洋河水库底泥磷的释放规律研究

本文研究了洋河水库底泥中磷的释放规律。通过调整上覆水的DO、pH、温度等条件，在室内进行静态模拟试验，得到了如下结果：厌氧条件促进底泥无机磷的释放，好氧条件抑制底泥磷的释放，同时还可吸收水体中的磷；弱酸性或弱碱性上覆水条件均促进底泥中磷的释放；随着温度的升高，底泥中无机磷的释放量也随之增加。     

沉水植物苦草对上覆水各形态磷浓度的影响

沉水植物是影响湖泊磷营养状态的重要因素。在室内模拟了"水-苦草-沉积物"生态系统,在沉水植物苦草生长过程中分析上覆水中的总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)、溶解性有机磷(DOP)、溶解性活性磷(SRP)、颗粒态总磷(PP)的变化,探讨了苦草对上覆水磷赋存形态的影响。结果表明,苦草在生长过程中减缓了沉积物磷的相对释放速率使上覆水中TP、SRP、DOP、PP均呈现不同程度的下降。上覆水TP、SRP、DOP、PP分别下降了37.5%、74.6%、42.0%、19.5%;苦草主要通过吸收上覆水和间隙水中的磷及对环境因子的影响,使得上覆水中各形态磷浓度保持在较低的水平,降低沉积物向水体释放磷的速率。     

曝气复氧对华南农村重污染河道底泥氮磷的作用机制研究

以华南农村的重污染河道水体底泥为试验对象,利用实验室模拟方法研究不同曝气复氧方式对水体氮磷素迁移与转化的影响。结果表明:1环境溶解氧水平的变化对底泥氮磷的输出和转化途径产生较大的影响;2静置低溶解氧/厌氧条件下,氨氮、总氮的释放质量浓度呈逐渐线型上升的趋势,总磷的释放质量浓度保持相对稳定不断释放;3相对静置实验组,曝气复氧条件使底泥氨氮输出最大质量浓度经一定时间下降到相对稳定的较低质量浓度释放状态,输出氨氮的转化周期缩短,总氮保持相对稳定的较高质量浓度释放趋势,总磷保持相对稳定的较低质量浓度释放状态;4对底泥曝气有助于水体溶解氧的恢复,可明显提高除氮磷效果,并能有效抑制底泥氮磷的再次释放。因此,合理地利用曝气复氧技术有助于河流环境的修复。     

类比法在水库水体富营养化环评预测中的应用

一、水库水体的富营养化问题水体富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入水库、湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体富营养化是一种自然现象,在自然条件下,自然水体也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。     

水体紊动作用下湖泊泥沙解吸释放磷的实验研究

为了揭示水体紊动对湖泊泥沙解吸释放磷的影响,本文选取东洞庭湖湖底表层泥沙作为研究对象,通过近似均匀紊流模拟装置模拟不同强度的紊动水体,研究紊动作用下泥沙解吸释放磷的影响因素和基本规律,结果表明:泥沙起动之前,在垂向紊动扩散作用下,表层泥沙孔隙水与上覆水之间的溶解态磷交换,是溶解态磷迅速增大的主要原因;在较强紊动作用下,泥沙普遍起动,悬浮泥沙所吸附的磷解吸至水体中,溶解态磷含量显著增大,泥沙浓度越高,溶解态磷含量增长速率越大,达到平衡的时间越短;紊动扩散作用对泥沙解吸释放磷影响显著。     

镧沸石控制人工湖泊沉积物磷释放的试验研究

环境条件的变化会引起沉积物中的磷向上覆水释放,从而引发富营养化。投加镧系钝化剂可以有效控制沉积物中磷的释放。然而,目前应用最为广泛的锁磷剂Phoslock■存在着La~(3+)释放的风险;此外,由于锁磷剂吸附量较小,形成的钝化剂层较厚,氧气从上覆水向沉积物的传质也会被阻碍。使用具有较大吸附量和较低La~(3+)释放风险的新型材料——镧沸石作为钝化剂,考察了其对人工湖泊沉积物中磷释放的控制效果。通过等温吸附线和Langmuir模型拟合,发现镧沸石对磷的最大吸附量为71.94 mg/g,是Phoslock■的7倍。吸附动力学试验表明,镧沸石对磷的吸附速率较快,0.5 h内可以利用81%的吸附位。磷形态分析发现,镧沸石吸附的磷85%以上为酸溶态或残渣态磷,说明其与磷的结合具有较好的稳定性。投加镧沸石后,沉积物中磷在p H值为10.8时的释放量可以降低30%;厌氧条件下沉积物中磷的释放可以被镧沸石完全抑制。40 d模拟钝化试验发现,投加质量百分比1.65%的镧沸石可以显著降低上覆水中溶解性可反应磷(SRP)和总磷(TP)的浓度,其中SRP浓度的降低幅度大于TP。模拟钝化试验中,非稳定形态的磷被转化为较为稳定的酸溶态磷和残渣态磷。结果表明,镧沸石在沉积物内源磷控制方面具有良好的应用前景。     

河道底泥污染物释放控制试验研究

采用自主研制的环形水槽试验装置，研究了水动力条件下河道底泥的污染物释放特性，开展了原位覆盖和原位固化对底泥污染物释放控制效果的研究。试验结果表明:河道水流速度直接影响底泥污染物的释放特性；底泥随流速逐渐增大分别呈现“未起动”、“少量动”和“普遍动”三种状态。流速小于起动流速时，底泥未起动，上覆水中污染物释放量、浊度与静水条件接近。流速大于起动流速时，底泥大幅起动，上覆水中污染物释放量大幅增加。原位覆盖和原位固化均能有效控制底泥污染物的释放。与未处理相比，原位覆盖后的污染物控制率能达到60％ ～90％，砂层的压重作用避免底泥大规模起动，进而导致上覆水中的污染物含量大幅降低。原位固化后的污染物控制率为97％，但固化会导致上覆水ｐＨ升高使水体呈碱性。     

环境因子对鱼饵中磷释放影响的实验研究

通过室内模拟实验,分析了环境因子(上覆水、微生物活动、温度、pH、水动力条件)对鱼饵磷释放特征的影响及原因。结果表明:鱼饵在去离子水中总磷和正磷酸盐的平衡释放量约是潘家口水库水中的1.58倍和1.76倍;微生物作用有利于鱼饵中磷向水体释放,前者总磷和正磷酸盐的释放量约为后者的1.55倍和1.28倍;温度升高和水体扰动促进了鱼饵中磷的释放;酸性和碱性条件下鱼饵中磷的释放量高于中性条件下鱼饵中磷的释放量。各环境因子作用下,鱼饵中磷在前3h内的释放速率最大。     

西安黑河金盆水库季节性热分层的水质响应特征

以西安市金盆水库为对象,通过对水温、水化学及水生生物因子的连续监测,初步探明其动态水体分层过程与季节性水质迁移分布的内在相关性.研究表明:水库于每年3—12月间形成并保持热分层状态,水温梯度的稳定存在有效限制了垂向水层间氧的传质交换,加速库底向厌氧状态过渡,滞水层溶解氧(DO)平均浓度随时间呈明显线性衰减趋势,水层呼吸速率高达0.0356~0.0372mg/(L·d)(O2);缺氧/厌氧环境下,沉积物中N、P、Fe等大量释放并向上覆水扩散,底层水质污染加剧.同温混合期后(1—2月),分层结构破坏,全库处于好氧(DO大于8mg/L)、微碱性(pH为7.1~7.3)状态,垂向水质分层异质特征消失.监测期间,水库湖泊区稳态叶绿素a含量(基于Lois Elle稳态假设前提)随混合深度增大而降低,两者存在显著指数负相关.热分层效应的稳定存在是加速金盆水库富营养化进程的重要因素;而其周期性结构失稳所带来的水质突发性污染风险将伴随水库运行时间的延长而上升.     

浮游植物对摇蚊幼虫扰动的响应研究

为了探究底栖动物扰动对上覆水浮游植物的影响,在实验室设沉积物-水微系统,引入广泛分布的红裸须摇蚊幼虫(Propsilocerus akamusi)和浮游植物,运用微电极等技术方法监测沉积物-水界面理化指标。结果表明,摇蚊幼虫的扰动降低了沉积物间隙水的溶解性有机磷(SRP)向上覆水的释放通量,减少了上覆水的溶解氧(DO)浓度,导致上覆水浮游植物生物量降低和群落结构向适应低磷的物种组成改变。同时,摇蚊幼虫扰动所引起的沉积物DO渗透量与沉积物-水界面SRP通量变化具有显著相关性,浮游植物生物量和上一次沉积物-水界面SRP通量变化有显著相关性,这些结果揭示了摇蚊幼虫通过改变沉积物结构和理化性质,进而能够抑制浮游植物的生长,有利于抑制水华现象的发生。