李 寧，吳 瓊，羅 歡，龐素艷，楊旭楠，張 淦

（1.珠江水利科學(xué)研究院 珠江河口治理與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510611；2.吉林建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130119；3.廣東省科學(xué)院微生物研究所，廣東 廣州 510070）

0 引言

城鎮(zhèn)河流底泥是各類人為污染物匯集的重要場(chǎng)所，包含有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽、硫化物和重金屬等[1]。過(guò)量的還原性污染物會(huì)消耗底泥中的溶解氧（DO），降低氧化還原電位（ORP），形成厭氧環(huán)境。在這種環(huán)境條件下，硫酸鹽還原菌將硫酸鹽（SO42-）還原為硫化氫（H2S），產(chǎn)生臭味氣體[2]。另外，從底泥中釋放的過(guò)量營(yíng)養(yǎng)鹽（氮、磷）可損壞上覆水水質(zhì)和破壞水生態(tài)[3]。因此，針對(duì)厭氧條件下黑臭底泥開(kāi)發(fā)碳、氮、硫污染物同步去除技術(shù)成為水環(huán)境治理的重要研究方向。

硝酸鈣是一種底泥原位修復(fù)中的常用氧化劑，能夠作為高電勢(shì)的電子受體并通過(guò)微生物反硝化作用降解有機(jī)污染物，比如鏈烷烴、多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物等[4-5]。但是，硝酸鈣易溶于水，直接投加易隨水流失，降低藥劑使用效率并容易引起上覆水氮素超標(biāo)[6]。生物強(qiáng)化措施（Bioaugmentation）通過(guò)將硝酸鈣與異養(yǎng)反硝化、好氧反硝化細(xì)菌等聯(lián)用，可緩解過(guò)量硝酸鹽污染、提高底泥污染物的處理效率[7]。但是，此方法仍然存在泥-菌-藥劑接觸不充分、擴(kuò)散速率快、作用時(shí)間短等問(wèn)題。硝酸鈣與功能細(xì)菌的固定化技術(shù)能夠協(xié)同調(diào)控底泥微生態(tài)環(huán)境，加速對(duì)污染底泥的修復(fù)效率，防止藥劑流失，是一項(xiàng)具有應(yīng)用前景的底泥原位修復(fù)技術(shù)[8]。

針對(duì)上述問(wèn)題，研究制備了一種基于“硝酸鹽緩釋-功能微生物固定化”的復(fù)合材料，可協(xié)同修復(fù)城鎮(zhèn)黑臭河道底泥，考察不同硝酸鈣、固化劑摻配比例的復(fù)合材料對(duì)底泥的修復(fù)效果，研究了緩釋材料對(duì)實(shí)際黑臭底泥的治理效果，以期為黑臭底泥治理工程實(shí)踐提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與底泥

采用的底泥固化劑為聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA），緩釋材料包衣劑為聚乙烯吡咯烷酮K30，主要氧化成分為四水合硝酸鈣（Ca(NO3)2·4H2O），反硝化細(xì)菌培養(yǎng)液包含硝酸鈉和無(wú)水乙酸鈉，上述藥劑均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司。

實(shí)驗(yàn)室批次實(shí)驗(yàn)所用底泥取自佛山市某黑臭河道表層0～30 cm，現(xiàn)場(chǎng)去除底泥中的樹(shù)葉、石頭等雜質(zhì)后做均質(zhì)化處理，通過(guò)野外低溫采樣箱運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室4℃冰箱保存。經(jīng)測(cè)定，底泥中的ORP為-198 mV，含水率為60%，酸可揮發(fā)性硫化氫（AVS）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為865 mg/kg。

1.2 材料制備與試驗(yàn)方法

1.2.1 緩釋功能材料制備

預(yù)培養(yǎng)接種底泥：采集清潔河道淤泥1 000 g于5 L塑料燒杯中，去除樹(shù)葉、石塊等雜質(zhì)后分別加入1 L濃度為0.1 mol/L的硝酸鈉溶液和1 L濃度為0.3 mol/L的乙酸鈉溶液，充分?jǐn)嚢杌旌衔锊⒄{(diào)制成泥漿，在避光、常溫條件下培養(yǎng)1周，富集得到反硝化功能底泥；倒出上清液，底泥自然風(fēng)干；將風(fēng)干后反硝化底泥充分研磨，過(guò)孔徑為0.178 mm的孔篩網(wǎng)，獲得預(yù)培養(yǎng)底泥；用密封袋封存于4℃冰箱中，備用。

硝酸鈣-PVA-SA溶液：首先，分別稱取4份200 g Ca(NO3)2·4H2O于4個(gè)500 mL的燒杯中，加水至150 mL；然后，向4個(gè)燒杯中分別加入1.8，2.7，3.6，4.5 g固化劑A（PVA），攪拌并加熱至PVA溶解，得到硝酸鈣-PVA溶液；最后，分到加 入3.2，4.8，6.4，8.0 g固化劑B（SA），加熱至沸騰，得到硝酸鈣-PVASA溶液。

緩釋功能材料：分別稱取4份100 g預(yù)培養(yǎng)底泥，分別與上述4種硝酸鈣-PVA-SA溶液混合，即m（CaNO3）2·4H2O）∶m（A+B）分別為20∶0.5；20∶0.75；20∶1；20∶1.25，揉制后采用制粒機(jī)（鼎歷，ZW-18，浙江溫州）分割成直徑為10±2 mm的球形粗顆粒；以5%的聚乙烯吡咯烷酮K30溶液作包衣劑，在旋轉(zhuǎn)包衣機(jī)（鑫星機(jī)械，BY30，河南鄭州）為粗顆粒作表面密封處理，制得硝酸鈣-微生物協(xié)同緩釋顆粒，分別編號(hào)為材料A～D。

硝酸鹽釋放率測(cè)試：分別稱取10 g上述編號(hào)為的A～D功能材料于500 mL燒杯，加入去離子水至500 mL，定期測(cè)試上覆水中NO3--N濃度變化，考察緩釋材料的基本特性。同時(shí)，稱取等量成分的Ca（NO3）2·4H2O作為試驗(yàn)對(duì)照組。

1.2.2 底泥修復(fù)批次試驗(yàn)

分別取15 L均質(zhì)后的濕底泥置于6個(gè)35 L的特制透明塑料反應(yīng)柱內(nèi)，分別標(biāo)記為P0～P5。P0為底泥不做任何處理的空白對(duì)照組，P1為只投加Ca（NO3）2·4H2O的對(duì)照組，在P2～P5中，各取375 g緩釋材料A～D分別投放于反應(yīng)柱內(nèi)底泥上部，用虹吸法注入清水，補(bǔ)充體積至30 L，即V泥∶V水=1∶1。取樣時(shí)間依次為試驗(yàn)開(kāi)始后第1，2，4，6，10，14，18，24和30天，每次采樣后用清水補(bǔ)充因采樣和蒸發(fā)導(dǎo)致的損失水量。采集后分別對(duì)底泥的AVS含量和上覆水的NH4+-N，TN，COD濃度進(jìn)行測(cè)定，并觀察底泥氧化層厚度，評(píng)價(jià)不同緩釋材料對(duì)底泥的處理效果。

1.3 原位修復(fù)試驗(yàn)方法

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)河段選于佛山市某黑臭河段，河段全長(zhǎng)700 m，水域面積6 500 m2，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)河涌的上、中、下游分別選取長(zhǎng)度50 m，寬度4～6 m的樣方開(kāi)展原位治理實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)段分別編號(hào)為S1，S2和S3，底泥主要污染物指標(biāo)見(jiàn)表1。試驗(yàn)期間，分別對(duì)底泥和上覆水的ORP，pH值，NH4+-N，NO3--N和底泥中AVS濃度進(jìn)行測(cè)定。

表1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)污染底泥及上覆水物理、化學(xué)指標(biāo)

藥劑投加量計(jì)算：緩釋材料的使用量與底泥中AVS和總有機(jī)碳（TOC）濃度有關(guān)，根據(jù)兩者的電子還原當(dāng)量，計(jì)算緩釋材料的理論使用量，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)公式（1）：

式中：C緩釋材料為緩釋材料理論使用量，g/t；MAVS為去除AVS所需的材料使用量，g/t；MTOC為去除TOC所需的材料使用量，g/t；MRES是為保證使用效果的安全使用量，g/t；CAVS為底泥中AVS含量，g/t；CTOC為底泥中TOC含量，g/t；R為T(mén)OC去除率，%。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段底泥污染指標(biāo)和設(shè)計(jì)處理深度（表層下20 cm），計(jì)算得出緩釋材料理論使用量為5.0 kg/m2，據(jù)此，在現(xiàn)場(chǎng)河涌底泥施用緩釋材料，開(kāi)展原位修復(fù)試驗(yàn)研究。

1.4 測(cè)試方法

底泥中AVS測(cè)定采用對(duì)氨基二甲基苯胺分光光度法；ORP及pH值測(cè)定采用便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀（HACH，HQ1110，美國(guó)）；上覆水中TP測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解—紫外分光光度法；COD測(cè)定采用連華水質(zhì)快速檢測(cè)儀（連華科技，5B-3F，北京）；NH4+-N和NO3--N測(cè)定分別采用納氏試劑法和紫外分光光度法。樣品各指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。數(shù)據(jù)分析采用Origin 9.0軟件。

2 結(jié)果與討論

2.1 緩釋材料的基本特性

為考察緩釋材料對(duì)NO3--N的釋放規(guī)律，對(duì)空白組和實(shí)驗(yàn)組NO3--N濃度進(jìn)行了連續(xù)18 d的觀測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，4種緩釋材料均表現(xiàn)為前期NO3--N釋放率上升較快，而后期速率呈現(xiàn)平穩(wěn)的特征。對(duì)比4種緩釋材料，固化劑含量較低材料的NO3--N釋放速率大于固化劑含量較高的，即編號(hào)A～D材料對(duì)NO3--N釋放率大小依次為：A＞B＞C＞D，這是高濃度固化劑導(dǎo)致固化強(qiáng)度增高的結(jié)果。第18天時(shí)，4種緩釋材料對(duì)NO3--N的釋放率分別為81%，72%，65%和56%。另外，由于未添加固定劑，對(duì)照組在第1天對(duì)NO3--N的釋放率達(dá)到95%，并保持較高濃度。因此，以PVA和SA作為固化劑，能夠有效控制NO3--N釋放，達(dá)到緩釋的目的。

圖1 不同緩釋顆粒材料的NO3--N釋放率

2.2 緩釋材料批次實(shí)驗(yàn)效果

2.2.1 緩釋材料對(duì)上覆水的影響

在靜置水的批次實(shí)驗(yàn)條件下，緩釋材料對(duì)上覆水水質(zhì)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 修復(fù)期上覆水中NH4+-N，TN和COD濃度的變化

由圖2（a）可知，試驗(yàn)期間內(nèi)NH4+-N均呈現(xiàn)前期上升，后期持續(xù)下降的趨勢(shì)。P0組未添加任何外源藥劑，在第0～10天NH4+-N質(zhì)量濃度由3.3 mg/L增至6.8 mg/L，這是由于底泥中NH4+-N通過(guò)濃度擴(kuò)散轉(zhuǎn)移至上覆水中；第10～30天，由于硝化作用存在，NH4+-N質(zhì)量濃度逐漸下降至5.3 mg/L。由于大量Ca（NO3）2·4H2O投入到底泥中，促進(jìn)了底泥有機(jī)質(zhì)分解和NH4+-N釋放，P1組在第4天NH4+-N質(zhì)量濃度快速上升至11.2 mg/L，隨后持續(xù)下降至第30天的10.1 mg/L。P2～P5組在第6天NH4+-N質(zhì)量濃度均上升至最大值，分別為9.5，8.9，8.1，7.3 mg/L。可見(jiàn)，隨著固化劑含量增加，緩釋材料導(dǎo)致上覆水NH4+-N濃度連續(xù)下降，緩釋材料有助于減緩底泥對(duì)上覆水NH4+-N的釋放。另外，第30天時(shí)，相比于P0組，材料A～D對(duì)NH4+-N的去除率分別提高28.3%，33.9%，41.5%和47.1%，促進(jìn)上覆水NH4+-N降解。與直接投加Ca（NO3）2·4H2O的P1組對(duì)比，P2～P5組上覆水NH4+-N濃度分別降低62.3%，65.3%，69.3%和72.3%。由圖2（b）可知，由于Ca（NO3）2·4H2O的快速溶解，P1組TN質(zhì)量濃度在第1天急劇增加至61.0 mg/L，隨后第30天時(shí)，質(zhì)量濃度下降至57 mg/L，直接投加Ca（NO3）2·4H2O會(huì)導(dǎo)致上覆水產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。4種緩釋材料投加明顯降低了上覆水中TN含量，隨著固化劑含量增加，第10天，4組TN質(zhì)量濃度最大值依次降低，分別為45.1，39.5，33.2，29.2 mg/L。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，上覆水TN濃度從大到小依次為：P1＞P2＞P3＞P4＞P5＞P0，相比P1組，P2～P5組TN濃度分別下降了40.3%，47.4%，54.4%，63.2%。緩釋材料投加解決了直接投加Ca（NO3）2·4H2O導(dǎo)致上覆水TN過(guò)高的問(wèn)題。由圖2（c）可知，緩釋材料對(duì)上覆水COD的影響及濃度變化規(guī)律與NH4+-N相似。第6天，P1～P5組COD質(zhì)量濃度均達(dá)到最大值，分別為96.5，83.2，78.1，75.6，71.3 mg/L。相比于各組最大值，第30天結(jié)束時(shí)，COD去除率分別為10.9%，37.5%，37.2%，37.8%，38.3%。與直接投加Ca（NO3）2·4H2O的P1組相比，第30天，P2～P5組上覆水COD濃度分別下降39.5%，43.0%，45.3%，48.8%，有效緩解了直接投加藥劑導(dǎo)致底泥COD釋放過(guò)快的問(wèn)題。趙振[9]認(rèn)為，就地注射Ca（NO3）2可有效抑制底泥中NH4+-N，TN和COD向上覆水釋放，是控制內(nèi)源污染和防治水體營(yíng)養(yǎng)鹽釋放的有效方法。

2.2.2 緩釋材料對(duì)底泥的影響

緩釋材料對(duì)底泥AVS濃度變化及去除率的影響見(jiàn)圖3。由圖3可知，整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，P0組AVS濃度未發(fā)生明顯下降。但P1～P5組AVS的去除率分別達(dá)到62.3%，78.6%，84.0%，91.1%和72.6%，這說(shuō)明Ca（NO3）2·4H2O能夠有效去除污染底泥中的AVS。投加緩釋材料比單純投加Ca（NO3）2·4H2O更能提升AVS去除率，一方面，緩釋特性使氧化劑持續(xù)作用時(shí)間更長(zhǎng)；另一方面，反硝化微生物協(xié)同作用提高了NO3--N的利用率，強(qiáng)化了對(duì)還原性AVS的轉(zhuǎn)化率。另外，前期（第0～10天）AVS濃度下降速率依次為：P2＞P3＞P4＞P5，這可能與NO3--N緩釋速率有關(guān)，NO3--N釋放率越高，AVS去除速率越快。但是，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，P4組AVS去除率大于P2，P3組，其原因可能是長(zhǎng)效NO3--N釋放導(dǎo)致編號(hào)C材料中Ca（NO3）2·4H2O作用時(shí)間與反硝化微生物的協(xié)同作用達(dá)到最大化。P4組AVS去除率大于P5組，原因可能是過(guò)多的固化劑減弱了Ca（NO3）2·4H2O釋放，阻礙了微生物對(duì)NO3--N的利用率。因此，材料C中Ca（NO3）2·4H2O與固化劑的最優(yōu)質(zhì)量比為20∶1，可以達(dá)到最高AVS去除率。通過(guò)緩釋顆粒治理，底泥外觀由深黑色轉(zhuǎn)化為黃褐色，有效范圍擴(kuò)散至表層底泥下10±2 cm。

圖3 修復(fù)期底泥中AVS質(zhì)量分?jǐn)?shù)及去除率變化

硝酸鈣緩釋顆粒技術(shù)以微生物反硝化代謝理論為依據(jù)，在硫自養(yǎng)反硝化細(xì)菌的作用下，以NO3-為電子受體，促進(jìn)了底泥中S2-，HS-氧化為SO42-（公式2～3）或S0（公式4）。另外，反硝化過(guò)程產(chǎn)生的NO2-可以與NH4+通過(guò)厭氧氨氧化生成N2，實(shí)現(xiàn)底泥中氮與硫元素的同步去除（公式5）[10-11]。在枯草（Vallisneria natans）為主的底泥修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)中，額外添加的NO3-顯著增加了硝酸鹽還原-硫氧化細(xì)菌（NR-SOB）的豐度，從而抑制了黑臭底泥中H2S和S2-的釋放[12]。另外，Ca2+與SO42-反應(yīng)生成難溶解性的CaSO4，降低了S元素的生物可利用性，從而降低了處理后底泥返黑返臭風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)添加緩釋材料后，底泥ORP在試驗(yàn)期內(nèi)均明顯上升，第30天時(shí)，P0～P5的ORP分別為-203.1，-116.5，-78.2，-65.3，-45.5和-73.3 mV。對(duì)比P0組，P1～P5ORP升幅分別為42.6%，61.5%，67.8%，77.6%，63.9%，說(shuō)明投加緩釋材料后底泥ORP得到顯著提升。XIA D等[13]證明ORP的增加有助于改變底泥中的缺氧還原環(huán)境和促進(jìn)化能好氧細(xì)菌的增殖。硝酸鈣-微生物協(xié)同顆粒能夠改變底泥微生物群落功能菌群結(jié)構(gòu)，為好氧細(xì)菌生長(zhǎng)提供適宜條件。

2.3 緩釋材料的治理效果

2.3.1 緩釋材料對(duì)上覆水的影響

現(xiàn)場(chǎng)示范研究中治理前、后（第1天和第30天）河涌上覆水水質(zhì)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，在未投加緩釋材料的空白對(duì)照河段，上覆水NH4+-N去除率僅為23.2%，而治理河段上、中、下游S1，S2和S3位點(diǎn)的NH4+-N去除率分別達(dá)到69.2%，79.1%和70.0%。分析原因，一方面，緩釋顆粒本身作為微生物菌劑來(lái)源，有助于硝化細(xì)菌豐度增加；另一方面，底泥中耗氧有機(jī)物、AVS的減少和ORP的增加，有助于好氧細(xì)菌生長(zhǎng)和活性提高。同時(shí)，觀察到TN去除率由對(duì)照組的9.1%分別上升至S1，S2，S3位點(diǎn)的32.3%，47.8%和40.6%，第30天S1～S3位點(diǎn)上覆水TN質(zhì)量濃度分別為21.1，18.2和19.6 mg/L。LI L等[14]直接利用2倍投加量（相對(duì)于硫自養(yǎng)反硝化理論投加量）的粉末狀Ca(NO3)2處理河道黑臭底泥，導(dǎo)致上覆水NO3--N與NO2--N質(zhì)量濃度分別增加了168.1，26.9 mg/L，相比之下，本研究在1個(gè)月處理期內(nèi)試驗(yàn)段并未發(fā)生上覆水TN增加問(wèn)題，證明緩釋顆粒可以有效控制TN濃度過(guò)高。與治理前相比，試驗(yàn)段上覆水顏色已經(jīng)明顯由灰黑色轉(zhuǎn)邊為淡綠色，外觀改善效果明顯。

圖4 修復(fù)前、后上覆水中NH4+-N，TN濃度

2.3.2 緩釋材料對(duì)底泥的影響

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)河段底泥中的AVS濃度進(jìn)行分析與比較，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，空白對(duì)照河段底泥治理前、后AVS質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為846，813 mg/kg，AVS去除率僅為3.9%。試驗(yàn)段S1，S2和S3點(diǎn)位治理后AVS分別為90，110，135 mg/kg，AVS質(zhì)量分?jǐn)?shù)去除率分別為89.0%，87.1%和83.8%。處理后第21天，底泥顏色已經(jīng)由墨黑色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S褐色，臭味基本消除。袁芳建等[15]考察了“硝酸鈣-活性炭-沸石”技術(shù)對(duì)黑臭底泥的修復(fù)效果，25 d后AVS去除率最高達(dá)到86.6%，認(rèn)為該聯(lián)用技術(shù)可顯著抑制底泥污染物釋放。因此，在工程應(yīng)用中硝酸鈣緩釋顆粒可以實(shí)現(xiàn)底泥AVS高效去除。

圖5 修復(fù)前、后底泥中AVS濃度

2.4 “先泥后水”模式

健康河流應(yīng)該具備生態(tài)結(jié)構(gòu)完整、生態(tài)過(guò)程有序和生態(tài)功能穩(wěn)定等基本特征。但是，在我國(guó)前期河湖治理階段中，普遍存在“重水體、輕底泥”、“重水質(zhì)、輕生態(tài)”等系統(tǒng)問(wèn)題，導(dǎo)致黑臭水體“久治不清”，水質(zhì)反彈。河湖水體和底泥是有機(jī)整體，要維持優(yōu)良的河湖水質(zhì)首先必須解決底泥的內(nèi)源污染問(wèn)題，要恢復(fù)河湖生態(tài)也應(yīng)以底泥修復(fù)為前提。只有解決好“盆”和“水”的關(guān)系才是根本解決水體黑臭問(wèn)題的關(guān)鍵。課題組總結(jié)了近年城市河湖治理的經(jīng)驗(yàn)，以“泥-水”系統(tǒng)的基本屬性和作用機(jī)制為理論依據(jù)，基于整體觀和系統(tǒng)觀，提出“先泥后水”的治理模式，流程示意見(jiàn)圖6。

圖6 污染底泥C，N，S元素轉(zhuǎn)化機(jī)制

先“泥”：利用硝酸鈣-微生物協(xié)同緩釋顆粒快速氧化還原性有機(jī)物和低價(jià)態(tài)硫、消除底泥黑臭，改善底泥外觀，提升氧化還原電位。這一過(guò)程為后續(xù)水生態(tài)修復(fù)搶占時(shí)間，為好氧微生物生長(zhǎng)提供了必備的好氧生境條件，為水生植物營(yíng)造良好生境。

后“水”：通過(guò)前期治理，“新生”泥-水界面相對(duì)潔凈，通過(guò)好氧條件下有機(jī)物降解、氨氧化等功能菌群的代謝作用，表層底泥污染物持續(xù)降解與轉(zhuǎn)化，上覆水中N，P污染物不斷匯入底泥，帶動(dòng)水質(zhì)持續(xù)改善，引導(dǎo)重構(gòu)“泥-水”微生物健康生態(tài)。

由此可見(jiàn)，“先泥后水”是一種“泥驅(qū)動(dòng)水”的“泥水共治”水生態(tài)修復(fù)模式，在該模式下開(kāi)發(fā)“硝酸鈣-微生物協(xié)同緩釋顆?！蹦軌蛟趨捬鯒l件下實(shí)現(xiàn)底泥碳、氮硫污染物的同步去除[16-17]，克服了傳統(tǒng)“曝氣”技術(shù)僅能氧化表層底泥、處理深度小的弊端（DO僅能下滲0.5 cm左右）。緩釋顆粒具備的優(yōu)勢(shì)：①生物入侵風(fēng)險(xiǎn)低，菌種來(lái)源于土著微生物；②處理深度靈活，可根據(jù)需求決定埋深；③返黑返臭風(fēng)險(xiǎn)低，從根本上削減了碳氮硫污染物存量?！跋饶嗪笏蹦Ｊ娇蓪?shí)現(xiàn)底泥由污染“源”向“匯”的轉(zhuǎn)變，是一種科學(xué)、合理、可持續(xù)的底泥治理模式，而“基于硝酸鈣-微生物協(xié)同緩釋顆粒的厭氧底泥碳氮硫同步去除技術(shù)”作為“先泥后水”新修復(fù)模式中的核心技術(shù)，在城市黑臭河道治理和水生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域具備重要應(yīng)用前景。

3 結(jié)論

（1）基于硝酸鈣-微生物協(xié)同作用的緩釋顆粒材料能夠有效避免NO3--N的過(guò)度釋放，防止上覆水NH4+-N，TN和COD濃度升高帶來(lái)的二次污染。

（2）制備的緩釋顆粒材料能夠有效去除底泥中的AVS，緩釋材料中硝酸鈣與固化劑的最佳質(zhì)量比為20∶1，第30天時(shí)最高AVS去除率可以達(dá)到91.1%，黑臭底泥治理有效深度為10±2 cm。

（3）緩釋顆粒材料在實(shí)際黑臭河涌治理中得以成功應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明河涌上覆水TN去除率為32.3%～47.8%，底泥AVS去除率為83.8%～89.0%。

（4）基于“先泥后水”新模式開(kāi)發(fā)的“硝酸鈣-微生物協(xié)同緩釋顆粒同步去除底泥碳氮硫技術(shù)”對(duì)削減底泥耗氧物質(zhì)，重構(gòu)后續(xù)底泥好氧微生態(tài)和持續(xù)提升上覆水水質(zhì)具有重用作用，緩釋材料滿足厭氧條件下原位底泥修復(fù)要求，對(duì)城鎮(zhèn)河道黑臭底泥治理具有重要工程應(yīng)用前景。