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.     

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.     

太湖无锡湖区沉积物磷含量及其沉积通量

采用210Pb法等测定了无锡太湖沿岸东五里湖、三山和鼋头渚等点采集的柱状沉积物样品的沉积速率、各形态磷含量,计算得到了各采样点的磷沉积通量.结果表明,东五里湖、三山和鼋头渚沉积物80年代后沉积速率分别为0.32、0.10和0.05 cm/a,其中东五里湖的沉积速率近几十年增加很快,磷沉积通量也急剧增加,最大达0.27 mg/(cm2.a),表明湖泊沉积物中高质量浓度的磷对其富营养化具有十分重要的影响.     

不同组成湖泊沉积物对磷吸附的动力学

采用同一湖泊沉积物的新鲜样品进行试验,探讨不同组成湖泊沉积物对磷吸附的动力学. 结果表明:随着有机质含量的增加,湖泊沉积物对磷的最大吸附量有增大的趋势,对磷的吸附作用主要受有机质、全铁、全镁及粘粒含量的影响;对磷的吸附速率随沉积物粘粒量、全铁量的增加而加快,有机质的含量也对磷的吸附速率产生一定影响;比较不同基质沉积物对磷吸附的一级动力学方程、抛物线扩散方程、双常数方程和Elovich方程的拟合情况,其中抛物线扩散方程拟合稍差, Elovich方程为最优拟合模型.     

百花湖表层沉积物磷的化学形态及pH值对磷释放的影响

对百花湖沉积物的总磷、磷形态进行了分析,模拟研究了不同pH值对水体中总溶解性磷和溶解性活性磷含量的影响。结果表明,百花湖沉积物样品总磷含量在503～2351mg／kg,属于中富营养化到富营养化水平。沉积物的磷主要由无机磷组成,其中主要是钙磷。pH值是影响磷释放的重要因素,强酸性及碱性条件下皆利于磷的释放,中性条件磷的释...     

黔江区饮用水源地水质状况及磷形态分布特征研究

为了解黔江区饮用水源地(小南海水库、城北水库和洞塘水库)的水质状况及磷形态分布特征,选择该地区3个饮用水源地为研究对象,通过2015年10月—2016年9月的每月进行水质监测,获取36组有效数据,分析了饮用水中磷形态分布特征及污染状况.结果表明:3个饮用水源地的ρ(TP)年均值均满足GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类湖、库标准(0.05mg/L).3个水源地水体中磷均以溶解态为主,小南海水体中溶解性磷(DTP)的主要形态为可溶性正磷酸盐(DP),洞塘水库和城北水库水体中溶解性磷(DTP)的主要存在形态为可溶性有机磷(DOP).3个饮用水源地磷形态的整体分布情况为:ρ(TP)从大到小顺序为城北水库、洞塘水库、小南海;ρ(DTP)从大到小顺序为洞塘水库、小南海、城北水库;ρ(DP)从大到小顺序为洞塘水库、小南海、城北水库.综合污染指数评价结果显示,3个饮用水源地均属于3类水质级别,水质状况为轻污染.     

环境因子对晋阳湖沉积物磷释放的影响

以太原市晋阳湖为研究对象,采集湖中心水样及沉积物,分析了环境因子(水动力、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因.结果表明,在设定的pH内(5.5,7.0,8.0,11.0),随着pH的升高,沉积物内源磷释放量增加.温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中磷释放量比较小;随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加.通过搅动促使沉积物再悬浮,促进了沉积物中的磷释放,加速了沉积物间隙水中磷的扩散,从而增加了磷的释放.     

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.     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

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。     

沉积物团聚体稳定性和总磷释放特征

沉积物内源磷释放会对水体造成二次污染,研究表明沉积物团聚体的稳定性与水体污染关系密切。以秦淮河石头城的沉积物为研究对象,探究沉积物总磷释放与团聚体稳定性的关系以及影响总磷释放和团聚度的因素。结果表明,不同pH值的上覆水,沉积物总磷释放浓度最大可达0.91 mg·L-1,一定时间内团聚度下降最大幅度为27.27%;沉积物有机质含量越高（1.0%）,总磷释放浓度和团聚度最大下降幅度越小（分别为1.48 mg·L-1和62.84%）,;扰动强度越大（200 r·min-1）,总磷释放浓度和团聚度下降最大幅度越大（分别为2.32 mg·L-1和65.23%）。颗粒内扩散模型和Boxlucasl模型的拟合结果表明沉积物释放总磷过程中,总磷释放量越大,团聚度越小;颗粒物理吸附-解吸作用比沉积物颗粒的扩散作用强;有机质在沉积物释放总磷过程中起着重要作用,且对沉积物团聚度有着重大影响。     

Application of chemical fractionation and X-ray powder diffraction to study phosphorus speciation in sediments from Lake Hongfeng,China

Based on the techniques of sequential extraction and X-ray powder diffraction (XRD), the distribution characteristics of phosphorus speciation were investigated in 13 sediment samples from Lake Hongfeng, an important drinking water source for Guiyang with a typical karstic limestone environment. The total phosphorus (TP) concentrations in the sediments ranged from 973.36 to 2334.18 mg/kg with a mean concentration of 1635.87 mg/kg (dry weight), and it was evident that the phosphorus level in the sediments was high compared with other eutrophic lakes such as Lake Chaohu and Lake Xihu. The results of the two methods, sequential extraction and XRD, demonstrated the presence of different phosphorus species in the lake sediments. Being compatible with local geophysical characteristics, the results of sequential extraction techniques indicate that the average percentages of dissolved phosphorus (DP), aluminum-bound phosphorus (Al-P), iron-bound phosphorus (Fe-P), calcium-bound phosphorus (Ca-P) and organic phosphorus (OP) in the sediments were 0.40%, 7.06%, 5.07%, 45.48% and 38.49%, respectively. Notably, the concentrations of inorganic phosphorus (IP) were higher than those of OP, and the IP consisted primarily of Ca-P. The high concentrations of Ca-P may temporarily control the release of phosphorus from the sediments because it is a relatively stable, inert and non-bioavailable phosphorus fraction. The results of XRD analysis indicated that, among phosphorus species, AlPO₄ was found in all sediment samples at relatively high concentrations. Moreover, the TP concentrations in the sediments were high; thus the release potential and bioavailability of phosphorus in the sediments was important. Further statistical analyses of the results revealed significant correlations between phosphorus species in the sediments with two extractable principal components and four selectable cluster levels allowing interpretation of possible origins of phosphorus loading and transformation mechanisms of phosphorus species. Furthermore, available remediation measures were briefly assessed for the lake while considering its distinct environmental features.     

滇池溶解氧浓度变化的氮磷循环响应模拟研究

基于滇池外海的三维水动力?水质模型, 模拟湖泊水动力及水质的动态过程, 识别湖泊水体中溶解氧特征, 并通过设置外部负荷削减情景, 探究溶解氧浓度对底泥内源释放以及氮磷循环的影响。结果表明: 1) 由于藻类爆发与水体氧传输受阻的共同作用, 滇池底层水体6—9月间存在较严重的缺氧现象; 2) 溶解氧调控底泥氮、磷营养物质的释放, 进而显著地影响底层水体中氮、磷浓度; 3) 滇池底层缺氧状况的改善对外部负荷削减要求较高; 4) 底泥的磷吸收?释放平衡点溶解氧浓度约为3.3 mg/L, 滇池水体中氮浓度的变化更易受外源负荷作用影响。     

南京玄武湖富营养化及重金属污染现状

针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.     

三仙湖氮磷污染现状与问题诊断

 三仙湖湖区水质好坏及水量多寡关乎湖南南县及周边地区的战略饮用水安全。三仙湖流域水质与底质的调查结果表明：三仙湖湖体水中总磷平均质量浓度为0.18 mg/L,总氮平均质量浓度为1.26 mg/L,总体水质为V类,总磷超标严重,对比国内重要湖泊水质总氮均值依次表现为三仙湖 < 洞庭湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值为鄱阳湖 < 洞庭湖 < 三仙湖 < 太湖。沉积物中总氮污染较重,总磷生态效应较总氮低,对比国内重要湖泊底质总氮均值表现为洞庭湖 < 三仙湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值表现为三仙湖 < 鄱阳湖 < 洞庭湖 < 太湖。分析表明,目前存在农业面源污染严重、湖内底泥淤积、内源污染释放风险较大、散养牲畜进入湖区放养现象突出、受精养塘等渔业污染严重等问题。     

渭河宝鸡段表层沉积物营养盐分布特征及污染评价

以渭河宝鸡市区段流域为研究对象,研究了沉积物中总有机质(OM)、总氮(TN)和总磷(TP)的分布特征,分析了沉积物碳-氮-磷两两间的耦合关系,并对渭河宝鸡段沉积物中营养盐的污染状况进行了评价.结果表明:沉积物中OM浓度为0.378%~1.702%,TN浓度为0.031%~0.335%,TP浓度为0.053%~0.100%,沉积物TOC与TN和TP两两间具有显著的相关性(P0.01),且主要来源于藻类和水生生物;通过对营养盐污染评价发现,该河段沉积物有机污染较轻(有机指数均值为0.129),处于较清洁状态,N、P污染相对严重,具有造成较小生态风险的可能性,应注意控制外源氮磷的输入.     

文思湖底泥污染物覆土缓释可行性研究

通过实验室模拟研究了覆土法对三峡大学文思湖底泥中污染物缓释的可行性.通过监测上覆水体中总氮、总磷和有机质浓度水平监控底泥中污染物释放过程,发现底泥覆土之后上覆水体中总氮、总磷和有机质浓度水平均显著降低,与覆土材料自身向上覆水体释放的氮源、磷源和有机质浓度水平相当.结果表明,覆土可以明显抑制底泥中污染物向上覆水体的释放,因此通过覆土以抑制底泥污染物释放可行.     

新建人工湖沉积物磷形态分布及其影响因素实验

通过采用连续分级提取法研究了某新建人工湖沉积物磷的形态分布,并研究了环境因素（溶解氧、温度、pH值和光照）对人工湖中的沉积物磷的影响。结果表明新建人工湖沉积物中无机磷含量在总磷中占绝对优势,其中“活性磷”占总磷的12.0%~15.1%,其质量浓度分布为：缓流区>出湖口>湖心区>入湖口>滞流区;有机磷含量占总磷的3.4%～8.5%,其质量浓度分布为：出湖口>湖心区>滞流区>缓流区>入湖口。新建人工湖中的沉积物磷表现出先吸附后释放的规律;较高的温度和pH以及较低的溶解氧都会促进沉积物中磷的释放,且磷的释放量在无光照下明显高于有光照。     

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.