氧纳米气泡改性活性炭在河道底泥氨氮治理中的应用

作者：李诗月; 冯丽娟; 武华杰; 姚硕; 张大海; 李先国^*

来源：科学技术与工程, 2021, 21(19): 8283-8289.

• 纳米气泡
• 氨氮
• 原位修复
• 薄膜梯度扩散技术

氧纳米气泡改性颗粒物被广泛应用于对污染水体的界面增氧。为研究其对底泥-水界面增氧效果和底泥氨氮污染的修复能力,以活性炭作为负载材料制备氧纳米气泡,采用柱芯培养实验研究氧纳米气泡改性活性炭对河道底泥氨氮去除效果。结果表明:氧纳米气泡改性活性炭的加入将沉积物-水界面(sediment-water interface, SWI)的溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度由0.48 mg/L增加至6.10 mg/L,氧化还原电位(oxidation-reducation potential, ORP)由-34 mV增加至19 mV。利用薄膜梯度扩散技术监测实验期间SWI处氨氮和硝态氮的垂直浓度,上覆水中氨氮的浓度由1.65 mg/L降至0.54 mg/L,去除率为67.3%。沉积物中氨氮浓度由2.75 mg/L降至0.73 mg/L,去除率为37.5%。氨氮的释放通量降低了82.0%。氧纳米气泡改性活性炭既通过界面增氧促进硝化反应,降低了水体中氨氮浓度,也作为覆盖层隔绝沉积物中氨氮与上覆水的接触,降低沉积物中氨氮的释放。研究结果可为覆盖技术和曝气技术联合应用于削减河道底泥氮负荷提供基础数据支持。

• 单位
  化学化工学院; 中国海洋大学