水源水庫(kù)底泥磷及重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.pdf

1、底泥釋放氮磷及重金屬是水源水庫(kù)面臨的突出問(wèn)題。本文以大水深水源水庫(kù)為主要研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)室模擬的研究方法,模擬水源水庫(kù)底泥上覆水界面處低溶解氧、低氧化還原條件、貧營(yíng)養(yǎng)等條件下,探明多相界面環(huán)境因子及微生物對(duì)磷釋放的影響,研究鐵、鋁、錳等重金屬的遷移釋放規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上研究磷及重金屬之間的相關(guān)關(guān)系。主要結(jié)論如下:
　　(1)水源水庫(kù)上覆水界面處底泥磷釋放轉(zhuǎn)化的影響研究:上覆水處的DO、ORP的降低及微生物的耗氧是導(dǎo)致上覆水環(huán)境轉(zhuǎn)

2、變?yōu)閰捬踹€原條件的決定性因素,氧化還原電位(ORP)<0mV的強(qiáng)還原性條件促進(jìn)了底泥中的磷大量釋放,上覆水處的 TP、PO43-濃度增大,同時(shí)伴隨著大量的 Fe2+進(jìn)入上覆水中。底泥釋放的磷以 Fe/Al-P和 IP為主,大部分的PO43-遷移進(jìn)入上覆水中,占據(jù)超過(guò)水體中TP的50％以上。底泥中微生物的活動(dòng)促進(jìn)了OP的分解和轉(zhuǎn)化,同時(shí)微生物吸收上覆水中磷(除 PO43-),并在底泥中儲(chǔ)存。
　　(2)水源水庫(kù)底泥磷釋放對(duì)底泥鐵、鋁

3、、錳轉(zhuǎn)化的影響研究:厭氧、還原條件下,底泥中Fe/Al-P、IP及鐵鋁結(jié)合態(tài)磷會(huì)大量釋放進(jìn)入水覆水中,同時(shí)伴隨著底泥中鐵、錳、鋁的釋放及吸附,總磷(TP)和總鐵(TFe)的釋放量、釋放速率分別達(dá)到2.038mg、0.649mg·m-2·L-1和0.806mg、0.257mg·m-2·L-1。對(duì)上覆水的磷、鐵、錳、鋁以及 DO、ORP、pH的冗余分析(RDA)顯示DO與上覆水P顯著負(fù)相關(guān),pH與上覆水Al顯著負(fù)相關(guān),Fe、Mn顯著正相關(guān),

4、且Fe、Mn與ORP顯著負(fù)相關(guān),上覆水 Al、P顯著負(fù)相關(guān)。
　　(3)水源水庫(kù)底泥-上覆水界面處重金屬的遷移轉(zhuǎn)化研究:厭氧條件下底泥中Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg等重金屬會(huì)大量釋放到上覆水中,分別以碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu、殘?jiān)Y(jié)合態(tài)Pb、碳酸鹽結(jié)合態(tài)及殘?jiān)Y(jié)合態(tài)的Zn、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)和金屬可交換態(tài)的As、金屬可交換態(tài)、鐵(錳)氧化物結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)的Hg為主。Cu、As兩種重金屬的形態(tài)可能會(huì)同時(shí)發(fā)生物理化學(xué)的轉(zhuǎn)化,而Cd、Pb、Zn