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湖泊富营养化已经成为重要的环境问题,危及到居民的饮水安全,贵阳市“两湖一库”(红枫湖、百花湖和阿哈水库)同样深受富营养化问题的困扰。为了寻求一种湖泊富营养化控制的新方法,本文选取红枫湖底泥为研究材料,开展本项研究。 湖泊底泥是一种重要的内源污染物,会源源不断地释放营养盐和重金属等物质到上覆水体,因此众多学者研究了底泥掩蔽技术。但是传统的方法重视物理作用而忽略了化学效果,本文将物理阻隔和化学吸附结合起来,旨在构建底泥活性覆盖系统。 本文的覆盖材料以脱碱赤泥为主料,辅以粉煤灰、粘土和CaCO3,采用D-饱和回归设计(“310”方案),以垂直扰动、厌氧覆盖和中试三种模拟手段评价底泥覆盖效果,从中选出最优配比。通过一系列的研究,得到的结论有: (1)底泥覆盖以后,可以削减总磷和化学需氧量,但是对氨氮的控制效果不理想。对总磷而言,底泥覆盖以后多为未检出或低检出,且效果比较稳定,对照组则表现出较大的波动,结果不稳定,且检测值较高,远远大于水体富营养化的限制;对化学需氧量而言,覆盖以后的化学需氧量多在20mg.L-1以内,符合地表水体水质Ⅲ标准甚至更好。而对照的化学需氧量多在50mg.L-1以上,比Ⅴ类水体水质差;对氨氮而言,覆盖组与对照组没有明显的区别,说明控制效果不理想。 (2)中试时,使用该材料对底泥进行覆盖,对上覆水体的pH没有影响,电导率和总溶解性固体则维持在初始水平。 (3)选择合适的覆盖材料,不会造成重金属的二次污染。根据研究结果可知,选择恰当的覆盖材料,重金属含量多表现为未检出或低检出;有时还存在重金属含量逐渐衰减的现象,表明底泥覆盖还可以控制重金属污染。 (4)覆盖组较对照组铁、锰、钙、镁的含量均要低,说明水质得到改善。由水质监测数据显示,底泥覆盖以后,铁、锰、钙、镁的数量较对照组均表现出总体降低的趋势,且表现出稳定的规律。 (5)综合监测数据和数学统计可以知道,材料8为最佳配方,它可以削减总磷和化学需氧量,且不会发生重金属的二次污染,同时可以降低铁、锰、钙、镁的含量。