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水體黑臭是水體在有機(jī)污染情況下, 產(chǎn)生氨氣、和有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、錳和硫化物等黑色物質(zhì)所致.黑臭水體由于嚴(yán)重缺氧, 水體中大量生物無法生存, 水體生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞, 失去自凈功能.黑臭水體治理方法有物理法、化學(xué)法和生物法, 生物法中的微生物在生物修復(fù)中發(fā)揮重要作用.羅家海在研究珠江廣州河段局部水體黑臭時(shí)也提出, 珠江廣州河段溶解氧低, 局部水體黑臭的主要原因是水體中氨氮太多, 大量消耗水中的溶解氧所致, 降低氨氮的含量對(duì)提高河水的溶解氧至關(guān)重要.其他學(xué)者也提出影響水體污染的因素中氮類物質(zhì)占據(jù)重要地位, 特別是NH4 -N, 許多水體惡化都和其關(guān)系密切.
海水中鎘以CdCl 和CdCl2為其主要形態(tài)(合計(jì)占總量的92%),河水中的主要形態(tài)為Cd2 和CdCO3及穩(wěn)定性很小的絡(luò)合態(tài)鎘。在pH值較高的水體中,鎘能以被顆粒物吸附的形態(tài)存在。例如水體中所含土壤微粒、氧化物和氫氧化物膠體顆粒物以及腐植酸等都對(duì)水體中的鎘化合物有強(qiáng)烈吸附作用。圖5-12顯示出Al2O3和SiO2微粒對(duì)鎘的吸附情況,由圖可以看出,當(dāng)水體pH值降到一定范圍時(shí),呈負(fù)吸附狀態(tài),即此時(shí)原先含于氧化物中的鎘被解吸而重新溶解。
水體中有機(jī)腐植質(zhì)對(duì)鎘的吸附作用隨pH增大而加強(qiáng)(圖5-13)。腐植酸對(duì)鎘的吸附能力與含羧基的合成吸附劑的吸附能力相近。
鎘在水體中狀態(tài)分布也受水環(huán)境氧化還原電位影響,隨水體氧化性增強(qiáng),吸附在沉積物表面的鎘化物會(huì)逐漸解吸而釋放到水體中;相反,水體還原性提高,將有利于沉積物對(duì)鎘的吸附。
含鐵錳氨地下水在我國東北地區(qū)廣泛分布, 含鐵錳氨地下水生物凈化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)鐵錳氨的凈化去除, 在此工藝中鐵的氧化耗氧量為0.143 mg·L-1, 錳的氧化耗氧量為0.29 mg·L-1, 而氨氮的氧化耗氧量高達(dá)4.57 mg·L-1, 并且隨著近年來地下水中氨氮濃度的不斷升高, 勢(shì)必會(huì)大幅增加水中DO(溶解氧)的消耗, 導(dǎo)致原水中原本緊張的DO更加不足, 使供需矛盾加劇.有研究發(fā)現(xiàn)氨氮經(jīng)過全程自養(yǎng)脫氮(completely autotrophic ammonium removal over nitrite, CANON)過程氧化耗氧量僅為1.94 mg·L-1, 由此可知, 當(dāng)進(jìn)水中的氨氮通過CANON過程去除時(shí), 會(huì)降低水中溶解氧的消耗, 從而提升出水中的溶解氧, 提高生物濾柱的抗沖擊負(fù)荷.因此CANON工藝引起了研究者的廣泛關(guān)注.梁雨雯等實(shí)現(xiàn)了常溫條件下鐵錳氨復(fù)合污染地下水耦合自養(yǎng)脫氮過程, 李冬等成功啟動(dòng)并運(yùn)行了低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝.