黑臭水体环境调查评估与水中污染物催化降解研究

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本文以某黑臭水体污染场地为研究对象,开展场地环境调查与风险评估工作,用Surfer软件核算该场地的水量和泥量,并论证治理方案的可行性;进一步,制备了一种负载钯纳米颗粒的新型海绵复合纳米材料,考察了其对水体中不同类型污染物的治理行为。
  (1)某黑臭水体场地环境调查与风险评估
  参考建设用地环境调查与风险评估的相关技术规范及导则标准,结合黑臭水体污染场地的特性,对研究对象开展环境调查、污染风险和程度评估及相关核算和探究试验工作。结果表明,该黑臭水体场地底泥中常规指标总氮、氨氮在表层0.3m和中层0.6m存在超标现象,重金属存在不同程度的复合污染,汞最大超标61.1倍、砷最大超标1.4倍,而地表水大部分属于重度黑臭水体;底泥中污染物砷的致癌风险和汞的非致癌危害指数分别为1.9?10-5、1.7,均已超过人体健康可接受水平;初步核算该场地水量为32.20万m3,泥量为24.62万m3;采用的“土工管袋脱水+活性炭吸附脱色”工艺不仅使底泥含水率降低40%左右,而且余水的各项常规指标也都下降。
  (2)天然海绵负载钯纳米颗粒制备及其催化降解水中污染物
  利用具有多孔结构的天然海绵,制备了一种以天然海绵为载体负载金属纳米颗粒的新型复合材料。结果表明(以催化重铬酸钾为例),在5min内可以将污染物浓度基本上催化降为0,重复6组实验后仍具有高效的催化性能;使用新型注入-挤出反应形式,重复20次的转化率均在98%以上;符合拟一级反应动力学,该反应速率常数为2.372min-1;不断搅拌和提高温度均可以增强海绵复合材料的催化效果。此外,新型复合材料可实现对水环境中4-硝基苯酚及有机染料等污染物高效催化降解。
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