竹银水库建库前底泥氮磷释放模拟研究及应用Ⅰ

以珠海竹银水库为研究对象,开展水库建设前库底底泥氮磷调查,通过模拟底泥氮磷释放实验分析蓄水前后入库水源氮磷含量的影响。结果表明,底泥中较高的氮磷负荷和释放存在水体富营养化和蓝藻水华的风险,应对库底采取清淤措施,以降低水库建成后运行时底泥中氮磷污染物的二次污染,保障水库饮用水源安全。     

净水厂污泥覆盖控制底泥氮磷释放效果

室内静态模拟净水厂污泥与沙、沸石、锁磷剂(镧改性膨润土Phoslock^?)等4种覆盖材料控制底泥氮磷的释放效果.结果表明:在覆盖强度为2 kg·m^-2条件下,与对照组相比,沸石覆盖对氨氮的平均削减率为42.04%,沙覆盖和锁磷剂覆盖对氨氮均没有削减效果,净水厂污泥覆盖不仅对氨氮没有削减效果,而且还会向水体释放氨氮;锁磷剂、净水厂污泥、沸石和沙的覆盖对正磷酸盐的平均削减率分别为75.98%,53.73%,28.09%和10.69%.最后,分析几种覆盖材料     

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.     

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.     

沉积物再悬浮氮磷释放的机制与影响因素

在对沉积物再悬浮的诱因和方式进行分析的基础上,系统探讨了沉积物氮磷释放进入水体的机制与影响因素,提出了沉积物再悬浮引起的氮磷释放研究中应重点关注的问题。主要结论包括:沉积物主要因波浪与水流、人类活动及生物扰动等诱因而发生再悬浮;沉积物-水界面上氮磷不同形态之间的转化及迁移为沉积物氮磷的释放机制;上覆水体理化性质(如pH、盐度、温度、溶解氧与氧化还原电位)、沉积物性质(如粒径、氮磷赋存形态)、扰动时间与强度是沉积物再悬浮氮磷释放的关键影响因素。进一步研究应着重从沉积物再悬浮过程中氮磷释放的动力学过程、再悬浮沉积物氮磷释放的生物影响程度等方面深入开展。     

福州第二饮用水水源地——山仔水库底泥中磷释放研究

实验室模拟底泥中磷在厌氧状态下的释放实验.实验表明在厌氧条件下,磷有较明显释放现象发生,而且温度升高有利于底泥中磷的释放.三个采样点总磷在15℃下释放速度平均值为1.996 mg/m2·d,25℃下平均值为2.873 mg/m2·d.     

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例, 考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下, 总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器, 探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果, 并运用高通量测序技术, 分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明, 温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累; 水体扰动会加速底泥中氮素释放, 且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比; 溶解氧对底泥氮素释放有显著影响, 曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后, 反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势; 在反应器运行的第65天, 底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%, 底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构, 发现底泥中Proteobacteria, Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加, PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。     

城市河道底泥疏浚深度对氮磷释放的影响

利用苏州市古城区南园河底泥柱状样,研究了不同疏浚深度下,底泥中营养物氮和磷的释放规律.结果表明:不同层位底泥样中氮的质量分数随着沉积深度的增加而减小;底泥中TOC的质量分数及释放量对总氮的累积与释放有较大影响;底泥中氮和磷的释放量与疏浚深度有关,当疏浚深度为5 cm或15 cm时,从泥水界面向水中扩散的氮和磷的通量均较小.     

物理扰动等环境因素对底泥磷释放的影响

以总磷、溶解性总磷、正磷酸盐含量等3个指标研究了物理扰动、微生物活性、温度和培养时间等4种环境因素对富营养化河道底泥磷释放的影响.结果表明,环境因素对水体总磷变化的影响效果明显,而对另外两种形态的磷影响较小.对各种处理及其交互作用的差异显著性分析表明,4种环境因素对底泥磷释放影响作用的大小依次为:物理扰动、培养时间、微生物活性、温度,温度主要通过影响微生物活性间接作用于底泥磷释放过程.     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

河南某地天然沸石脱氮除磷性能的研究

以河南某地沸石为试验材料,进行单因素实验,考查粒径、转速、用量对沸石脱氮除磷效果的影响.同时探讨了该沸石吸附氨氮的规律,进行了等温吸附试验.实验结果表明:粒径小于0.25mm,转速为100 r/min,用量为42g/L时的吸附效果最好.该沸石对氨氮的吸附等温线符合Langmuir公式,其氨氮的吸附容量为8.1169 m...     

改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

在不同温度及超声辐射条件下,用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明:天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范围在3~9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na 的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产AZOO沸石.     

采煤塌陷水体温度和pH值对底泥氮磷释放影响

磷释放会引发水体富营养化等一系列环境问题.通过现场采样、室内测试和模拟实验,研究分析了水体不同温度和pH值条件下底泥氮、磷释放的变化特征及其影响机制.研究结果表明:底泥中氮、磷释放的最佳水体温度是15℃,温度过高(≥30℃)或过低(≤5℃)都不利于底泥中氮、磷的释放;pH值对底泥释氮和释磷的影响机制不同,随着pH值的增加(pH=6,8,10)底泥释氮量减小,而释磷量增加.研究成果对采煤塌陷区水体富营养化防控具有一定参考价值.     

去除轻组有机质对湖泊沉积物磷释放速率的影响研究

采用重液(NaI)分离法去除了贡湖、五里湖和月湖沉积物中的轻组有机质(LF),研究了LF去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响.结果表明,沉积物LF的去除并没有影响溶解性磷酸盐(SRP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势,在前12 h内,沉积物中磷的释放具有较大速率,12 h后基本达到平衡.去除LF前后湖泊沉积物释放动力学均符合抛物线扩散方程(P＜0.001);LF去除提高了各沉积物磷的释放量、释放速率,特别是提高了0～1/12 h内的释放速率,其中SRP释放速率增加了8.09～24.2倍,DOP增加了1.15～2.01倍;去LF后,提高了沉积物的pH,促进了磷的释放.主要是通过OH-对沉积物铁/铝结合态磷的阴离子置换和破坏了轻组有机质的羧基(-COOH)及羟基(-OH)和沉积物中的无机物胶体形成的胶结物.沉积物磷的释放与有机质的氨基、羧基、羟基等官能团有关.     

废水中氨氮沉淀的影响因素

以MgCl2和Na2HPO4为沉淀剂,用实验室模拟废水研究了影响氨氮沉淀的因素,包括沉淀pH值、沉淀剂的添加量及氨氮的原始质量浓度.结果表明,沉淀pH值是影响氨氮沉淀的主要因素,它影响氨氮的沉淀率、残余氨氮浓度、Mg2 和PO3-4的沉淀率和残余量以及沉淀后水的pH值.最佳沉淀pH值为11.氨氮的初始质量浓度在1 000 mg/L以下时,随其降低氨氮的沉淀率和残余氨氮质量浓度都降低;低于100mg/L时沉淀率明显降低,但残余氨氮质量浓度可以达到5mg/L,且变化不再明显.     

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.