城市人口的不斷增長，導致各種環(huán)境問題越來越明顯。從城市污染河道的角度分析，雖然我國一直加大對城市河道的治理，但是效果并不明顯。城市污染河道不僅影響整個城市的市容市貌，同時對居民生活也有一定影響。與其他河道不同，城市河道的水流比較緩慢，底泥淤積比較嚴重，想要治理不僅需要耗費大量的人力、物力與財力，還需要有豐富的經(jīng)驗、一定的技術(shù)。城市污染河道由于存在上覆水體和底泥，因此在治理的過程中需要采取多種治理措施。目前比較主要的是采用曝氣和生物修復等方式。
曝氣對城市污染河道黑臭底泥的影響
①不同曝氣方式對城市污染河道黑臭底泥的影響。在不同的曝氣時間下，曝氣方式會對黑臭底泥產(chǎn)生性質(zhì)上的影響。曝氣時間長，會直接影響到底泥顏色和氣味的改變。這種現(xiàn)象的發(fā)生主要是因為城市污染河道底泥會發(fā)臭就是因為整個底泥缺氧。通過采用曝氣的方式幫助整個底泥系統(tǒng)充氧，有利于耗氧物質(zhì)的分解，從而能夠改善底泥環(huán)境、阻止致黑物質(zhì)的產(chǎn)生,從而產(chǎn)生良好的修復效果。通過曝氣能夠使得河道中的表層底泥與上覆水混合,在完成曝氣之后泥水混合物會再次沉降,但是這個過程中含水率會下降,只有底泥含水率較高才能夠保證氧氣的傳遞。
②由于曝氣時間和曝氣方式會對黑臭底泥產(chǎn)生明顯的影響，從氮素的角度分析，在曝氣的過程中，表層底泥懸浮后底層底泥能夠與上覆水和表層底泥發(fā)生氮素的轉(zhuǎn)化與遷移。從對無機氮的角度，曝氣能夠促進無機氮的降低，這與硝化作用有關。而從有機氮的角度分析，曝氣會使得間隙水和底泥的有機氮升高。
③通過對黑臭底泥進行曝氣處理，能夠減少水體中的氮素含量，有效改善水體富營養(yǎng)化的狀態(tài)，從而對改善水質(zhì)有一定積極意義。底泥曝氣使得有機質(zhì)分解，對降低整個泥水系統(tǒng)中的有機負荷有良好效果，形成一個良好的良性循環(huán)，從而對底泥的內(nèi)源氮產(chǎn)生一個良好的去除效果。底泥的曝氣使得無機氮的含量減少,有機氮濃度增加。從理化性質(zhì)的角度分析,當含水率升高，氧分子的活動就更加明顯，就能夠促進各種形態(tài)氮的轉(zhuǎn)化。由于河道表層間隙水無機氮與亞鐵之間存在緊密關系，亞鐵存在量的多少能夠反映出底泥的環(huán)境情況，亞鐵多，說明具有硝化反應。亞鐵低，無機氮發(fā)生變化，硝化反應存在。
總結(jié)性認為，通過采用對底泥曝氣的方式其改善黑臭底泥的理化性質(zhì)和內(nèi)源氮的影響明顯于上覆水曝氣方式，底泥曝氣能夠十分明顯且迅速的消除黑臭現(xiàn)象，并且表現(xiàn)出良好的生態(tài)應用價值。加上底泥曝氣能夠有效促進內(nèi)源氮和分解有機質(zhì)，有效改善黑臭現(xiàn)象。
常見機械曝氣方式
20世紀60年代起, 曝氣技術(shù)逐漸應用于河道治理，國內(nèi)外河道曝氣復氧技術(shù)主要有以下幾種：
微孔曝氣：由鼓風機和微孔布氣管組成的鼓風曝氣系統(tǒng)，氧轉(zhuǎn)移速率高，施工精度要求高，維修較困難，受潮汐河流水位影響，占地面積較大，運行噪聲較大，投資較大。
河道微孔曝氣
純氧曝氣：可以分為兩種形式：純氧一微孔布氣曝氣系統(tǒng)和純氧一混流增氧系統(tǒng)， 氧轉(zhuǎn)移效率高，占地面積小，系統(tǒng)運行可靠、無噪音，安裝方便不易堵塞。
yanpurt純氧渦旋曝氣系統(tǒng)
葉輪吸氣推流式曝氣：葉輪吸氣推流式曝氣器是使用較多的充氧設備之一，有軸向流液下曝氣器和復葉推流式曝氣器兩種曝氣器。安裝方便，受水位影響較小，占地少，維修簡單方便，葉輪易被堵塞纏繞，影響航運， 可能會形成一些泡沫，影響美觀。
葉輪式增氧機
射流曝氣：射流曝氣器混合攪拌作用強，具有較高的充氧能力、氧利用率和氧動力轉(zhuǎn)移效率，構(gòu)造簡單、工作可靠、不易堵塞、易維修管理。
射流式增氧機
生物修復對城市污染河道黑臭底泥的影響
①不同生物量的苦草對黑臭底泥的影響。有相關研究發(fā)現(xiàn)從底泥的Eh分析，當生物量越大,底泥的Eh升高十分明顯。分析對底泥p H的影響,由于苦草在生長的期間會分泌出有機酸等物質(zhì)，因此影響到底泥的p H。
②苦草對黑臭底泥中的亞鐵、Eh、表層p H、底層p H、含水率、燒失率都存在一定影響，亞鐵降低，Eh升高，是因為苦草的根系存在的泌氧作用會顯著影響到底泥的氧化還原反應，從而對改善黑臭底泥的環(huán)境有良好作用，加上苦草的生物量不斷增加，在這種根部迅速增長的態(tài)勢下泌氧功能也更強，同時結(jié)合光合作用使得表層的Eh升高。而p H的變化，主要是因為水生植物在生長期間會分泌出有機酸，因此改變了p H值。當苦草根系進入到底泥后,含水率就會受到影響，有利于促進溶解氧和有機物等物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化。燒失率的下降反映出底泥有機質(zhì)的含量變化,這可能與植物分泌有機酸有關。
③Eh、p H和生物量三者之間的關系，發(fā)現(xiàn)當生物量逐漸增加，表層底泥的Eh會升高，而p H則會下降，說明苦草對周圍的微環(huán)境產(chǎn)生了一定影響。當苦草的生物量增加，泌氧功能的存在勢必會導致Eh的升高，而苦草根系分泌的有機酸等物質(zhì)導致p H下降。
硫化亞鐵是底泥主要的致黑物質(zhì)，而厭氧環(huán)境是亞鐵生成的必要條件，而苦草根系的泌氧功能能夠改善溶氧微環(huán)境，苦草能夠產(chǎn)生氧氣，同時通過葉片的光合作用產(chǎn)生氧氣，使得亞鐵被氧化去除，呈現(xiàn)出原本的黃褐色，實現(xiàn)底泥顏色的改變。由于黃褐色底泥無惡臭的發(fā)生，說明苦草不僅能夠改善底泥的顏色，還能夠去除致臭物質(zhì)�？嗖莸慕槿胧沟玫啄嘈誀畎l(fā)生改變，能夠顯著的改善底泥的還原環(huán)境,從而阻止了惡臭發(fā)生的外部條件,有效改善惡臭的發(fā)生。
另外苦草還能夠改善黑臭底泥的致密程度。一般情況下，城市河道的表層底泥一般是流動狀、稀疏狀,加上水流的影響，并不利于植物的生長。苦草的生長會吸收水分，當根系周圍的水分被吸收，從而降低了底泥的含水率，而含水率能夠側(cè)面反映出底泥的致密程度。上述講到亞鐵生成黃色鐵氧復合物的過程中也會消耗水，再次促進含水率的下降，因此苦草的存在大大加快了水分的消耗，根系在發(fā)展的過程中也會促進致密程度的增加。
結(jié)語
對城市河道黑臭底泥采用底泥曝氣和生物修復的方式能夠達到良好的改善效果。兩者的結(jié)合都能夠明顯的改善黑臭現(xiàn)象。城市在發(fā)展的過程中在一定程度上都會出現(xiàn)環(huán)境問題，因此在治理城市河道黑臭底泥時需要重點從居民需求與綠色發(fā)展兩個角度出發(fā),真正實現(xiàn)對黑臭底泥的處理,真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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