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电动导排孔隙水对泥-水界面氮释放通量的控制效果研究

Study on the control effect of electrokinetic drainage of pore water on nitrogen release flux at the mud-water interface

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孔隙水是底泥氮素污染的主要载体和释放源头,对富含氮素的孔隙水予以分离和脱除是控制内源氮释放的潜在方案.以富营养化湖泊底泥为研究对象,采用自制底泥孔隙水电动导排装置,在上覆水深度为20 cm的条件下进行底泥孔隙水电动导排,共设置对照、重力排水(0 V/cm电压梯度)和间歇通电(0.5 V/cm电压梯度,4 h On/4 h Off)3组实验,分析了泥-水界面氮浓度及释放通量的变化特征,监测了孔隙水及底泥中氮形态、pH等理化参数,评估了电动导排孔隙水对泥-水界面氮释放通量的控制效果及影响因素.结果表明:电动导排孔隙水可有效降低泥-水界面的氮释放通量,实验进行632 h后,通电实验组泥-水界面累计DTN释放通量为282.28 mg N/m2,与对照组相比氮释放通量削减95.61％.电动导排孔隙水使阳极孔隙水呈酸性,阴极孔隙水呈碱性,pH的改变促进了底泥中可转化态氮(TTN)的活化,与重力排水相比,电动导排孔隙水后底泥离子交换态氮(IEF-N)去除率由11.11％～12.97％提升至12.59％～22.31％.电动导排孔隙水后底泥总氮脱除量为47015.72 mg/m3,累计能耗为162.38 kWh/m3.

顾鋆鋆、黎睿、吴兴熠、汤显强、胡艳平

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长江科学院流域水环境研究所,湖北武汉430010

流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室,湖北武汉430010

宜昌市东风渠灌区管理局,湖北宜昌443199

电动导排 电化学 沉积物 修复 氮释放通量 孔隙水 氮形态

CKSF2021531/SH51979006CKSD2019542/SH

2022

10.11949/0438-1157.20221012

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(11)
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