外加碳源及沉水植物狐尾藻对上覆水中各形态磷浓度的影响

采用室内模拟实验(模拟“水体-底泥-沉水植物”生态系统),研究了外加碳源及沉水植物生长对上覆水总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性活性磷(SRP)、溶解性有机磷(DOP)的影响.结果表明:在本研究条件下,上覆水中各形态磷以溶解性总磷(DTP)为主;外加碳源,促进了沉积物磷的释放,增加了上覆水磷含量;沉水植物狐尾藻...     

溶解氧等环境因素对Alafia河表层沉积物磷释放影响的模拟研究

在实验室条件下,采用混合均匀的Alafia河表层沉积物并以蒸馏水为上覆水进行沉积物磷释放模拟试验,研究了溶解氧、有机碳和金属铝对沉积物磷(PO4-P)释放的影响.结果表明,试验期间厌氧条件下沉积物磷释放量明显高于好氧条件下.厌氧条件下,未添加金属铝、添加有机碳源的试验组中沉积物释放平衡时水中磷浓度为5.93 mg·L-1;好氧条件下,平衡时水中磷浓度为2.39mg·L-1.研究还发现,未添加金属铝的试验组,无论好氧还是厌氧条件下,未添加有机碳源时,沉积物磷释放量高于添加碳源条件;而在添加金属铝后,添加有机碳源的试验组中磷释放昔略高于未添加碳源的试验组.添加金属铝能够明显抑制沉积物中磷的释放.未添加金属铝,厌氧条件下,平衡时水中磷浓度为6.91 mg·L-1,好氧条件下,释放半衡时水中磷浓度为3.70nag·L-1;而添加金属铝的试验组,无论厌氧还是好氧条件下,上覆水中磷浓度均很小,接近于0 mg·L-1.     

环境因子对南四湖沉积物中磷释放的影响

以南四湖采样点4(韩庄运河)为研究对象,分析了环境因子(FeCl3、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因。结果表明,铁盐加入的上覆水体总磷释放初始增幅较大,尔后呈下降的趋势;在设定的pH内(5.5,7.0,8.0),随着pH的升高而沉积物内源磷释放量增加;温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中释磷量比较小,随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加。     

环境因子对南四湖沉积物中磷释放的影响

以南四湖采样点4(韩庄运河)为研究对象,分析了环境因子(FeCl3、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因。结果表明,铁盐加入的上覆水体总磷释放初始增幅较大,尔后呈下降的趋势;在设定的pH内(5.5,7.0,8.0),随着pH的升高而沉积物内源磷释放量增加;温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中释磷量比较小,随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加。     

无机解磷菌对天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响

为研究解磷菌对荣成天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响,以前期筛选的3株无机解磷菌和表层沉积物为试验材料进行室内模拟试验,分析了不同解磷菌接种条件下水体总磷及pH、Eh等参数的动态变化,比较了试验前后沉积物各形态无机磷的含量差异。结果表明,在试验前期,各解磷菌处理水体的pH均不同程度下降,其中沉积物灭菌组和非灭菌组分别降至6.46~6.88和6.66~6.78。试验期间各处理水体Eh不断下降,结束时沉积物-水界面呈厌氧状态。灭菌条件下解磷菌的接种明显促进了沉积物磷的释放,试验后期各加菌处理水体的总磷含量远高于对照;未灭菌条件下水体总磷上升较慢且总体水平较低,不同解磷菌处理间差异较小。试验结束时,大部分加菌处理沉积物中HCl^-P（钙结合态磷）含量下降了19.92~50.08mg·kg^-1,BD-P（可还原态磷）含量下降1.81~4.19mg·kg^-1,而NaOH-P（铁铝结合态磷）未下降。研究表明,无机解磷菌的接种可明显降低上覆水pH,从而使得沉积物中HCl^-P溶解释放;HCl^-P为天鹅湖沉积物磷的主要赋存形态,在解磷菌作用下其对上覆水体磷水平的潜在贡献不容忽视。     

溶解氧等环境因素对Ａｌａｆｉａ 河表层沉积物磷释放影响的模拟研究

在实验室条件下,采用混合均匀的Alafia 河表层沉积物并以蒸馏水为上覆水进行沉积物磷释放模拟试验,研究了溶解氧、有机碳和金属铝对沉积物磷（PO4-P）释放的影响。结果表明,试验期间厌氧条件下沉积物磷释放量明显高于好氧条件下。厌氧条件下,未添加金属铝、添加有机碳源的试验组中沉积物释放平衡时水中磷浓度为5.93 mg·L-1;好氧条件下,平衡时水中磷浓度为2.39 mg·L-1。研究还发现,未添加金属铝的试验组,无论好氧还是厌氧条件下,未添加有机碳源时,沉积物磷释放量高于添加碳源条件;而在添加金属铝后,添加有机碳源的试验组中磷释放量略高于未添加碳源的试验组。添加金属铝能够明显抑制沉积物中磷的释放。未添加金属铝,厌氧条件下,平衡时水中磷浓度为6.91 mg·L-1,好氧条件下,释放平衡时水中磷浓度为3.70 mg·L-1;而添加金属铝的试验组,无论厌氧还是好氧条件下,上覆水中磷浓度均很小,接近于0 mg·L-1。

     

不同溶解氧质量浓度和pH值条件下 3种钝化剂对沉积物磷释放通量及磷形态的影响

为了探究环境因子对磷钝化剂作用效果的影响,在沉积物柱中设置了溶解氧(DO)质量浓度分别为0.60、4.00、8.00 mg·L~(-1)和pH值分别为5.5、7.5、9.5的环境条件,分别添加一定剂量的铝盐、铁盐和锁磷剂后,检测上覆水磷质量浓度,并探讨了沉积物磷释放通量和沉积物磷形态的变化。结果表明:随着溶解氧质量浓度的增加,铁盐组中沉积物磷平均释放通量逐渐降低,分别为0.35、0.20、0.10 mg·m~(-2)·d~(-1),主要是在好氧条件下,铁盐促进了沉积物中生物有机磷(NaOH-nrP)的分解,从而降低了沉积物活性磷的释放通量。铝盐和锁磷剂在厌氧或好氧条件下均能显著降低沉积物中弱吸附态磷(NH_4Cl-P)或NaOH-nrP的比例,抑制沉积物磷的释放,从而将上覆水总磷(TP)质量浓度控制在0.03 mg·L~(-1)以下。随着pH值升高,铝盐和铁盐组中沉积物磷平均释放通量呈增加趋势,在pH值为9.5时,铝盐或铁盐均不能降低沉积物活性磷质量分数从而抑制磷释放。锁磷剂组中沉积物磷平均释放通量随着pH值的升高均显著低于对照组,沉积物中活性磷NH_4Cl-P质量分数减少了0.12%,氧化还原敏感态磷(BD-P)减少了5.0%～12.0%,从而降低了沉积物活性磷的释放通量。因此,锁磷剂能显著抑制沉积物磷释放,受溶解氧质量浓度和pH值的影响较小,在沉积物内源磷控制中具有较广泛的适用前景。     

大型水生植物对太湖底泥磷释放的影响研究

通过对太湖流域常见3种水生植物(芦苇、苦草和茭白)根部底泥及无植物底泥进行磷释放特性模拟试验,讨论了pH值(分别为5、7、12)、温度(25℃、35℃)以及好氧(DO＞8.0 mg·L-1)和厌氧(DO＜1.0 mg·L-1)条件对磷释放强度的影响.结果表明,pH增大、温度升高、厌氧状态均可增加底泥磷释放,pH在弱酸至中性范围内底泥释磷量较小,酸性和碱性条件都有利于磷的释放,进一步分析了其中机理.从模拟试验结果来看,水生植物能在一定程度上降低湖泊底泥的总可溶性磷(TDP)含量,减少内源性磷释放,因而可供研究种植大型水生植物修复湖泊富营养化问题参考.     

太湖近岸带草藻残体分解对水质的影响

为探究蓝藻(Cyanobacteria)、芦苇(Phragmites australis)残体及其混合分解过程对水质的影响,在实验室进行了模拟实验,共设置B、C、D三个处理组,分别加入2 g蓝藻、2 g芦苇及蓝藻、芦苇各2 g,监测其分解过程中水体溶解氧(DO)、氧化还原电位(Eh)、总氮(TN)和总磷(TP)等理化指标变化情况。结果表明:加入草藻残体后,水体DO和Eh迅速下降。蓝藻-芦苇混合分解组一直处于厌氧状态,水体Eh值最终稳定在-150 m V左右,水体具极强还原性;同时,厌氧强还原条件又加速了草藻残体分解过程,促进了营养盐向上覆水的释放,B、C、D组TN含量分别于实验第2 d、第7 d和第2 d达到峰值,是初始值的5倍、2倍和6倍,水体无机氮以NH+4-N为主;厌氧环境下,间隙水中磷酸盐向上覆水迁移转化以及沉积物中Fe-P的还原释放,使水体TP和Fe2+浓度升高,TP平均增长速率分别为0.38、0.10、0.52 mg·L~(-1)·d~(-1),Fe2+最高浓度达到1.62 mg·L~(-1)。研究表明,蓝藻和芦苇在分解过程中会向水体中释放大量营养盐,引发"湖泛"或"黑水团"现象,加剧水体富营养化。因此,应当密切关注芦苇丛及近岸带漕沟等区域,避免引发水质快速恶化等问题。     

温度和pH对刺参养殖池塘沉积物营养盐释放的影响

对刺参养殖池塘沉积物采用实验室静态模拟培养法,调控温度和初始p H,定时测定上覆水中营养盐及上覆水中溶解氧(DO)的含量,并计算各营养盐的表观释放速率、累积释放量以及沉积物营养盐的释放率。结果表明,温度对沉积物氮、磷的释放有极显著影响(P0.01),总氮和总磷最大表观释放速率变化范围分别是50~80 mg/(m2·d)和7~11 mg/(m2·d);5℃的总氮、总磷最大表观释放速率低于20℃和15℃,而最大累积释放量却高于20℃和15℃,但时间延迟12 h。p H对沉积物氮、磷释放的影响极显著(P0.01),总氮和总磷出现最大表观释放速率时酸碱条件顺序为p H 9.0p H 6.5p H 7.0p H 7.5p H8.5p H 8.22,铵态氮达到最大累积释放量时酸碱条件顺序为p H 6.5p H 9.0p H 8.5p H 7.5p H 7.0p H 8.22;p H对沉积物营养盐释放率的影响极显著(P0.01)。总氮和铵态氮释放率的变化范围分别为40%~60%和30%~42%,总磷和活性磷释放率的变化范围分别为32%~54%和24%~41%;在不同温度、p H条件下,总氮和铵态氮累积释放量之间以及总磷和活性磷累积释放量之间有显著的相关性(P0.05)。     

贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32μg·L~(-1))和雨水(0.37μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45μg·L~(-1))沉水植物区(1.79~2.34μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ)(HAsO~(2-)_4)形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。     

杭嘉湖平原湿地底泥-上覆水磷素状况及其水质响应研究

    选取太湖流域南冀31处代表性滨岸带湿地采样点进行底泥-上覆水磷素状况面上调查,并选取该区腹地下渚湖湿地作为典型案例研究.面上调查表明,湿地底泥含总磷(TP)0.17～1.20 mg·g-1,最大吸附量(Qmax)为228.1～824.5 mg·kg-1,存在富磷化趋势.底泥NaOH+EDTA-P的积累与TP密切相关,并伴随其积累Olsen-P含量提高.湿地上覆水含TP 0.036～0.944 mg·L-1,普遍达到水体富营养化水平;总颗粒态磷(TPP)占TP含量的69.1%±15.0%,溶解态活性磷(DRP)相对较低;水源区湿地水体磷素水平低下.面上调查与典型案例下渚湖湿地研究发现,底泥TP及(或)Olsen-P与对应上覆水TP浓度之间没有显著相关性,仅从内源底泥富磷水平及其组分特征分析不能直接预测太湖流域南冀滨岸带湿地上覆水的磷素变化趋势.     

磁性铁锆改性沸石覆盖对河道底泥磷释放的控制效果

通过批量吸附实验考察磁性铁锆改性沸石对水中磷酸盐的去除性能,再通过底泥培养实验考察磁性铁锆改性沸石覆盖对河道底泥磷释放的控制效果。结果表明:磁性铁锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力良好。无论是在自然状态下,还是在缺氧控制状态下,河道底泥均向上覆水体中释放出一定数量的溶解性活性磷(SRP),而磁性铁锆改性沸石覆盖可以有效控制河道底泥中磷的释放,使得上覆水体中SRP浓度处于非常低的水平(0. 007～0. 031 mg/L)。当覆盖层受到破坏并使覆盖材料与表层底泥混合之后,磁性铁锆改性沸石仍然可以极大地降低上覆水体中SRP浓度,并且使底泥中潜在可移动态磷向较为稳定和非常稳定的磷形态转变,以及促使底泥中生物可利用性磷向非生物可利用性磷转变,使得底泥中磷发生释放的风险降低。以上结果初步表明,磁性铁锆改性沸石是一种非常有希望用于控制河道底泥中磷释放的覆盖材料。     

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属(种),浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析(CCA),作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。     

由养殖废水导致的湛江硇洲岛海域夜光藻赤潮

于2002年2月对湛江硇洲海域发生的夜光藻赤潮进行了调查,结果发现：该赤潮发生的海域水温19℃,盐度27-32,pH值6．87—8．33,溶解氧2．81—8．11mg·L-1,化学需氧量0．97-492．28mg·L-1,氨氮0．002-0．258mg·L-1,硝酸盐0．040—0．262mg·L-1,亚硝酸盐0．005～0．175mg·L-1,无机氮0．047—0．529mg·L-1,活性磷酸盐0．048—1．682mg·L-1。这是由于当地对虾养殖池清塘,将大量富营养化养殖废水直接排入海,从而造成该海域发生长约2km,宽约50m,面积约10hm2的红色夜光藻赤潮的主要原因。     

规模化猪场废水常规生化处理的效果及原因剖析

通过连续4个多月现场采样测定并分析湖南某水冲粪猪场典型废水处理工艺各阶段水质,包括p H、悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的变化情况,探究规模化猪场废水常规生化处理的实际效果,并分析存在的问题与可能的原因。结果表明,猪场常规固液分离后废水SS、COD、NH_3-N、TN、TP含量依然较高,分别为3040~4900、6440~11 290、652.3~1044、721.3~1187、55.5~148.1 mg·L~(-1),厌氧消化大部分去除的是废水中可溶性有机物,COD去除较少,进入后续生化处理负荷高。常规二级生化处理后二沉池出水水质指标中NH_3-N为37.9~108.7 mg·L~(-1),TN为179.1~203.4 mg·L~(-1),TP为20.1~41.6 mg·L~(-1),不能稳定达标;后接CASS工艺进一步处理后,NH_3-N浓度可大幅降低到0.54~3.2 mg·L~(-1),但TN和TP去除率低,表明该阶段以硝化反应为主,而反硝化脱氮过程受阻。CASS池出水TP浓度超标且色度较深,通过增加化学混凝沉淀工艺脱色、除磷,最终出水达标,但由此产生大量化学污泥并消耗化学药剂,延长了工艺路线,处理成本高达近10元·t-1。猪场粪污传统固液分离-厌氧产沼-多级生化处理工艺水质达标困难的主要原因在于进入水处理系统的依附于SS中的"惰性"COD、氮和磷浓度较高,妨碍了其降解或转化。因此,改进并研发在前端快速高效去除SS和"惰性"污染物再进行生化处理的工艺,是有效提高处理效果、缩短处理周期和降低处理成本的可行途径。     

低碳氮比畜禽粪水厌氧消化液短程硝化脱氮试验研究

针对畜禽粪水厌氧消化液存在低C/N、后续可生化性差等问题,提出利用短程硝化反硝化技术处理高氨氮畜禽粪水厌氧消化液。结果表明:在(29±1)℃条件下,通过调节曝气量控制DO在0.6~0.9 mg·L~(-1)之间,接种厌氧氨氧化颗粒污泥可快速实现短程硝化反硝化;之后在恒定曝气量下使反应器内DO为0.1~2.88 mg·L~(-1)时,在处理高氨氮粪水过程中,通过对比四组不同pH和游离氨(FA)发现,当pH=8、FA=18 mg·L~(-1)左右时更利于亚硝化菌的优势竞争并可长期稳定实现短程硝化反硝化;应用MPN法测得氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)数量之比为600∶1。SBR反应器稳定运行期间COD负荷和氨氮负荷分别为2.0~3.5 kg·m~(-3)·d~(-1)和0.6~0.8 kg·m~(-3)·d~(-1),COD去除率为63%~71%,NH~+_4-N去除率在94.9%以上,NO-2-N积累率(NAR)达到94.25%以上。     

垂直流-水平潜流一体化人工湿地对菜地废水的净化效果

广州市番禺区东升农场菜地废水未经处理直接排入水生植物塘,最终流入附近河流,由于菜地废水水质较差,对其造成了严重的污染,严重威胁了附近居民的饮水安全。为了提高菜地出水水质,减轻对河流的污染,通过构建垂直流-水平潜流一体化人工湿地,对菜地废水进行净化处理。湿地经过9个月的运行,结果显示,湿地对COD、NH4+-N和TP的平均去除率分别达56.40%、79.09%和79.79%以上,COD、NH4+-N和TP出水平均浓度分别为9.45、0.47mg.L-1和0.06mg.L-1,均达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质标准。湿地对TN的平均去除率较低,仅为35.08%,通过补充甘蔗叶作为碳源,湿地对TN的平均去除率显著提高,但随着碳源投加量的增加,去除率逐渐降低。本实验碳源投加量以1.62kg.m-3为宜,TN的平均去除率最高,达80.85%,出水TN平均浓度从3.06mg.L-1降低至0.90mg.L-1。     

宁夏阅海湖水质综合评估

经过2年13次采样分析、综合评估,结果表明:宁夏阅海湖目前的理化、生物状况已呈现出规律性中度污染—重度污染—中度污染的年度变化。部分重点理化、生物指标年平均为:透明度63.9 cm,pH 8.8,DO 6.07 mg/L,COD 16.84 mg/L,浮游生物量12.36 mg/L。结合生物多样性分析和相关国标水质分类标准,把阅海湖整体定位于中度偏重营养盐污染的藻性湖泊类型,生态系统脆弱。