底泥中磷的原位化學(xué)控制試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來,我國湖泊水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)象非常嚴(yán)重。造成水體富營養(yǎng)化的主要因素是氮和磷。水體中的氮磷被微生物攝取后,一部分會(huì)隨著微生物的死亡而沉積到底泥中。隨著污水排放治理力度的不斷加大,進(jìn)入水體的外源性氮磷的量在不斷減少。但沉積物釋放到水中的氮磷成為水體富營養(yǎng)化持續(xù)的一個(gè)主要因素。因此控制沉積物中磷的釋放是根治水體富營養(yǎng)化的必不可少重要一環(huán)。
　　底泥磷釋放的原位控制技術(shù)得到了越來越多的重視,但是相關(guān)的技術(shù)和機(jī)理仍然缺少系統(tǒng)深入的研究。

2、本文以西安雁鳴湖二號湖區(qū)沉積物表層20cm處的底泥為研究對象,通過模擬試驗(yàn),分別考察了不同環(huán)境條件對底泥間隙水磷釋放的影響和不同環(huán)境條件對底泥上覆水界面磷釋放的影響。同時(shí)考察了不同原位控制技術(shù)(投加硝酸鈣,沸石覆蓋和曝氣與沸石覆蓋組合技術(shù))對底泥磷釋放的控制效果。試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)溫度、pH值對底泥間隙水磷釋放有非常顯著的影響。溫度越高(25℃)底泥磷釋放越快,間隙水中總磷的濃度會(huì)越高。堿性條件和酸性條件有利于底泥磷向間隙

3、水釋放,而pH值為5,7,9時(shí)間隙水中總磷濃度的最大值分別為1.030mg/L,0.915mg/L,1.175mg/L。
　　(2)溫度、pH值、溶解氧和擾動(dòng)對底泥上覆水界面磷釋放有很大的影響。底泥對磷的釋放量會(huì)隨著溫度的升高而增大。溫度為25℃時(shí),上覆水中總磷的最大濃度為0.380mg/L,是低溫(5℃)時(shí)的1.49倍,并且溫度越高上覆水總磷濃度達(dá)到最大的時(shí)間越短。pH值對底泥磷釋放影響主要表現(xiàn)在中性條件下底泥磷的釋放量最小,而

4、在堿性或是酸性條件下底泥磷的釋放量會(huì)增加。溶解氧對底泥磷釋放的控制效果最為明顯,充氧使底泥處于好氧狀態(tài)可以非常好的抑制底泥對磷的釋放,上覆水的總磷濃度一直處在0～0.205mg/L范圍之內(nèi);厭氧條件下,360h之后上覆水中總磷的濃度維持在4.205~4.335mg/L。當(dāng)擾動(dòng)強(qiáng)度較低時(shí),不會(huì)引起大部分底泥的再懸浮,只會(huì)使上覆水磷濃度的擴(kuò)散更加均勻;當(dāng)有足夠的擾動(dòng)強(qiáng)度時(shí),底泥會(huì)發(fā)生再懸浮,導(dǎo)致上覆水總磷濃度的升高。
　　(3)投加硝

5、酸鈣可以控制底泥磷的釋放。投加量越大,控制效果越好,時(shí)效性越長。
　　(4)天然沸石覆蓋層對底泥磷釋放有一定的控制效果。無機(jī)改性沸石中,CaCl2改性沸石對底泥磷釋放的控制效果最好,其次是NaCl改性沸石。溫度越高(25℃)控制效果越差。沸石的粒徑越小,覆蓋層的厚度越厚,對底泥磷釋放的控制效果越好。
　　(5)試驗(yàn)初期,空氣無法到達(dá)底泥表層,產(chǎn)生的擾動(dòng)使上覆水總磷濃度高于厭氧條件下。隨著時(shí)間的延長,曝氣對沸石覆蓋層控制底泥磷