、自来水+扰动、自来水+盐水+扰动4种状态下底泥污染物释放模拟试验，研究底泥中NH3-N、COD、总磷的释放规律。结果表明：盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用。
关键词：含盐废水；底泥；污染物；水质；模拟试验
中图分类号：S181.3 文献标志码：A
文章编号：1002-1302（2014）08-0313-03
目前，三峡库区产销规模最大的榨菜产业每年向库区排放约500万m3的高盐、高氮磷废水，且有逐年增加的趋势。虽然含盐废水的排放对整个库区水环境仅造成较小的盐升，但是由于目前我国执行的GB 8978—1996《污水综合排放标准》并未对废水中的含盐量进行控制，导致我国水体含盐量不断增加。随着三峡库区175 m蓄水工程的开展，库区水流速度明显减缓，水流紊动扩散能力减弱，导致稀释系数降低，含盐废水的直接排放将产生异重流，在排放口近水域形成一个明显的高盐咸水区。研究表明，含盐废水的排放将在附近水域产生一个显著的盐升分布特征[1]。底泥中污染物的释放规律直接受 pH值[2]、水温[3]、扰动[4]、水流速度[5]、曝气复氧[6]等条件的影响。笔者通过底泥污染物释放模拟试验，对扰动状态下盐升分布引起的近水域水质变化规律进行了研究，旨在为合理评价含盐废水尾水排放对底泥污染物的影响奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
底泥：用底泥采集器采集库区某排污口附近表层 15 cm 的底泥样品，去除底泥中的石块、树枝等杂物，静置3 h后去掉上层水，装入密封袋内于4 ℃保存。底泥基本理化性质：总磷含量3.44 mg/kg，氨氮含量7.32 mg/kg，含水率23.71%，有机质含量2.55%。上覆水：自来水、含盐水（盐度为3%的榨菜废水）。仪器：722型可见分光光度计、HH-6数显恒温水浴锅、JJ-4六联同步电动搅拌器、HY-4调速多用振荡仪。
1.2 方法
1.2.1 底泥污染物释放装置
采用4个容积为5 L的圆台形塑料容器作为反应器，采用恒定搅拌器模拟长江水流进行自然搅拌混合，采集1 L底泥并平铺于容器底部。4个塑料容器分别设置不同的试验参数：1号（3.2 L自来水）、2号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L）、3号（3.2 L自来水+140 r/min 恒定搅拌）、4号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L+140 r/min恒定搅拌），搅拌器距离底泥8 cm。
1.2.2 水样、底泥采集方法
在底泥表面3 cm处采集 50 mL 水样，在1号、3号容器中缓缓注入50 mL自来水，2号、4号容器中缓缓注入0.241%的50 mL盐水。底泥采集方法：水样采集结束后，在底泥表层下0.5 cm处采集5 g泥样。
1.2.3 水质分析方法
采用纳氏试剂光度法测试水中 NH3-N （氨氮）含量，采用钼锑抗分光光度法测试总磷（TP）含量，采用酸性法测定高锰酸钾指数，用来表示化学需氧量（COD）。底泥污染物的累积释放量计算公式如下：
3 结论
本研究表明，盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，但对不同污染物质平均释放速率的影响不相同，对总磷的平均释放速率影响最大，其次为COD。扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用，但对不同污染物质的平均释放速率的影响不相同，其中对总磷的平均释放率影响最大，其次为COD。
参考文献：
[1]喻 钢，陈 垚，李春龙. 含盐废水尾水排放对近水域盐升分布影响的数值模拟研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（19）：8276-8278，8339.
[2]潘 俊，左 悦，李 慧，等. 浑河沈阳城区段下游底泥污染物释放试验[J]. 沈阳建筑大学学报：自然科学版，2010，26（5）：976-980.
[3]杨 磊，林逢凯，胥 峥，等. 底泥修复中温度对微生物活性和污染物释放的影响[J]. 环境污染与防治，2007，29（1）：22-25，29.
[4]商卫纯，潘培丰，蒋海滨，等. 城市浅水型湖泊底泥污染物释放过程模拟试验研究[J]. 环境污染与防治，2007，29（8）：602-604.
[5]张 坤，李 彬，王道增. 动态水流条件下河流底泥污染物（CODCr）释放研究[J]. 环境科学学报，2010，30（5）：985-989.
[6]谌建宇，许振成，骆其金，等. 曝气复氧对滇池重污染支流底泥污染物迁移转化的影响[J]. 生态环境，2008，17（6）：2154-2158.endprint
摘要：为了探究底泥污染物释放因盐升分布以及扰动状态下盐升分布引起含盐水尾水排放近水域水质的变化规律，分别进行了自来水、自来水+盐水、自来水+扰动、自来水+盐水+扰动4种状态下底泥污染物释放模拟试验，研究底泥中NH3-N、COD、总磷的释放规律。结果表明：盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用。
关键词：含盐废水；底泥；污染物；水质；模拟试验
中图分类号：S181.3 文献标志码：A
文章编号：1002-1302（2014）08-0313-03
目前，三峡库区产销规模最大的榨菜产业每年向库区排放约500万m3的高盐、高氮磷废水，且有逐年增加的趋势。虽然含盐废水的排放对整个库区水环境仅造成较小的盐升，但是由于目前我国执行的GB 8978—1996《污水综合排放标准》并未对废水中的含盐量进行控制，导致我国水体含盐量不断增加。随着三峡库区175 m蓄水工程的开展，库区水流速度明显减缓，水流紊动扩散能力减弱，导致稀释系数降低，含盐废水的直接排放将产生异重流，在排放口近水域形成一个明显的高盐咸水区。研究表明，含盐废水的排放将在附近水域产生一个显著的盐升分布特征[1]。底泥中污染物的释放规律直接受 pH值[2]、水温[3]、扰动[4]、水流速度[5]、曝气复氧[6]等条件的影响。笔者通过底泥污染物释放模拟试验，对扰动状态下盐升分布引起的近水域水质变化规律进行了研究，旨在为合理评价含盐废水尾水排放对底泥污染物的影响奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
底泥：用底泥采集器采集库区某排污口附近表层 15 cm 的底泥样品，去除底泥中的石块、树枝等杂物，静置3 h后去掉上层水，装入密封袋内于4 ℃保存。底泥基本理化性质：总磷含量3.44 mg/kg，氨氮含量7.32 mg/kg，含水率23.71%，有机质含量2.55%。上覆水：自来水、含盐水（盐度为3%的榨菜废水）。仪器：722型可见分光光度计、HH-6数显恒温水浴锅、JJ-4六联同步电动搅拌器、HY-4调速多用振荡仪。
1.2 方法
1.2.1 底泥污染物释放装置
采用4个容积为5 L的圆台形塑料容器作为反应器，采用恒定搅拌器模拟长江水流进行自然搅拌混合，采集1 L底泥并平铺于容器底部。4个塑料容器分别设置不同的试验参数：1号（3.2 L自来水）、2号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L）、3号（3.2 L自来水+140 r/min 恒定搅拌）、4号（2.95 L自来水+3%盐水0.25 L+140 r/min恒定搅拌），搅拌器距离底泥8 cm。
1.2.2 水样、底泥采集方法
在底泥表面3 cm处采集 50 mL 水样，在1号、3号容器中缓缓注入50 mL自来水，2号、4号容器中缓缓注入0.241%的50 mL盐水。底泥采集方法：水样采集结束后，在底泥表层下0.5 cm处采集5 g泥样。
1.2.3 水质分析方法
采用纳氏试剂光度法测试水中 NH3-N （氨氮）含量，采用钼锑抗分光光度法测试总磷（TP）含量，采用酸性法测定高锰酸钾指数，用来表示化学需氧量（COD）。底泥污染物的累积释放量计算公式如下：
3 结论
本研究表明，盐升分布对底泥污染物的释放具有促进作用，但对不同污染物质平均释放速率的影响不相同，对总磷的平均释放速率影响最大，其次为COD。扰动状态下盐升分布对底泥污染物的释放具有抑制作用，但对不同污染物质的平均释放速率的影响不相同，其中对总磷的平均释放率影响最大，其次为COD。
参考文献：
[1]喻 钢，陈 垚，李春龙. 含盐废水尾水排放对近水域盐升分布影响的数值模拟研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（19）：8276-8278，8339.
[2]潘 俊，左 悦，李 慧，等. 浑河沈阳城区段下游底泥污染物释放试验[J]. 沈阳建筑大学学报：自然科学版，2010，26（5）：976-980.
[3]杨 磊，林逢凯，胥 峥，等. 底泥修复中温度对微生物活性和污染物释放的影响[J]. 环境污染与防治，2007，29（1）：22-25，29.
[4]商卫纯，潘培丰，蒋海滨，等. 城市浅水型湖泊底泥污染物释放过程模拟试验研究[J]. 环境污染与防治，2007，29（8）：602-604.
[5]张 坤，李 彬，王道增. 动态水流条件下河流底泥污染物（CODCr）释放研究[J]. 环境科学学报，2010，30（5）：985-989.
[6]谌建宇，许振成，骆其金，等. 曝气复氧对滇池重污染支流底泥污染物迁移转化的影响[J]. 生态环境，2008，17（6）：2154-2158.endprint
