ห้องสมุดไป่ตู้ＴＮ 浓度 ／（ｍ ｇ·Ｌ－１）
３００
２５０ １＃
２００ ２＃
１５０
３＃
１００
４＃
５０
０
５
１０
１５
时间 ／ｄ
图 3 上覆水中总氮浓度变化
图 ４ 显示，底泥中注入硝酸钙的体系总氮去除率
要高于 １＃，而 ２＃ 的总氮去除率要高于 ３＃、４＃，说明硝酸 钙的投加量并不是越多越好。投加硝酸钙的体系总氮 浓度始终高于未加入硝酸钙的体系，投加硝酸钙会引
续增大，但 ２＃、３＃、４＃ 的总磷浓度随时间推移而逐步减 小。其中，４＃ 下降趋势更为明显且浓度在系统启动 ３ ｄ 后基本趋于稳定。这主要是因为底泥中磷一般以可溶 性磷（Ｄ Ｐ）、铁结合磷（Ｆｅ－Ｐ）、铝结合磷（Ａ ｌ－Ｐ）、钙结合 磷（Ｃ ａ－Ｐ）和有机磷（Ｏ Ｐ）等形式存在［９］。当底泥中注入 硝酸钙后，钙离子与底泥空隙水及底泥上覆水体中的
第 ２６ 卷 ６ 期
中脱氮微生物活性提高，有机物在反硝化作用下得到 一定降解。而硝酸钙投加量过多，会使得底泥微生物各 项活动加剧，释放更多的溶解性小分子有机物进入水 体［１１］，从而导致上覆水的 Ｃ Ｏ Ｄ 浓度上升幅度加大。
８０
１＃
２＃
６０
３＃
４＃
４０
Ｃ Ｏ Ｄ 浓度 ／（ｍ ｇ·Ｌ－１）
２０
５
１０
３）硝酸钙对磷的释放有抑制作用，使上覆水总磷 浓度降低且随硝酸钙投加量增大，抑制作用增大。
４）系统中底泥会向上覆水不断释放有机污染物，上 覆水 Ｃ Ｏ Ｄ 会随着时间的推移而增大。投加少量的硝酸 钙能减小 Ｃ Ｏ Ｄ 的增长趋势，会使底泥有机物得到一定 程度地降解。
□■
［６］宗栋良，张光明．硝酸钙在底泥修复中的作用机理及应用现状 ［Ｊ］．中国农村水利水电，２００６，（４）：５２－５４．
□中图分类号：X522 □文献标志码：C □文章编号：1008-3197（2016）06-51-03 □DOI 编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.06.017 □收稿日期：2016-10-31 □作者简介：张 慧/女，1986 年出生，硕士，天津凯英科技发展
有限公司，从事废水和污泥处理技术研究工作。 □张 建、李红霞/天津创业环保集团股份有限公司、天津凯英科
２０
１＃
２＃
１５
３＃
４＃
１０
Ｎ Ｈ ４－Ｈ 浓度 ／（ｍ ｇ·Ｌ－１）
５
０
５
１０
１５
时间 ／ｄ
图 1 上覆水中氨氮浓度变化
由图 ２ 可以看出，１＃ 氨氮去除率始终低于 ２＃、３＃、 ４＃，各体系第 ７ ｄ 的去除率要明显高于第 ３ ｄ，２＃ 氨氮的 去除率最高。硝酸钙对氨氮的释放有明显的抑制作用 且投加量少，氨氮去除率反而高。
各种磷酸根结合成羟基磷灰石、过磷酸钙等难溶性的 盐，吸附在底泥颗粒表面。黑臭底泥外观颜色从起初的 深黑色转变为灰黄色。同时，底泥中的 Ｆｅ２＋ 被硝酸盐氧 化 Ｆｅ３＋，加强了铁氧化物对磷的吸附，从而减少了 Ｆｅ－Ｐ 的释放［１０］。另外，当硝酸盐含量较高时，可充当电子受 体，促进聚磷菌吸收磷［６］。
上覆水的分析方法：氨氮（Ｎ Ｈ ４－Ｎ）采用纳氏试剂分 光光度法测定，总氮（ＴＮ）采用碱性过硫酸钾消解紫外 分光光度法测定，化学需氧量（Ｃ Ｏ Ｄ）采用重铬酸盐法 进行测定，总磷（ＴＰ）采用过硫酸钾氧化 － 钼酸铵分光 光度法测定。
２ 试验结果与讨论
２．１ 硝酸钙对底泥氨氮的释放影响 图 １ 显示，在试验开始初期，各体系上覆水中氨氮
１５
时间 ／ｄ
图 6 上覆水中化学需氧量的变化
３ 结论
１）底泥中注入硝酸钙能提高系统的氨氮去除率，硝 酸钙对氨氮的释放有明显的抑制作用且投加量少，氨 氮去除率反而高。
２）底泥注入硝酸钙后，部分硝态氮会溶出底泥进 入上覆水体，形成二次污染。但底泥脱氮微生物的活性 会得到提高，能够提高体系的总氮去除率。硝酸钙的投 加量并不是越多越好。
因此，硝酸钙注入底泥后，钙离子和硝酸根离子均
对磷的释放有抑制作用。但没有加入硝酸钙的系统，由 于底泥中磷不断释放，上覆水体中总磷长期维持较高
的水平。
ＴＰ 浓度 ／（ｍ ｇ·Ｌ－１）
４
１＃ ３
２＃
２
３＃
４＃ １
０
５
１０
１５
时间 ／ｄ
图 5 上覆水中总磷浓度变化
２．４ 硝酸钙对化学需氧量（ＣＯＤ）的去除效果 图 ６ 显示，所有系统上覆水 Ｃ Ｏ Ｄ 均随着时间的推
移而增大。硝酸钙投加量较少的 ２＃、３＃，其 Ｃ Ｏ Ｄ 升高幅 度要低于 １＃、４＃。原因是系统中底泥会向上覆水不断释 放有机污染物，而在硝酸钙投加量较少的情况下，底泥
５２
市政公用建设 Ｍ ｕｎｉｃｉｐａｌａｎｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｃ ｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
张 慧，等：原位投加硝酸钙控制河道底泥氮磷有机物释放的研究
第 ２６ 卷 第 ６ 期 ２０１６ 年 １２ 月
天津建设科技 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃ ｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
市政公用建设 Ｍ ｕｎｉｃｉｐａｌａｎｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｃ ｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
原位投加硝酸钙控制河道 底泥氮磷有机物释放的研究
□文 ／ 张 慧 张 建 李红霞
［１１］林建伟，朱志良，赵建夫．硝酸钙对底泥有机物及氮磷迁移循 环的影响［Ｊ］．农业环境科学学报，２００７，２６（１）：５８－６３．
参考文献： ［１］Ｍ Ｕ Ｒ ＰＨ Ｙ Ｔ，ＬＡ Ｗ ＳＯ Ｎ Ａ ，Ｋ Ｕ Ｍ Ａ Ｇ Ａ Ｉ Ｍ ，ｅｔａｌ．Ｒ ｅｖｉｅｗ ｏｆｅｍ ｅｒｇｉｎｇ
ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｓｅｄｉｍ ｅｎｔｔｒｅａｔｍ ｅｎｔ［Ｊ］．Ａ ｑｕａｔｉｃ Ｅ ｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｈ ｅａｌｔｈ＆ Ｍ ａｎａｇ－ ｅｍ ｅｎｔ，１９９９，２（４）：４１９－４３４． ［２］张丽萍，袁文权，张锡辉．底泥污染物释放动力学研究［Ｊ］．环境 污染治理技术与设备，２００３，４（２）：２２－ ２６． ［３］孙 傅，曾思育，陈吉宁．富营养化湖泊底泥污染控制技术评 估［Ｊ］．环境污染治理技术与设备，２００３，４（８）：６１－ ６４． ［４］罗 雅，董文艺，吴华财．原位投加氧化剂去除河道污染底泥黑 臭的研究［Ｊ］．２０１２，４３（８）：２８． ［５］Ｗ ａｕｅｒ Ｇ ，Ｇ ｏｎｓｉｏｒｃｚｙｋ Ｔ，Ｋ ｒｅｔｓｃｈｍ ｅｒ Ｋ ，ｅｔ ａｌ．Ｓｅｄｉｍ ｅｎｔ ｔｒｅａｔｍ ｅｎｔ ｗ ｉｔｈ ａ ｎｉｔｒａｔｅ－ｓｔｏｒｉｎｇ ｃｏｍ ｐｏｕｎｄｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｌｅａｓｅ ［Ｊ］． Ｗ ａｔｅｒＲ ｅｓｅａｒｃｈ，２００５，３９（２／３）：４９４－５００．
１００ ３ ｄ 去除效率 ７ ｄ 去除效率
８０
Ｎ Ｈ ４－Ｎ 去除率 ／％
６０
４０
２０
０ １＃
２＃
３＃
４＃
试验组
图 2 上覆水中氨氮的去除率
２．２ 硝酸钙对总氮（ＴＮ）的去除效果 底泥注入硝酸钙后，部分硝态氮会溶出底泥进入
上覆水体。从图 ３ 可以看出，２＃、３＃、４＃ 覆水总氮浓度要 明显高于 １＃，浓度大小与硝酸钙投加量有直接关系。但 底泥注入硝酸钙后，其脱氮微生物的活性会得到提高， 微生物以硝酸盐为电子受体，逐步将有机物和硝态氮 分解为 Ｃ Ｏ ２ 和 Ｎ ２。
［８］陈红红，毋福海，周之荣，等．增氧及缺氧条件下硝酸钙控制底 泥氮磷有机物释放效果的研究［Ｊ］．中国卫生检验杂志，２０１２，２２ （７）：１５６３－１５６６．
［９］赵 振．氧化试剂（硝酸钙）控制黑臭底泥营养盐释放的效果研 究［Ｊ］．环境科技，２０１０，２３（４）：１７１９．
［１０］郭怡雯，张 明，陈 熙．硝酸盐（钙）颗粒应用于底泥原位修 复的研究［Ｊ］．环境研究与监测，２００９，（１）：５１－５５．
技发展有限公司。
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关键词：硝酸钙；原位投加；河道；底泥；氮；磷；有机物
我国近年来水体污染加剧，河流黑臭现象日趋严 重。为此国务院于 ２０１５ 年 ４ 月正式发布《水污染防治 行动计划》提出“到 ２０２０ 年，地级及以上城市建成区黑 臭水体均控制在 １０％ 以内，到 ２０３０ 年，城市建成区黑 臭水体总体得到消除”的控制性目标。底泥是河道水体 的重要组成要素，也是水体营养物质和污染物的蓄积 库及迁移转化的载体［１］。在一定条件下，底泥中的污染 物可能会释放出来，成为二次污染源［２～３］。因此，控制底泥 污染物的释放直接关系到水体水质及生态系统的改善。
起其向上覆水释放，形成二次污染。
ＴＮ 去除率 ／％
６０ ５０ ４０ ３０ ２０ １０ ０
１＃
３ ｄ 去除效率 ７ ｄ 去除效率 １０ ｄ 去除效率 １４ ｄ 去除效率
２＃
３＃
４＃
试验组
图 4 上覆水中总氮的去除率
２．３ 硝酸钙对总磷（ＴＰ）的去除效果 由图 ５ 可看出，１＃ 的总磷浓度随着时间的推移持
摘 要：针对天津市某排污河，采用硝酸钙对河水体进行模拟修复试验，探索不同剂量硝 酸钙在控制底泥污染物释放作用中的差异。结果表明，硝酸钙对氨氮的释放有 明显的抑制作用；硝态氮会溶出底泥进入上覆水体，形成二次污染；但上覆水氨 氮与总氮的去除率均能得到提高且硝酸钙投加量越少，去除效果反而越好；投加 硝酸钙可以抑制底泥磷的释放且随硝酸钙投加量增大，抑制作用增大；少量的硝 酸钙能减小上覆水 COD 的增长趋势，使底泥有机物得到一定程度地降解。
１ 材料与方法
１．１ 试验样品 试验所用底泥与上覆水均取自于天津市某排污河
段污染较重区域，该区域水体浑浊，透明度低，散发腥 臭，属典型黑臭水质。 １．２ 试验方法
静态试验，采用 ２ Ｌ 体积，泥水体积比为 １∶４。设 １ 个对照组和 ３ 个试验组。１＃ 为对照组，不向底泥注入硝 酸钙；３ 个试验组 ２＃、３＃、４＃ 分别投加 １、２、４ ｇ 的硝酸钙。 试验起始时，将确定量的硝酸钙试剂注入底泥中。每间 隔 ３～４ ｄ 测定体系中上覆水的氨氮 （Ｎ Ｈ ４－Ｎ）、总氮 （ＴＮ）、化学需氧量（Ｃ Ｏ Ｄ）、总磷（ＴＰ）值。 １．３ 样品分析方法