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。     

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。     

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。     

外源砷输入对沉积物磷释放及形态转化的影响研究

选取云南阳宗海湖滨湿地沉积物为研究对象,外源砷浓度为0.00、0.01、0.05、0.10、0.25、0.50、1.00 mg/L,实验时间设置为短期（1～72 h）和长期（7～15 d）,探究外源砷输入对沉积物磷释放及形态转化的影响规律特征。结果表明：外源砷浓度为0～0.25 mg/L时,沉积物对砷的吸附速率较快,以物理吸附为主;在0.25～1 mg/L时,沉积物对砷的吸附速率减缓,以化学吸附为主。随外源砷的浓度升高沉积物磷的释放量先升后降,外源砷浓度为0.25 mg/L时,沉积物磷的释放量达到最大值为0.092 mg/L,超过了地表水质量环境标准Ⅲ类水标准值。外源砷浓度的增加使沉积物中磷形态由惰性态向活性态转化,Al-P和Fe-P含量的增加与外源砷浓度呈显著相关性。外源砷进入会导致沉积物中磷的释放量增加及磷形态由非活性态向活性态转化,增加砷和磷的生态风险。     

磷形态和pH对剩余污泥磷释放的影响

为了探讨pH对污泥中磷的释放行为的影响,采用SMT(欧洲标准测试组织)法对上海三处污水处理厂的剩余污泥中磷的形态进行了分析,并通过室内模拟实验研究了不同pH条件下3种污泥中的磷在海水中的释放行为。结果表明:3种污泥样品的总磷含量各不相同,污泥有机磷含量低,无机磷是主要赋存形态,占TP(总磷)含量的64.42%~83.01%。各形态磷的相关性分析发现,污泥总磷含量主要受NAIP(非磷灰石无机磷)和AP(磷灰石无机磷)影响。室内试验表明,污泥中的磷在酸性、中性和碱性海水环境下均有释放,相比中性条件,酸性和碱性水质更有利于磷的释放;污泥中磷的释放与磷的形态分布有关,但磷释放量大小并不简单取决于总磷和无机磷的含量。     

哈素海表层沉积物中内源磷的释放研究

以浅水湖泊哈素海为研究对象,开展了上覆水质、温度、pH、溶解氧、扰动和光照等环境要素对湖泊沉积物内源磷释放的影响试验研究.结果表明,温度升高、碱性条件、厌氧和强烈的扰动作用等均有利于内源磷的释放.而照度则间接地限制了沉积物释磷对上覆水中磷浓度的影响.HSH-2、HSH-5和HSH-6等3个站位TP的最大释放量在自然光照条件下分别为1.53、1.39和1.27mg·kg-1,避光条件下分别为1.77、1.52和1.52 mg·kg-1;静置条件下分别为1.42、1.38和1.68 mg·kg-1,R=60 r·min-1时分别为1.75、1.50和2.00mg·kg-1,R=120 r·min-1时分别为2.52、2.64和4.02 mg·kg-1;在pH=11时释放量最大,分别为10.82、6.83和16.68 mg·kg-1.各环境因子中,以pH和扰动对哈素海沉积物内源磷的释放影响最大.哈素海为浅水湖泊,在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化.     

pH值对玄武湖沉积物中磷的释放及形态分布的影响

为了探讨pH值对沉积物中磷释放行为的影响,采用淡水沉积物中磷形态标准测试程序（SMT）研究了玄武湖沉积物中磷形态分布情况,并通过室内模拟实验研究了不同pH值条件下沉积物中不同形态磷的释放行为。结果表明,在玄武湖沉积物的总磷（TP）中,NaOH-P赋存比例最高（370.42～414.65mg·kg^-1）,其次是HCl-P（359.41～378.64mg·kg^-1）,有机磷（OP）含量最低（237.23～276.86mg·kg^-1）。酸性条件下,促进HCl-P的释放,NaOH-P的百分含率显著升高,而OP和HCl-P的百分含率则均明显下降;碱性条件下,促进NaOH-P的释放,HCl-P的百分含率升高,OP和NaOH-P的百分含率则均出现了下降现象。研究表明,pH值对沉积物中磷的释放以及磷形态在磷释放过程中的重新分布均具有重要影响。     

磷和硅在湖泊沉积物上的释放特征及形态变化研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了磷硅在2个湖泊沉积物上的释放实验研究,同时采用连续提取法探讨了释放后的磷硅形态变化。结果表明,磷和硅在2个湖泊沉积物上的释放行为均可用Elovich方程描述;0～20min为磷的快速释放阶段,此时段内约有75%的吸附磷迅速从沉积物上解吸并释放至上覆水中;0～2h为硅的快速释放阶段,此阶段内约有40%的吸附硅从沉积物上解吸并释放至上覆水中;总体上,沉积物中Ex-P、Al-P、Fe-P及IEF-Si、CF-Si具有较强的释放潜力。     

浅水湖泊沉积物磷释放的重要因子——铁和水动力

就当前湖泊内源磷释放机制研究中的几个主要方面进行了探讨，指出了研究中的不足，为进一步研究湖泊磷的内源释放机制和湖泊富营养化治理提供参考。     

pH对红枫湖表层沉积物吸附与释放磷的影响

为给进一步治理红枫湖提供参考资料,对沉积物中磷在大范围pH(2～12)下的吸附与释放特性进行了模拟试验.结果表明:红枫湖沉积物可溶性磷的存在形态包括有机磷、无机磷、铝/铁磷和钙磷等,铝/铁磷和钙磷为主要形态.红枫湖沉积物对磷的理论吸附量较大,说明,在上覆水含磷浓度较高的情况下,沉积物仍能吸附大量的磷污染物,在红枫湖水污染较轻的情况下,沉积物中的磷将释放,导致水体富营养化.pH对磷吸附的影响呈倒“U”型,对磷释放的影响呈“U”型,随着pH增大,磷的释放量也增大,这是由OH-交换能力的增强和红枫湖沉积物中可交换的铝/铁磷和钙磷含量较高所致.     

太湖不同营养水平湖区沉积物中磷形态的分布特征

应用淡水沉积物磷形态的标准测试方法(SMT),调查了太湖富营养程度不同的5个湖区沉积物中的磷形态分布及其垂向变化特征。结果表明,太湖各湖区沉积物中总磷(TP)和磷形态空间差异性较大,活性组分(Fe/Al-P)分布的差异性要大于活性较差的组分(Ca-P和OP),这与太湖不同湖区水动力条件,污染状况及沉积环境的有关。TP的平均含量为606.6￣1691.8mg·kg-1,高营养程度的北部湖区高于其他湖区。无机磷(IP)是各湖区沉积物中磷的主要成分,占TP的54.7%￣81.0%。在富营养程度高的藻型湖区梅梁湾,Fe/Al-P是磷的主要存在形态(>58.3%),远高于Ca-P(<25%)和OP(<20%);而在水质较好的草型湖区东太湖,则以有机磷(OP)(43%)为主;在中营养的贡湖,各形态磷比例相当。在垂向分布上,各形态磷都有一定的变化规律,但在不同湖区,不同磷形态的变化趋势不同。     

衡水湖沉积物磷形态特征分析

在淡水湖泊系统中,磷是造成地表水体富营养化的主要限制性因子.因此,研究沉积物中磷含量及其形态分布对于了解天然水域富营养化进程具有重要意义.对衡水湖6个采样点的表层沉积物及柱状沉积物中的磷含量及其形态分布进行了研究.结果表明:表层沉积物中总磷(TP)平均含量为393.67～838.10 mg/kg;无机磷(IP)是表层沉积物中磷的主要形态,约占总磷的94％以上,有机磷(0P)只占很小的比例;闭蓄态磷(Oc-P)是无机磷的主要组成部分,约占无机磷(IP)含量的30％ ～ 65％;柱状沉积物中总磷含量变化复杂;人类活动对水体及沉积物中磷含量及其形态分布有重要的影响.     

模拟环境条件下湖泊沉积物中磷化氢的行为

采用实验室模拟方法,考察了水泥比、搅动、铁盐(Ⅱ、Ⅲ)和锰盐(Ⅱ)等理化因素对湖泊沉积物中吸附态磷化氢生成和释放的影响。结果表明,当水泥比为3∶1时,吸附态磷化氢和顶空磷化氢气体均取得最大值,分别为7517ng·kg-1和40ng·m-3。扰动对沉积物中吸附态磷化氢的生成和释放均有影响。50r·min-1的低扰动强度下,吸附态磷化氢的变化不显著;100r·min-1的中扰动强度下,吸附态磷化氢的量先增加后下降,其净含量是磷化氢生成和释放相互平衡后的结果;扰动强度增加到150r·min-1后,磷化氢释放加剧,吸附态磷化氢的量急剧下降。铁盐(Ⅲ)可加速沉积物中磷化氢的消失,铁盐(Ⅱ)和锰盐(Ⅱ)对吸附态磷化氢的影响不显著。     

刚毛藻分解对荣成天鹅湖沉积物磷释放的影响

在荣成天鹅湖刚毛藻暴发和非暴发区域分别采集沉积物进行室内加藻模拟试验,定期监测上覆水的溶解氧(DO)、pH、化学需氧量(COD)和可溶性磷(SRP)等指标的变化,并分析了刚毛藻分解对沉积物磷释放的影响。结果表明,避光培养过程中,刚毛藻分解使上覆水体的DO含量大幅降低,形成厌氧环境(0~0.14 mg.L-1);COD含量则明显增加,各处理最大值变化在0.59~6.93 mg.L-1之间。刚毛藻分解可明显促进沉积物中磷的释放,培养期间上覆水SRP的含量大幅上升,变幅为0.01~1.51 mg.L-1;暴发区沉积物+10 g藻和沉积物+30 g藻处理的最大释磷量分别为沉积物处理的2.06倍和1.91倍。不同湖区沉积物磷的释放能力存在较大差异,暴发区沉积物的释磷量明显高于非暴发区,沉积物释放是前者上覆水磷含量增加的主要来源,而在非暴发区藻类分解释放的磷高于沉积物中释放的磷。     

滇池流域典型城郊村镇排放污水氮、磷特征分析

城乡结合部地带的生活、生产排放污水已成为流域水体污染的主要原因之一,准确掌握城郊村镇排放污水规律及氮磷特征是区域环境治理的基本条件。本文以主要入滇池河道——大清河下游张家庙汇水区为研究区域,研究分析了滇池流域典型城郊村镇排放污水规律及其氮磷特征。结果表明,排放污水中总氮(TN)、总磷(TP)的浓度分别达(136.85±12.64～178.85±22.55)mg·L-1和(12.05±0.74～17.07±3.05)mg·L-1,其中氮主要以颗粒态氮(PN)、氨氮(NH4 -N)和溶解有机氮(DON)为主;磷主要以溶解性正磷酸盐(PO43--P)、颗粒态磷(PP)为主。一天之中排放污水流量和污染物浓度高峰出现在上午、中午和夜晚,低谷出现在清晨和傍晚;一周内工作日与非工作日的变化差异不显著;同一月份之中只有溶解态氮(DN)、溶解态磷(DP)浓度各天之间差异显著;不同月份之间污水排放流量、TN、DN、DP浓度差异显著。排放污水流量和污染物浓度变化基本反映了滇池流域典型城郊村镇居民的生活方式及作息规律,为该类区域污水治理提供资料参考。     

土壤中氮磷和滇池水体污染的潜在关系

从不同角度探讨滇池水体氮磷污染是十分重要的。通过对滇池东南岸的大渔乡台地土壤氮磷量、地表径流氮磷量以及滇池氮磷污染状况进行研究。结果表明,台地土壤总磷量远高于我国农业土壤主要养分的分级标准的高量值,达7.5倍;速效磷则超过分级标准高量值的20倍。在面源污染中,滇池周边土壤高磷量是滇池磷污染的重要途径之一。地表径流磷含量超过地表水Ⅴ类标准。尽管土表层中氮量不是太高,但地表径流氮含量超过地表水Ⅴ类标准。研究还表明,土壤中氮磷通过地表径流的方式流失是一个缓慢的、复杂的过程,土壤氮磷并不是几次降水后就流失殆尽的。土壤中氮磷对滇池的污染也是一个逐步的、潜移默化的过程。     

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.