東洞庭湖底泥中磷的釋放特性及其原位控制技術(shù)試驗研究.pdf

1、隨著洞庭湖水源的外源污染得到有效控制，內(nèi)源污染將成為影響其富營養(yǎng)化的主導因素，研究湖泊沉積物-水界面磷行為是揭示富營養(yǎng)化機理的重要一環(huán)，將為東洞庭湖的治理與管理提供指導和理論依據(jù)。同時，湖泊底泥污染原位控制技術(shù)的發(fā)展近年來得到了越來越多的重視，但由于對其相關技術(shù)及機理缺少系統(tǒng)性的深入研究，至今未得到廣泛的應用。
　　 本文以東洞庭湖底泥為研究對象，依托水沙科學與水災害防治湖南省重點實驗室口東洞庭湖水體污染物在水動力作用下的分布研

2、究(2008SS06)”和“東洞庭湖沉積物污染特性及靜態(tài)釋放規(guī)律研究(2008SS05)”項目，通過實驗室模擬試驗，研究了不同環(huán)境因素(溫度、pH值和含水率)下底泥磷在底泥-間隙水界面釋放的規(guī)律、不同影響因子(溫度、pH值、溶解氧和水動力)對底泥-上覆水界面磷釋放的影響、以及底泥磷釋放的原位控制技術(shù)(曝氣供氧、沸石覆蓋和硝酸鈣原位處理等)在不同環(huán)境下的控制上覆水磷濃度效果。試驗結(jié)果如下：
　　 (1)底泥-間隙水界面磷釋放特性試

3、驗結(jié)果表明：1)酸性和堿性條件下有助于底泥磷向間隙水釋放，其釋放強度順序為：堿性(pH9)＞酸性(pH5)＞中性(pH7)。系統(tǒng)pH值升高可加速Fe-P和有機磷的釋放，pH值降低有利于Ca-P釋放；2)溫度越高，底泥磷釋放越快。溫度由5℃升至25℃時，間隙水磷濃度可增加2倍。同時溫度升高底泥各形態(tài)磷遷移轉(zhuǎn)化速率加快，尤其是底泥有機磷的釋放最為顯著；3)低含水率可使底泥磷釋放速率減緩，但可提高間隙水磷濃度。含水率由70％降低到50％時，間

4、隙水磷濃度增加了1.36倍，但釋放速率降低了1.7倍。
　　 (2)底泥-上覆水界面磷釋放規(guī)律試驗結(jié)果表明：1)水體的環(huán)境pH值為7時底泥-上覆水界面磷釋放量最小，降低或升高pH值均使磷的釋放量增加。2)水體的環(huán)境溫度越高對底泥-上覆水界面磷的釋放影響就越大。溫度由5℃升至25℃時，上覆水磷濃度增加了1.7倍；3)溶解氧對底泥-上覆水界面磷的釋放影響最為顯著。水體在厭氧環(huán)境下磷的釋放量是好氧條件下的5.56倍。4)擾動對底泥-上

5、覆水界面磷的釋放影響僅是有限的短期效應，當表層底泥以及懸浮物受擾動向水體釋放TP達到一定程度后，可能進入一種釋放“枯竭”狀態(tài)。
　　 (3)原位控制及其對底泥磷形態(tài)影響試驗結(jié)果表明：1)厭氧時，控制水中磷濃度效果依次為：硝酸鈣原位處理＞沸石覆蓋＞未處理；好氧時：硝酸鈣原位處理＞沸石覆蓋＞曝氣≥未處理；擾動時：硝酸鈣原位處理＞沸石覆蓋＞曝氣＞未處理；2)沸石覆蓋和曝氣供氧對底泥固磷效果較好，底泥總磷含量分別增加了20.5％和19.