含沙水体污染物生物降解反应动力学研究.pdfVIP

第19卷第5期 水科学进展 V01．19．No．5 2008年9月 ADVANCESINⅥ■JERSCIENCE Sep．，2008 含沙水体污染物生物降解反应动力学研究 黄文典，李 嘉，邓 云 (四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室。四川成都610065) 摘要：以含多组分的生活污水为模拟污染物，通过实验方法对含沙水体中污染物生物降解规律进行了研究，得出了 污染物生物降解速率常数与含沙量的关系式。研究结果表明：(1)低浓度污染物在含沙水体中的生物降解过程符合 一级反应动力学过程；(2)对同一粒径组泥沙而言，含沙量越大。污染物生物降解速度越快。即泥沙的存在促进了 污染物的降解；(3)污染物生物降解速率常数随着含沙量的增大而增大，两者存在非线性的函数关系。含沙量增大 到一定值时，降解速率常数趋于最大值。 关键词：舍沙水体；枵染物；生物降饵；反应动力学 中图分类号：X131．2 文献标识码：A 文章编号：1001-6791(2008)05-0635-05 中国河流的含沙量普遍较高，全球多年平均输沙量超过1亿t的河流有25条，中国就占9条，多年平均输 中污染物接触时，二者在界面处会发生复杂的界面效应，使得整个体系的物理、化学特性与不含沙水体相比有 很大差异，体系中污染物降解规律也有所不同。目前，泥沙对环境的影响引起了相关人员的关注，泥沙环境学 也已成为许多研究者关注的热点，它是一门涉及泥沙运动力学、水力学、环境化学、物理化学、地球物理化学 等多个学科和流域的交叉学科。有学者将泥沙研究与环境学科的交叉列为近期泥沙研究最为活跃的领域，为泥 J。 沙研究的发展趋势之一L2’3 目前，泥沙对污染物降解影响的研究，国内外研究者们已开展了一部分工作。Greer等【4】采用纯菌种在土 壤中对2、4．二氯苯氧乙酸降解研究表明，土壤有机质含量高，则降解速率低；反之，降解速率高。Yuan等【5J 研究了好氧条件下河流泥沙对壬基苯酚的生物降解作用的影响，结果表明，其完全降解所需时间比在不含沙水 生物降解过程，发现有机质含量高的泥样中污染物降解速率较大。另外，王宏等【7J还研究了颗粒物存在状态下 等…8采用实验方法，研究了黄河水体颗粒物对石油类污染物的生物降解规律，研究表明水体颗粒物的存在显著 影响石油类污染物的生物降解过程，在降解的不同阶段表现出不同的影响效果。 由于含沙水体中污染物的生物降解规律非常复杂，已有成果的研究对象主要为水体中存在的部分人工合成 有机物、石油类污染物或单一组分污染物，而排入天然水体的污染物源中所含的污染物成分非常复杂。他们关 心的是污染物本身的生物降解过程，而对水体中泥沙特征(如含沙量、泥沙粒径等)等对污染物降解影响的定量 研究还不多见。此外，他们大多采用测定体系中液相和固相污染物的浓度变化来反映其降解。本研究选择利用 体系中溶解氧(DO)的变化来反映污染物的降解过程，以天然水体中普遍存在的含多组分的混合污染物为模拟 污染物，以在水体中空间分布广、与污染物接触面大的细颗粒泥沙为实验材料，通过对含沙水体污染物降解过 程的研究，得出含沙水体污染物生物降解规律。研究成果有助于含沙水体污染物降解和输运数学模型参数的确 定，为水污染控制决策提供科学依据。 收稿日期：2007．∞．13 基金项目：国家重点基础研究发展计划(773)资助项目(2003CB415204) 作者简介：黄文典(1977一)，男，福建安溪人，助理研究员，博士，主要从事环境水力学、泥沙环境学研究。 F-mail：ddhwd@163．∞m 万方数据 636 水科学进展 第19卷 1实验材料与方法 ‘ 1．1模拟污染物 模拟污染物为生活污水，取样地点为重庆市江北区渝澳大桥下嘉陵江上游200m左右的董家溪生活污水排 污口。污水经8pJn微孔滤膜过滤，去除颗粒较大的悬浮物，并保证大部分的微生物能通过滤膜。水样在冰箱 中低温保存备用，每组实验采用同批次的生活污水。