沉积物中磷的吸附和释放研究进展

为了研究内源磷的形态变化对水体富营养化的影响,对国内外的内源磷形态与吸附释放的研究进展作了简要的概述,研究结果表明:对于沉积物中磷的吸附和释放的研究多停留在单一因子的影响,而对两种或两种以上的综合作用的研究不多.而自然环境条件下,都是多因子的共同作用.因此,应对多因子对沉积物中磷吸附释放的影响进行线性和非线性的拟合,以便提出更有效的抑制沉积物磷释放的措施.     

黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究

研究了黄河内蒙古包头段和喇嘛湾段沉积物对磷的吸附与释放动力学及吸附等温线,探讨了影响沉积物吸附磷的因素.结果表明:(1)各沉积物对磷的吸附不仅与沉积物种类和粒径有关,还直接受沉积物含量和初始磷酸盐浓度的影响,但这些影响各不相同.各沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8 h内完成,在前0.5 h内无论是对P的吸附速率,还是释放速率均最快,并逐渐达到吸附及释放平衡;(2)沉积物对磷的吸附等温线很好地符合线性方程,且等温线穿越浓度轴,存在负吸附,由此获得沉积物对磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值),分别为0.011 mg.L-1和0.022 mg.L-1.通过EPC0值判断,所研究区域沉积物表现为磷"源",有向上覆水释磷的趋势.     

受淹土壤中磷的释放研究

采用实验室模拟的方法研究了三峡库区受淹土壤的磷释放特征，结果表明：随着浸泡时间增长，磷释放总量增加，在高水土比，高温，浸泡水呈微酸或微碱条件下有利于受淹土壤磷的释放。     

城市缓流水体底泥内源磷释放研究现状与展望

城市缓流水体中的底泥是影响水体水质的内污染源,底泥中磷的释放在外污染源控制的情况下会导致到水体的富营养化。本文总结了影响缓流水体底泥中磷释放到上覆水体的机理及各种影响因素,包括水动力条件,水环境条件和底泥环境条件,分析了当前研究的不足,并对后续的研究进行了展望。     

我国主要潮间带沉积物中磷的含量、形态及释放

本研究分析了我国12个潮间带表层及柱状样的总磷(TP)含量,发现浙江慈溪以北样品,辽宁辽河口表层样(0.046%±0.013%)及柱样(0.047%±0.015%)和山东青岛的表层样(0.047%±0.009%)及柱样(0.055%±0.008%)为低值区,其余天津汉沽、东营黄河口、江苏盐城、上海崇明东滩和浙江慈溪等北部5地区TP均值在0.063%～0.074%,为沿海12个潮间带中的高值区.慈溪以南,除厦门九龙江口和珠江的表层样和柱样高外(0.051%～0.070%),福州闽江口、广西英罗湾和海南东寨港较低(0.019%～0.041%).北部滩地高值区与沉积物来源以高通量的河流悬浮质输送有关.磷酸钙盐(Ca-P)的含量高值点也出现在北部5地区(4.16～9.56μmol g~(-1)).本研究柱样的铁结合态无机磷酸盐(Fe-P)含量低于表层样.Fe-P的高值点位于汉沽、青岛和九龙江口的表层样.通过两次连续和非连续加水培养,发现连续培养中,同一区域TP的释放速率有增有降,九龙江口(0.927±0.312μmol kg~(-1)h~(-1))释放率远高于其他区域.非连续培养,除了辽河口,其他11个区域TP释放速率显著增加(P<0.01),汉沽释放速率(1.437±0.325μmol kg~(-1)h~(-1))最高.     

南宁市南湖沉积物磷释放的研究

采用室内试验模拟法研究了南宁市南湖的沉积物中磷释放速度，释放量及影响南湖沉积物磷释放的各种环境因子，确定了南湖的内负荷，并探讨沉积物磷释放对南湖水质的影响，为南湖综合整治提供科学依据。     

三峡库区泥沙对磷吸附热力学实验及模型研究

利用三峡库区原状水沙开展泥沙吸附磷的热力学实验,以获得泥沙吸附磷的热力学方程和临界平衡磷浓度(EPC0)。结果表明,吸附平衡时磷在水沙之间的分配关系符合Langmuir吸附等温式,并且不同泥沙含量对应于不同的等温式。基于实验数据,对传统的Langmuir吸附等温式进行了改进,建立了反映泥沙含量影响的吸附等温式,并且得到了河流原型观测数据的验证。基于实验数据得到不同泥沙含量相应的临界平衡磷浓度,结果显示相同泥沙背景吸附条件下的EPC0同样与泥沙含量相关。     

柳江河沉积物对磷的吸附实验研究

本文主要进行了柳江河沉积物对PO^3-4的吸附实验研究,得到如下结论：（1）在实验浓度范围内柳江河沉积物对PO^3-4的吸附量随PO^3-4的浓度的增大而增大,呈线性关系。（2）pH值对吸附作用的影响较大,在pH值3－5之间出出吸附百分率的最大峰值。     

铁炉渣对磷的吸附与解吸特征的研究

研究采用室内分析法探讨了炉渣与水稻土对磷去除的影响。研究结果表明,基质对磷的吸附量表现为炉渣土壤和炉渣混合土壤,等温吸附特征符合Langmuir拟合模型;土壤和炉渣对磷的吸附量都是随着pH的升高而增加;随着温度的升高,炉渣和土壤对磷的吸附量均有增加;基质对磷的解吸量随着吸附量的增加而增加,并且炉渣作为基质时的解吸率较低,为3.5%,明显低于土壤的平均解吸率26%。炉渣可作为去除磷的有效的吸附剂。     

沉积物对磷酸盐的吸附与释放

本实验研究黄河口水文站沉积物对黄河水磷的吸附释放过程和东海１１１号站位沉积物对海水磷的吸附释放过程，并模拟黄河沉积物在海水中磷的吸附释放过程，结果表明：底沉积物对磷的吸附相当迅速，无论是河泥还是海泥在２４ｈ均能达到吸附平衡，吸附量与沉积物的量和水中原有磷的浓度有关，在不同的ｐＨ条件下，沉积物对磷的吸附是有显著差别的。     

杜塘水库春季沉积物内源磷的释放速率研究

通过孔隙水扩散模型法和柱状样模拟法,研究了杜塘水库春季表层沉积物内源磷释放速率,两种方法计算出的PO43--P释放速率分别在0.67~1.30 mg.m-2.d-1和1.14~1.44 mg.m-2.d-1之间,表明沉积物有一定的内源磷释放能力.采用SMT法对表层沉积物的磷形态进行分级提取测定,结果表明,表层沉积物中"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷含量的90%以上,因此表层沉积物具有较大的释放磷潜能.     

水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征

采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法（SMT）,分析测定了西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征,并对该分级测定结果与间隙水水质及沉积物其他理化性质进行了相关性分析．结果表明,该水库表层沉积物中总磷（TP）含量为1215．03～1592．83μg／g;铁铝结合态磷（Fe／Al-P）平均值为241．34μg／g,其余形态磷中,钙结合态磷（Ca—P）为7111．98μg／g,有机磷（OP）为301．54μg／g．相关性分析方面,Fe／Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关．环境变化会导致Fe／Al-P释放进入水体,当氧化还原条件降低时,结合态的磷会由于2价铁的溶出而释放到间隙水和上覆水中,是水库富营养化的潜在威胁．     

福建省山仔水库表层沉积物磷形态特征研究

结合X射线荧光和X射线衍射分析,采用化学连续提取法和欧洲SMT法对福建省山仔水库表层沉积物的磷形态进行分级提取测定.结果表明山仔水库表层沉积物总磷含量在400～700μg/g之间,无机磷占大多数,无机磷中铁磷的含量占总磷量的35%～45%,"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷占总磷含量的70%～90%,表明山仔水库表层沉积物具有较大的释磷潜能.     

密云水库流域降雨径流土壤中氮磷流失规律—以石匣试验区为例

利用石匣水土保持监测试验区,分析降雨径流及土壤中氮、磷流失的规律。研究结果表明：（1）开荒及裸地最易产生径流,其中荒坡产生的泥沙中总氮含量、总磷含量最高,其次为林果地、草地,农地最低;（2）流失泥沙中氮、磷富集,磷主要以泥沙形式被迁移带走,溶解态极少;泥沙中总氮、总磷富集率为坡耕＞免耕＞等高种植;（3）大部分雨后土壤的pH值、有机质略有下降。雨后土壤主要是0．005－0．001mm及＜0．001mm粒径减少,它们可能是氮、磷流失的载体;主要为细颗粒;（4）等高种植及植物带对控制径流污染,效果极为明显;其次为免耕,应杜绝坡耕。由于氮、磷流失多以细颗粒为载体,应侧重减少细颗粒的流失。     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

福州二水源--山仔水库底泥磷的赋存形态

通过实验,对福州二水源--山仔水库低泥中磷的形态作了定性和定量分析,得出了底泥中各形态磷的垂向变化趋势和影响底泥磷释放的主要形态-铁磷,并分析了各形态磷对底泥磷释放的贡献,对研究山仔水库富营养化有重要意义.     

氯化镧对西湖底泥磷缓释及磷固定作用研究

采取外西湖4个样点的底泥,对其进行理化性质分析,并用氯化镧改性底泥,对改性前后底泥的磷吸附能力和固定能力进行对比分析.结果显示,4个样中除S2以外,其他三处的有机质含量都在30μg/g以上（33.51~35.34μg/g）,有效磷含量在102.11~171.95 mg/g;pH在6.0~6.5之间.通过氯化镧改性,底泥的磷吸附效果明显,而不同土样对磷的固定效果存在很大差异;高温处理能提高底泥的磷吸附能力.底泥对磷的吸附机理复杂,结论认为通过氯化镧改性底泥固定和缓释水体磷的方法对西湖是否适用需进一步进行深入研究.     

密云水库水温分布特征

为了分析密云水库近10年来水温分布规律,尤其是1999年以来入流减少对于水温结构的影响,该文在CE-QUAL-R1模型的基础上建立了适用于密云水库的垂向一维水温模型。利用1991和2006年的实测数据对模型进行参数率定和验证,进而模拟1998—2007年水库水温的时空分布。结果表明:在来流减少、水位大幅下降的情况下,密云水库的水温分层现象仍然存在,分层从春夏之交持续到秋季,最大温差超过10℃;当有较大的流量入库时,水库将出现双斜分层的水温结构;随着水位的下降,表层水温变化很小、中层水温上升幅度较大、底层水温上升幅度较小;取水口出流水温随着水位的下降而升高,高水位时最大值出现在秋季,低水位时最大值出现在夏季。     

密云水库水体富营养化评价与防治

以北京密云水库监测获得的数据为例,按照层次分析法（AHP）的步骤建立适用于密云水库的AHP模型,并结合密云水库的自然地理环境和水文环境,对密云水库的水体富营养化程度进行科学评价。根据评价结果有针对性地对密云水库水体富营养化防治提出建议,为能够有效的遏制水库水体富营养化趋势,制定出合理方案,从而有效的消除污染隐患。