熱處理凹土對湖泊底泥磷鈍化效果與影響因素研究.pdf

1、大量研究發(fā)現(xiàn)，在湖泊外源性磷得到有效控制后，湖泊富營養(yǎng)化問題仍可持續(xù)數(shù)年。這是由于湖泊底泥內(nèi)源性磷可持續(xù)釋放補(bǔ)充到上覆水體中。因此，控制底泥磷的釋放被認(rèn)為是解決湖泊富營養(yǎng)化問題的根本，而通過向底泥添加或薄層覆蓋磷鈍化劑是解決這一問題的常見方式。本研究采用前期選擇的廉價(jià)的熱處理富鈣凹凸棒（簡稱凹土）為依據(jù)，研究不同劑量材料鈍化后底泥對水體中磷的吸附特征以及磷的供應(yīng)潛力，同時(shí)評(píng)價(jià)了材料添加的生態(tài)安全性;借助自主研發(fā)的Y型再懸浮發(fā)生裝置，研究

2、了風(fēng)浪擾動(dòng)對鈍化表層底泥穩(wěn)定性及磷控制效力的影響。
　　批處理實(shí)驗(yàn)表明，添加熱改性凹土?xí)@著增強(qiáng)底泥對磷的固持能力和吸附速率，其中5％～20％的材料添加會(huì)增加底泥的磷最大吸附量1.5～2.0倍，吸附速率增加1.7～3.7倍，材料添加后的底泥具有較強(qiáng)的抗干擾能力，其中pH值、NO3-以及HCO3-對磷的吸附干擾作用明顯減弱，而SO42-和SiO32-依然會(huì)對添加材料的底泥產(chǎn)生較大的影響?；诒∧U(kuò)散技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，添加材料可明顯降低底

3、泥中磷的供給能力，并能增強(qiáng)底泥中磷的穩(wěn)定性。磷形態(tài)分析表明，材料添加可以將可移動(dòng)磷轉(zhuǎn)化為鈣磷(Ca-P)或殘?jiān)鼞B(tài)磷，增加了底泥中惰性磷的比例，由此會(huì)顯著降低底泥磷向上覆水體的釋放。慢性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加熱改性凹土?xí)黾映练e物的pH值，但是在適當(dāng)?shù)耐都恿糠秶鷥?nèi)不會(huì)對底棲生物產(chǎn)生毒性影響。
　　再懸浮模擬擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加熱改性凹土和鎖磷劑(Phoslock)兩種鈍化劑均可增強(qiáng)表層底泥的抗風(fēng)浪擾動(dòng)能力，且可顯著降低上覆水體中可

4、溶性磷(SRP)的含量，其中表層底泥的侵蝕深度以及上覆水體中SRP含量均與風(fēng)浪擾動(dòng)大小呈正相關(guān)關(guān)系。微型Peeper分析結(jié)果表明，添加熱改性凹土和Phoslock可降低沉積物中間隙水磷濃度。代表底泥磷供應(yīng)潛力的R值（DGT-P與間隙水磷比值）比對照組平均降低了29％～79％，表明添加材料可顯著降低底泥向間隙水供磷能力。即使在風(fēng)浪擾動(dòng)的干擾下，兩種鈍化劑也可明顯降低底泥中Mobile-P和Al-P的含量，增加惰性磷Ca-P的比例。