湖滨湿地土壤-水-植物系统中磷的迁移机制研究

从湖滨湿地中磷的去除机理、磷在湖滨带土壤-水界面的迁移规律以及植物对磷的净化机理等3个方面,对湖滨湿地土壤-水-植物三相系统中磷的迁移机制进行了阐述。     

固磷试剂强化湿地基质吸附磷的研究

湿地中基质的吸附与转化是磷去除的主要途径,强化湿地基质对磷的吸附能力是提高磷去除率的关键所在。研究以云南罗时江河口湿地的基质为实验对象,考察了三种固磷试剂(FeCl3、AlCl3、CaCl2)对基质磷吸附性能的强化效果。结果表明,FeCl3和AlCl3的施用比CaCl2更明显有效地增加了基质磷的吸附能、最大吸附容量、最大缓冲容量,同时更大幅度地降低了基质磷平衡浓度(EPC0),从而赋予基质更强的从水相中吸附磷的能力。在同处最低使用剂量时,投加FeCl3降低EPC0值的幅度大于AlCl3,而AlCl3对其他吸附参数的提升高于FeCl3。     

表面流人工湿地中磷的季节性迁移转化规律

研究了上海市梦清园芦苇人工湿地中磷的季节性迁移转化规律,结果表明,该人工湿地中,基质吸附和沉降是湿地磷的主要去除方式,其对磷的去除量一直保持在总磷去除量的50%以上,春季可达92.08%,秋季最低也达57.81%。但由于基质的吸附作用偏弱,磷的沉降占主导地位。植物对磷的吸收量即去除量随季节变化比较明显,在夏、秋、冬三季,其可以占到总磷去除量的20%以上。此外,外界的磷源输入占总磷去除量的16%,因此,在开放性水处理系统中外界引起的磷污染问题也应引起重视。     

不同因素对人工湿地基质除磷效果的影响

[目的]研究不同因素对人工湿地基质除磷效果的影响。[方法]采用静态摇床试验和动态柱状试验,考察了基质类型、温度、基质粒径对基质除磷的影响。[结果]不同基质的除磷效果差异很大,基质对磷最大吸附量大小顺序为:钢渣>页岩>沸石>砾石,不同试验手段得到基质吸磷参数也不尽相同;基质对磷的吸附能力随着温度的升高逐渐增强;基质对磷的吸附与粒径呈负相关。[结论]为人工湿地中基质选配和湿地运行提供理论指导。     

人工湿地不同基质磷吸附性能试验研究

针对近年来大量含磷废水排入水体所造成的污染问题,研究了沙、碎石、土、灰渣4种人工湿地基质对废水中磷的吸附效果,考察其吸附动力学性能和解吸性能,进行等温吸附试验。结果表明,4种基质中土的吸附效果最好,12h时吸附量可达489.2mg·g-1;土的等温吸附可以用弗里德里希吸附等温式和兰缪尔吸附等温式表示,其相关性系数分别为0.990和0.9529;解吸试验表明,吸附饱和后的土的解吸效果较差,12h后磷的解吸率为16.8%。以上结果可以为实际的工业应用提供参考。     

不同人工湿地基质除磷效率研究

[目的]探讨不同人工湿地基质对磷的去除效率。[方法]通过静态试验,选取钢渣、煤渣、炉渣、页岩、土壤、砂石6种基质,研究不同人工湿地基质对磷的去除效率及除磷特性。[结果]6种基质对磷的去除能力表现为钢渣煤渣炉渣页岩土壤砂石;当总磷初始浓度为5 mg/L时,6种基质对总磷的去除率分别为99.8%、85.8%、71.2%、63.0%、46.8%、11.7%。页岩和炉渣适合作潜流型人工湿地基质;煤渣适合作为可更换湿地基质,强化除磷效果;钢渣可用于潜流型湿地末端,对尾水TP进行处理。[结论]该研究为今后人工湿地基质的选取提供了理论参考。     

人工湿地基质材料除磷性能差异机理研究

分别对土、沸石、陶粒3种基质除磷前后进行X射线衍射和电镜扫描试验。结果显示,3种基质的表面形貌均有变化且均有新物质生成,其中土有Fe3(PO4)2(OH)21种新物质生成;沸石有Al4(PO4)3(OH)3和Fe6(PO4)4(OH).67H2O2种新物质生成;陶粒有(Mn,Fe)2PO4(OH)和Fe(PO4)3(OH)3 2种新物质生成。     

几种人工湿地基质磷的吸附特性研究

选用9种人工湿地基质（包括3种人工土基质）进行了等温吸附试验。结果表明,在溶液浓度为100～500mgP·L^-1条件下,试验所得结果均符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,并且用Langmuir方程的拟合效果要好于Freundlich方程。在9种基质中,最大吸附量以草炭最大,达到4242.48mg·kg^-1土;中粗砂最小,仅为404.11mg·kg^-1土,其余基质从大到小的排列顺序依次是高炉渣人工土、高炉渣、煤灰渣、耕层土、煤灰渣人工土、中粗砂人工土和砾石。在溶液初始磷浓度为5mgP·L^-1条件下,草炭对磷的吸附去除率最高,达到92.0%,砾石仅为3.1%,其余基质从大到小的排列顺序依次为煤灰渣人工土（57.3%）、煤灰渣（55.7%）、耕层土（40.7%）、高炉渣人工土（24.1%）、高炉渣（20.6%）、中粗砂（18.9%）和中粗砂人工土（11.8%）。     

人工湿地对污水的除磷效果研究

近年来,我国的水体污染和富营养化现象越来越严重,已经严重制约了国民经济的发展。人工湿地除磷,是近几年发展起来的一种廉价有效的除磷新技术,越来越受到各国的普遍重视和关注。该文介绍了人工湿地除磷的工作原理,详细叙述了人工湿地除磷技术的发展及其应用前景。为了研究不同基质人工湿地对磷的去除效果,选用沸石、炉渣和土壤为基质,以黄昌蒲、美人蕉、水葱等为植被构建人工湿地处理生活污水。3种基质的人工湿地对磷的去除效果都很好,但除磷效率则不同。通过参数对比,得出各因素对污水中磷的去除效率。     

人工湿地基质磷吸附特性研究

选取较为常见的人工湿地基质(土壤、砂、砾石),研究了它们对磷的吸附特性。结果表明,土壤对磷的吸附随着振荡时间的增加而增加;沙和砾石的的吸附量在振荡时间为8 h最大;Langmuir方程、Freundlich方程、Temkin方程都能很好地拟合人工湿地基质对磷的等温吸附数量,其中Langmuir等温式的拟合程度最好;3种基质在磷吸附上不存在竞争吸附;3种基质对磷的吸附,均随着磷浓度的增大而减慢。     

底泥中磷分布特征的研究进展

水体富营养化是当今世界面临的最主要的水污染问题,本文通过对底泥磷的分布特征的研究进展进行概述,突显了底泥磷在水体污染方面的作用,为底泥磷在农业面源污染及水体富营养化的研究提供理论依据。     

栓皮栎磷素营养动态及转移规律

对45年生栓皮栎磷素营养动态及转移规律进行了研究，结果表明：栓皮栎树干、枝、叶、皮、根等器官中的磷素含量均随季节发生变化，且幼嫩组织变化幅度较老组织大。栓皮栎树叶在凋落前转移出的磷为9.542kg/hm^2，占地上部分转移总量的52.57％；树干每年迁入磷素高达6.909kg/hm^2。根系生长过程中，磷素含量出现锐减而形成的含量曲线呈“V形谷主”，该“V形谷”可作为林木营养诊断和合理施肥的重要参考。     

城市浅水湖泊沉积物与上覆水之间磷的行为研究

磷是湖泊富营养化的限制性营养元素。分析了磷的形态,综述了湖泊沉积物与上覆水之间磷的生物循环和磷的吸附与解吸等行为,并总结出磷的行为规律。另外还针对城市浅水湖泊的特点,对磷在湖泊沉积物与上覆水之间行为的主要影响因素进行了阐述。     

膨润土对富营养化水体中磷的吸附特征

在不同膨润土投加量、不同振荡时间、不同溶液磷浓度和不同溶液pH值条件下,探讨了天然膨润土和柱撑膨润土对富营养化水体中磷的吸附效果,讨论了影响其吸附的主要因素,同时,观察了天然膨润土和柱撑膨润土的X射线衍射特征,比较了2者对磷的吸附差异性。结果表明:膨润土对溶液中磷的吸附是个迅速的过程,在10 min内基本可达最大值;随着投加量的增大,膨润土对溶液中磷的吸附量表现为先增大后逐渐稳定的趋势;溶液中磷浓度对膨润土的吸附能力有很大影响;溶液pH值在4左右时,天然膨润土对磷的吸附最强;溶液pH值在4～10时,柱撑膨润土对磷的吸附效果均较好;柱撑膨润土对溶液中磷的吸附能力显著优于天然膨润土。     

洪泽湖沉积物中磷赋存形态研究

利用连续提取法研究洪泽湖沉积物中不同赋存形态P的组成和分布特征。结果显示,洪泽湖沉积物中总P含量为725.772~977.637 mg/kg,平均827.887 mg/kg,主要由无机P组成(42.4%~65.2%)。赋存形态以铁铝结合态为主,在环境变化的条件下,铁铝结合态磷可以释放到间隙水和上层水体中,是湖泊产生富营养化的重要因素;钙结合态磷相对稳定且很难被生物利用,对湖泊富营养化影响不大。由于各种差异的存在,建议以总磷含量作为衡量水质状况的依据。     

柘皋河流域农田土壤氮磷迁移过程的模拟研究

[目的]研究土壤表层氮、磷迁移变化机理。[方法]选取柘皋河流域为试验区,以流域3种主要土地利用类型为研究对象,采用人工模拟降雨方法,在不同施肥量、降雨强度条件下研究了氮、磷在壤中流、渗漏液的迁移规律。[结果]氨氮在土壤中具有很强的吸附和转化能力,迁移深度较小,主要集中在表面;硝氮在土壤中迁移转化的过程与土壤特性及水力条件有着密切的关系。菜地土壤中流中总磷含量平均为0.52 mg/L,远远超出相邻水体（巢湖）中磷含量的控制要求。壤中流、渗漏液中氨氮、硝氮、总氮、有效磷及总磷含量同降雨强度、施肥量密切相关。[结论]除了控制地表径流传输,如何有效抑制壤中流中的氮磷迁移对该区域水环境污染的治理十分关键。     

洪泽湖沉降物中磷的形态分布及其对水体的影响

通过对洪泽湖沉降物中磷形态分布的分析及其对水体影响的探讨,寻找磷在不同界面相互转化的规律,评价了洪泽湖的污染现状和发展趋势,并提出了治理措施。     

人工湿地底泥中特征重金属的空间分布及生态风险评价

采集武河湿地沉积物,采用四酸消解法(HCI-HNO3-HF-HCIO4)对样品进行处理,测定武河湿地沉积物中6种重金属(As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn)的含量,分析其空间分布特征,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和ERL/ERM评价法评价重金属的环境风险。结果表明,武河湿地表层沉积物中重金属含量大多高于环境背景值,空间分布差异性较小。内梅罗综合污染指数按由大到小依次为Hg、Cd、As,Zn、Cu、Pb,Hg的内梅罗综合污染指数最大为3.74,综合污染程度最为严重。潜在生态风险评价表明,湿地沉积物中潜在生态危害指数(RI)为743.91,属Ⅴ极强生态危害。ERL/ERM评价结果显示,湿地沉积物中Cu、Hg含量高于ERM值,对水生态系统有很强毒性;As、Zn的含量介于ERL和ERM之间,可能会对水域生物产生一定的毒性。     

河北果园主分布区土壤磷素投入特点及磷负荷风险分析

【目的】作为果树生长发育必需的大量营养元素,磷素对生态环境和可持续发展同样具有重要影响。研究果园磷素投入特点及分析磷素负荷特征对加强果园磷素管理具有重要意义。【方法】以河北省主要果园土壤磷素分析、农户投入调查等统计数据为基础,采用盈余法从区域角度分析果园生产体系中的磷素输入输出特点及磷素盈余状况,分析土壤磷负荷风险。【结果】果园磷肥投入量为230.6 kg P2O5•ha-1,主要来源于普钙、二铵和三元复合肥;通过有机肥投入的磷素水平为128.1 kg P2O5•ha-1,主要来源于畜禽粪便,其中畜粪占35.8%,禽粪占25.5%。果园施磷水平以冀东北区和冀中南平原区较高,分别为378.5、195.5 kg P2O5•ha-1。80%的果园磷素样本处于盈余,总体平均盈余量为269.5 kg P2O5•ha-1,最大盈余量超过1 900 kg P2O5•ha-1。施磷过量造成土壤有效磷积累,供磷丰富的果园土壤上磷肥过量的样本占88.5%。土壤磷环境负荷以冀东北区和冀中南平原区的果园较高,总体上果园土壤有效磷高于土壤磷环境风险阈值的样本占33.6%。【结论】河北果园磷素的高量投入给土壤环境带来较大的磷素负荷,这对土壤环境和周围水体造成很大威胁。