水力工况对市政管道沉积物DOM降解及CO2产排的影响研究

作者：陈勋; 陈浩^*; 叶建锋; 汪钟凝; 朱弈; 马长文

来源：环境科学研究, 2023, 36(12): 2344-2354.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2023.08.23

• 水力工况
• 沉积物
• CO2产排
• DOM降解

市政管道碳排放是我国下水系统碳排放总量核查评估工作中的重要内容,相关研究甚少.明晰其产排机制与发生规模,探明管道内部因素对产排机制的影响,是实现准确评估的关键.聚焦CO2产排机制,针对不同类型水力工况与管道底泥带来的影响,应用气相色谱与三维荧光光谱等方法,分析了在模拟高水位工况(CA)、无水位工况(CB)及间歇高水位工况(CC)条件下,市政污水管道沉积物(Ssanitary)、雨水管道沉积物(Sstorm)及雨污混接管道沉积物(Smixed)的CO2产排通量的差异,以及溶解性有机物(DOM)降解机制及其影响因素.结果表明:(1)在3类工况条件下,Smixed在60 d内均呈现了最高的CO2累计产排通量,分别为2.36×105、1.95×105、2.03×105 mg/(m2·d).(2)3类工况条件下,CB中3种沉积物的CO2产排受到抑制最为明显,最小CO2日产排峰值均出现在CB中,分别为3.20×103 mg/(m2·d)(Ssanitary)、3.60×103 mg/(m2·d)(Sstorm)、4.35×103 mg/(m2·d)(Smixed),表明外源碳是沉积物CO2稳定产排的必要条件.(3)沉积物周期培养前期,在有上覆水时,CA与CC中显著存在色氨酸(AEx/λEm=275 nm/340 nm)类DOM降解,表明色氨酸类DOM降解是排水管道内上覆水存在时CO2产排的主要贡献来源.本研究将为构建精细化管道碳排放核算评估体系提供数据支持,从而助力系统性碳排放削减方案.

• 单位
  环境科学与工程学院; 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司; 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司; 上海第二工业大学; 同济大学; 上海勘测设计研究院