有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

江西省不同营养类型湖泊底泥沉积物对磷的等温吸附特征

利用TLI方法将江西省18个湖泊分为中营养型和轻度富营养型两类。在低范围初始磷浓度和高范围初始磷浓度条件下,研究了两类湖泊底泥沉积物对磷的吸附等温热力学特征,并得出其相应的热力学参数特征值,研究结果表明:在低初始磷浓度条件下,两类湖泊对的磷等温吸附线符合Linear模型;在高初始磷浓度条件下,两类湖泊对磷的吸附等温线均能较好的符合Langmuir模型和Freundlich模型,显著水平(P0.05);中营养型湖泊底泥沉积物对磷的最大吸附量Q_(max)、吸附效率m、沉积物本底吸附态磷NAP和磷吸附/解吸平衡浓度EPC_0分别为669.828～833.224 mg/kg、112.006～216.07 L/kg、15.274～25.177 mg/kg和0.071～0.225 mg/L,而轻度富营养湖泊底泥沉积物对磷的Q_(max)、m、NAP和EPC_0分别为718.027～856.822 mg/kg、124.310～148.910 L/kg、22.248～30.838 mg/kg和0.156～0.259 mg/L,从热力学参数的大小方面分析,中营养型湖泊Q_(max)、NAP、EPC_0、K的值均小于轻度富营养型湖泊;中营养型湖泊底泥沉积物的Q_(max)、NAP、EPC_0与TP、IP、Fe/Al-P与OP含量相关性较好;而轻度富营养型底泥沉积物Q_(max)、NAP、EPC_0与IP、Fe/Al-P含量相关性较好,Q_(max)、NAP和EPC_0与沉积物污染程度有关。该研究结果为进一步揭示湖泊富营养化机制提供数据上的支撑。     

底泥泥质与污染物释放量的关系

为研究底泥泥质与污染物(TP、TN、COD)释放量之间的关系,采用三峡大学校园文思湖水体底泥进行静水释放实验.结果表明,在本实验条件下,有机质对底泥CODMn的释放有非常大影响;TOC对释放TN有较大的影响;TOC对底泥释放TP影响不大.因此,可以通过调节底泥泥质来抑制湖泊底泥污染物的释放.实验结果可以为文思湖的污染治理提供科学依据.     

离子交换树脂吸附氨氮的性能

为了对比大孔型弱酸性树脂D113和凝胶型强酸性树脂001×7对水中氨氮的吸附性能,该文通过静态实验进行了研究,并从热力学和动力学角度对吸附过程进行了分析。实验结果表明:对2种树脂,随着树脂投加量增加,对氨氮去除率增加,吸附速率下降;碱性条件下,对氨氮有良好的去除率;提高反应温度,能促进氨氮去除率。2种树脂对氨氮的吸附符合Langmuir交换吸附等温线,D113树脂的最大吸附容量大于001×7树脂的最大吸附容量,对氨氮的吸附是自发过程,属于吸热反应,同时伴随着熵增现象。2种树脂对氨氮吸附过程符合准二级动力学过程。在相同反应条件下,001×7树脂吸附速率更快,而D113树脂吸附氨氮需要的能量更少。     

深水型湖泊底泥NH4＋-N吸附的环境因子影响实验研究

以福州市山仔水库为例，通过对底泥NH4＋N吸附的模拟实验，分析了环境因子对底泥NH4＋-N吸附特性的影响及其原因。得出了温度、上覆水本身NH＋-N浓度和底泥粒径对底泥NH4＋-N吸附的影响曲线。为深水型湖泊底泥疏浚和富营养化治理提供依据。     

石油污染物在湖底淤泥中迁移和分布规律的研究

为了考察石油类污染物在湖底淤泥中的迁移和分布规律,取湖泊不同位置处底泥样品进行研究.利用超声波提取底泥样品中的有机物,并采用GC-MS对其进行分析.研究结果表明,石油类有机物已污染到湖泊底部20cm深度.远离入水口,底泥中有机物的含量降低;在同一位置处,底泥中有机物的含量随底泥深度的增加而减少.有机物轻组分主要吸附在0～10 cm范围内底泥中,而重组分则迁移到10～20 cm范围的底泥中.底泥中轻组分有机物比较容易降解,降解底泥中的重组分有机物是解决湖泊污染的关键.     

低温条件下3种填料吸附氨氮的研究

通过对低温下(5~15℃)火山岩、陶粒、沸石吸附水中氨氮的静态、动力学和热力学试验,分析探究低温条件下曝气生物滤池填料对水中氨氮的吸附能力。结果表明:火山岩、陶粒、沸石均在50 min内达到动态吸附平衡;在5、15℃时,沸石对20 mg/L氨氮吸附的平衡吸附量分别为0.120 8、0.138 4 mg/g,陶粒为0.117 6、0.125 9 mg/g,火山岩为0.059 3、0.074 2 mg/g;从15℃降低到5℃,火山岩、陶粒、沸石的平衡吸附量分别下降20.08%、6.60%、12.72%;通过等温模型拟合发现,在5~15℃温度条件下3种填料对氨氮均以单层吸附为主,吸附作用明显,且吸附反应为吸热反应。     

天然沸石对氨氮的吸附特性研究

从天然沸石对氨氮的吸附动力学、吸附平衡、pH对吸附的影响及其作为垂直流人工湿地(Vertical flowconstructed wetland,VFCW)的填料处理生活污水的效果进行了研究.结果表明,该沸石对氨氮的吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为8.10 mg/g;与颗粒内扩散模型相比,假二级反应模型能更好地描述沸石对氨氮的吸附全过程;沸石吸附氨氮的最佳pH为4.0~8.0.VFCW对氮的去除率(R,%)前3个月在90%以上,随后的7个月逐渐降低;当进水氨氮累计量与VFCW内沸石可吸附的最大氨氮量的比例(r)≤150%时,R与r呈线性关系.     

杭嘉湖流域某源头沟渠沉积物氮及磷的吸附

为揭示氮、磷在农业沟渠中的迁移转化机制,研究沟渠沉积物的吸附特性。通过吸附实验,研究氨氮和磷酸盐的吸附动力学及吸附等温线特征。结果表明,沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附是一个复合动力学过程,主要吸附过程发生在0~5 h之内,氨氮、磷酸盐最大吸附速率分别为160 m g.k-g 1.-h 1和300m g.kg-1.-h 1;在实验浓度范围内,氨氮和磷酸盐的吸附等温线均呈良好线性变化;与同流域内湖泊河流相比,氮、磷在农田沟渠中并未大量累积;当pH在5~9之间变化时,pH值升高有利于沟渠沉积物对氨氮的吸附,而磷酸盐的吸附能力随pH值的降低而增强。     

活化沸石吸附水中氨氮影响因素及动力学研究

采用碱溶液浸泡及高温加热的方法对天然沸石进行活化,通过批实验考察了活化前后沸石对氨氮的吸附性能及影响因素,并进行了吸附动力学分析及脱附研究。结果表明:沸石粒径越小,对氨氮的吸附能力越强;较小粒径沸石(1.5 mm)经低浓度石灰水浸泡、150℃加热活化后,氨氮单位吸附量提高了11.2%和13.2%,但对较大粒径(3 mm)沸石的活化效果不明显;弱酸性条件最有利于沸石对氨氮的吸附。沸石对氨氮的平衡吸附量随着氨氮平衡浓度的增大而增大,Freundlich方程比Langmuir方程更适用于描述氨氮在沸石上的吸附行为;相比假一级动力学模型,假二级动力学模型能够更好地拟合沸石对氨氮的吸附动力学实验数据。在10 mmol/L Ca(OH)2中,氨氮的解吸率是在相同浓度Na Cl溶液中的3.5倍,即利用碱溶液作为沸石的洗脱剂,可大大提高其再生利用率。     

南湖疏浚后底泥中氮、磷分布规律研究

为了解疏浚后南湖底泥中氮磷等营养元素的分布规律,选取湖泊周围及中心6处取样。通过实验测定底泥中总磷、总氮含量,发现：（1）在疏浚后,湖泊底泥中氮磷含量仍然很高,比大型浅水湖底泥中含量要高得多;（2）从水平分布来看,湖泊四周的氮、磷营养元素含量比湖中心处要高,且西部自北向南形成较高区域,、整个湖泊各监测点处总氮含量要比总磷含量高得多;（3）从垂直分布看,湖泊底泥中营养元素在表层下约100cm处达到最大值,总氮、总磷含量随深度的变化关系并不单一的增减。底泥疏浚时,需考虑合理的疏浚深度。     

杭嘉湖流域某源头沟渠沉积物氮及磷的吸附

为揭示氮、磷在农业沟渠中的迁移转化机制,研究沟渠沉积物的吸附特性。通过吸附实验,研究氨氮和磷酸盐的吸附动力学及吸附等温线特征。结果表明,沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附是一个复合动力学过程,主要吸附过程发生在0~5 h之内,氨氮、磷酸盐最大吸附速率分别为160 mg/(kg·h)和300 mg/(kg·h);在实验浓度范围内,氨氮和磷酸盐的吸附等温线均呈良好线性变化;与同流域内湖泊河流相比,氮、磷在农田沟渠中并未大量累积;当pH在5~9之间变化时,pH值升高有利于沟渠沉积物对氨氮的吸附,而磷酸盐的吸附能力随pH值的降低而增强。     

斜发沸石深度处理氨氮废水及其再生

分别用粉末状沸石和颗粒状沸石在静态和动态条件下吸附处理废水中的氨氮,进行沸石吸附氨氮的吸附等温线、吸附动力学、动态吸附及再生实验。结果表明:Freundlich方程和Langmuir方程均能描述沸石对氨氮的吸附行为,但Langmuir方程的拟合相关性优于Freundlich方程;用假二级方程能很好地拟合沸石吸附氨氮的吸附动力学实验数据;在其他实验条件相同的条件下,粒径为0.8~1 mm的沸石去除氨氮效果明显优于粒径为3~5 mm和1~2 mm的沸石,同一粒径的沸石在废水流速为4 m/h时吸附效果最好;当沸石质量为35 g时,以0.9 mol/L NaCl做再生液,再生时间5 h,再生液用量为0.7 L的条件下,沸石经5次再生后仍具有较好的吸附效果。     

菌藻联合处理对不同底质刺参养殖池塘的改良

采用正交实验设计方案,在铺有泥沙质底池塘底泥的水槽中养殖刺参,通过检测对养殖水体中氨氮、亚硝酸盐、硫化物及底泥硫化物的降低率,最终确定菌藻联合处理系统中各成分的最优初始添加量分别为:小球藻1.0×10~7细胞/L,微拟球藻1.5×10~7细胞/L,光合细菌1.5×10~7CFU/L和芽孢杆菌1.0×10`7CFU/L.将该最优配比菌藻联合处理系统分别施加到铺有泥沙质底、砂质底和泥质底底泥的水槽中,在为期80 d的刺参养殖过程中,观测其对水质和底质的修复和改善效果.结果发现,该菌藻联合处理系统能显著降低水中硫化物、氨氮、亚硝酸盐的含量和底泥硫化物含量,显著提高底泥氧化还原电位,同时有效降低底泥中总氮、总磷和有机碳的含量,对有害细菌的生长也有较好的抑制作用.结果表明,菌藻联合处理联合处理系统改良效果显著,对泥质底底泥的改良效果最优.     

沸石覆盖层控制水库底泥氮磷释放的影响因素

用模拟实验方法研究了天然沸石活性覆盖层控制底泥氮磷释放的影响因素(如温度、天然沸石厚度以及pH值等),结果表明:1)厌氧状态下,天然沸石覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放;2)温度越高,底泥总磷的释放量越大,沸石层抑制底泥总磷释放的效果越差;3)天然沸石层厚度与底泥总磷释放相关性不明显;4)温度的高低及沸石层的厚度对沸石层抑制底泥总氮释放的影响不大;5)对上覆水进行酸碱性的调节,有利于提高沸石层对总磷、总氮的控制效果,酸性条件下吸附效果更佳.     

天然沸石吸附氨氮

采用江苏镇江天然沸石为实验原料,在不同影响因素条件下,对含有氨氮的水样进行交换吸附研究.实验结果表明:天然沸石对氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程;天然沸石粒径减小,有利于沸石对氨氮的交换吸附;pH对天然沸石吸附氨氮的影响较大,pH为7时有利于氨氮的交换吸附;随着沸石用量的增加,单位质量天然沸石的氨氮交换量减小.最佳工艺条件为:沸石粒径>60～80目,pH7左右,沸石投加量50 g/L,反应30 min.     

天然沸石在高温氨氮废水中的吸附特性研究

采用天然沸石颗粒处理模拟氨氮废水,对比研究了常温和中高温下沸石吸附效果的差异,探讨了高温下吸附过程的热力学,并优化了高温下沸石吸附氨氮废水的操作工艺。研究结果表明：天然沸石适合处理高温氨氮废水;氨氮在天然沸石颗粒上的等温吸附符合Freundlich等温吸附模型,达到极显著相关（R²>0.99）;在50℃以上的高温氨氮废水中,沸石用量在40~50g/L,沸石粒径为1~2mm,搅拌转速为400~800r/min,pH值维持在5~8之内,此时沸石的氨氮吸附质量比达到2.0mg/g以上。     

污染水体底泥原位钝化技术研究进展

针对目前在单纯控制河流与湖泊外源污染条件下,由底泥释放出来的内源污染物仍能导致水体发生再次污染及富营养化的现象,从污染水体底泥着手,提出一种生态、经济、快速和效果稳定的底泥污染控制技术,即原位钝化技术。该技术利用加入对底泥污染物具有钝化作用的钝化剂,经过沉淀、吸附等理化作用达到净化水体的目的,是一种高效的湖泊内源污染控制技术。系统阐述了原位钝化剂技术的工作原理与功能以及优点与不足,对比分析了铝盐、铁盐、钙盐钝化剂以及这3种钝化剂的相互组合及其与其他材料搭配形成的复合钝化剂(称之为组合钝化剂)的优缺点及应用条件,概述了国内外污染水体底泥原位钝化技术的应用现状,在此基础上提出了污染水体底泥原位钝化技术未来的重点研究方向:一方面是组合钝化剂的推广及应用,另一方面则是研发新型的钝化剂。     

秸秆还田对土壤氨氮热力学吸附性质的影响研究

通过对比未添加秸秆和添加秸秆情景下潮土和砂姜黑土对氨氮的等温吸附实验,探讨秸秆还田对土壤氨氮热力学吸附性质的影响,为氮素在土壤垂向迁移转化过程中发生的吸附反应提供科学参考.研究表明:1砂姜黑土对氨氮的吸附能力要强于潮土,吸附能力主要与土壤的黏粒含量有关.2在实验设定的浓度范围内,未添加秸秆和添加秸秆的所有样品的吸附等温线均能用Henry吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型拟合.同时,Langmuir吸附等温模型可以更好地拟合未添加秸秆以及少量添加秸秆的样品.3添加秸秆的混合样品相对于土壤样品降低了对氨氮的吸附效率和吸附容量.未添加秸秆的土样对氨氮的吸附效率KH的平均值为41.88L·kg-1,饱和吸附量qm的平均值为823.85 mg·kg-1;少量添加秸秆的混合样对氨氮吸附效率KH的平均值为21.29L·kg-1,饱和吸附量qm平均值为732.06 mg·kg-1;大量添加秸秆的混合样对氨氮的吸附效率平均值为13.99L·kg-1.     

珠江流域河网底泥的氮磷污染特征及释放机理

针对均属珠江三角洲典型河网之一的三水西南涌及东莞运河,在考察其底泥氮磷污染特征的基础上,研究了底泥氮磷向水系的释放机理.结果显示两河底泥氮磷污染的垂直分布均呈表层大于底层的变化规律.底泥表层以下十几 cm到表层,2～5倍以上的含量增加表明氮磷污染近几年急剧加重.底泥氮释放实验的结果表明,与好氧条件相比嫌氧氨氮释放量明显增加,除硝化反应受制于嫌氧条件是其原因之外,嫌氧氨化作用同样是造成水中氨氮增加的另一重要原因.在底泥磷释放实验中,尽管没有观察出好氧条件下的磷聚集这一现象,但是在嫌氧条件下底泥中磷酸根磷含量的明显增加印证了以往研究提出的"嫌氧磷释放"机理.碳源葡萄糖能促进这一"嫌氧磷释放"现象加快进行.