[发明专利]一种基于水体纳污能力分析的氮、磷污染底泥环保疏浚深度确定方法

说明书

本发明公开了一种基于水体纳污能力分析的氮、磷污染底泥环保疏浚深度确定方法，该方法通过模拟自然条件下一定厚度分层底泥与水之间的污染物释放试验，得到各层底泥的单位面积释放量，并根据小试试验与实际待疏浚区域泥水的比例关系，计算出实际的底泥污染物释放总量，在对比分析底泥污染释放总量与水体纳污能力的基础上，建立了底泥环保疏浚深度的判定方法。本发明提供的方法克服了现有技术的不足，比现有技术更加科学合理。

技术领域

本发明属于水环境治理、环境监测、河湖库底泥监测领域，具体涉及一种基于水体纳污能力分析的氮、磷污染底泥环保疏浚深度确定方法。

背景技术

河道底泥是入河污染物特别是营养物质的主要蓄积场所，各种来源的营养物质经一系列物理、化学及生化作用，沉积于河底，形成疏松状、富含有机质和营养盐的灰黑色底泥。底泥作为污染物的主要蓄积库，在一定条件下可向上覆水体释放各种污染物，是影响水质的重要内源污染。在环保疏浚区域筛选时，底泥的污染程度及其对水环境的影响也是重要的指标，但目前对如何通过污染底泥释放试验精准筛选出环保疏浚范围及深度的研究仍较少，尚未形成统一标准。

在各类已发布的规范、指南及技术文件中，目前仅《湖泊河流环保疏浚工程技术指南》提出了通过吸附─解吸平衡法判定氮磷类污染底泥的污染程度及环保疏浚深度。该指南中将底泥与人工配置的不同浓度梯度的磷酸二氢钾和氯化铵标准溶液进行混合，对应得到可溶性无机磷和氨氮的分配平衡浓度数值，进一步通过绘制底泥氮、磷含量与水中分配平衡浓度的关系曲线，推算出在水体达到相应水质控制标准所要求的水质时底泥中氮、磷的对应含量阈值，并进一步与湖泊流域本底的氮、磷含量进行对比，进而确定工程区高氮、磷污染底泥环保疏浚控制值。该方法中的分配平衡浓度为将底泥与实验室配置的标准溶液进行混合后所得，可是自然情况下氮、磷的吸附解吸是一个长期的过程，受到多种因素的影响，如：底泥理化性质、吸附特性、上覆水中氮、磷本底含量、微生物等，直接将底泥与人工配制水样进行混合得到的分配平衡浓度与自然状态下底泥与上覆水之间的分配平衡关系差异较大，无法真实反映底泥与上覆水之间的分配平衡关系。该方法不仅在操作上较为复杂，且缺乏准确性。

发明专利《氮磷污染底泥环保疏浚深度的判定方法》(CN 111044705 A)通过人工配制水样，采用小试试验的方法进行泥-水分配平衡试验，提出了根据平衡浓度和水质标准值进行比较判定清淤深度。由于疏浚工程区有不同的泥厚和水深，而小试试验中的泥水比和接触面积是固定的，该方法不能反映底泥中污染物向水体释放的真实情况，而且该发明专利中未对具体的试验参数和计算方法进行明确，导致专利的实际操作性不强。

针对现有技术的不足，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于水体纳污能力分析的氮、磷污染底泥环保疏浚深度确定方法。

本发明上述目的通过如下技术方案实现：

一种基于水体纳污能力分析的氮、磷污染底泥环保疏浚深度确定方法，包括如下步骤：

S1，确定待疏浚工程区域水体的水功能区划目标水质等级的总氮TN、总磷TP浓度；

S2，计算待疏浚工程区域水体从比目标水质等级优一个等级的TN、TP浓度限值到目标水质等级的TN、TP浓度限值的TN、TP纳污量W_CN、W_CP；

S3，对待疏浚工程区域水体的污染底泥布点采集柱状样品，将该柱状样品分层切割得到分层泥样，并将各分层泥样分别置于静态释放试验装置中；

S4，根据比目标水质等级优一个等级的TN、TP浓度限值配制水样，并将该水样分别加到各含有不同分层泥样的静态释放试验装置中，于常温条件下开展静态释放试验，直至分层泥样上覆水中的TN、TP浓度稳定，计算各分层泥样TN、TP的单位面积释放量q_N、q_P；