氧化强化对氢氧化钙原位固磷效果的影响

将氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]和过氧化氢(H_(2)O_(2))以梅花散点的方式注射到底泥中,考察两者联用对内源磷的控制效果.结果表明,单独投加Ca(OH)_(2)可以有效固定沉积物-水界面(SWI)以下约20 mm沉积物中约90%的内源磷,但同时会加剧20 mm以下沉积物的厌氧环境,导致沉积物中稳定态磷向易释放态磷转化,造成潜在活性磷的累积;而H_(2)O_(2)的加入极大地降低了Ca(OH)_(2)投加后深层沉积物潜在活性磷富集的风险,并明显提高了Ca(OH)_(2)在沉积物中的纵向扩散深度,其影响范围可以达到SWI以下0~40 mm;但40 mm以下沉积物影响并不明显;这主要归因于氧化剂的投加导致氧化还原电位提高了近18倍.底泥内源磷形态变化也证实了氧化剂投加对磷的良好固定效果.与对照实验相比,SWI以下0~20 mm沉积物中易释放态磷含量明显降低,同时沉积物中Ca-P含量增加了约10%.但随着底泥深度增加,易释放态磷减少量逐渐降低,Ca-P的增加也逐渐变缓.

水丝蚓蚓粪对沉积物微环境及氮磷吸附特性的影响

以太湖沉积物和上覆水构建室内模拟实验,探究水丝蚓蚓粪对沉积物微环境、表层沉积物氮、磷吸附特性和微生物菌群分布的影响。结果表明:蚓粪显著影响了表层沉积物的含水率、孔隙度、烧失重和微生物活性。沉积物表层DO浓度和氧化还原电位的降低,以及沉积物深处氧化还原电位的升高与水丝蚓引起颗粒垂向迁移有关。等温吸附实验中,新生蚓粪氨氮平衡浓度(EC_(0))和磷平衡浓度(EPC_(0))值分别为0.73,0.014 mg/L,对氮、磷表现出了良好的固定能力。水丝蚓组蚓粪与对照组沉积物微生物种群结构相似,但微生物多样性有所降低。蚓粪中放线菌门、绿弯菌门、蓝藻细菌门相对丰度的增加,表明蚓粪堆积对沉积物有机质的分解和氮磷物质的释放具有促进作用,蚓粪中Cyanobium_PCC-6307菌属的相对丰度为对照组的3倍,表明蚓粪堆积与水华存在一定的关联性。

CaO_(2)@FA复合材料富集磷效能及其回收物对土壤改良作用

为实现污水中磷和工业废弃物粉煤灰的资源化利用,通过表面沉淀法将纳米CaO_(2)负载于粉煤灰(FA)表面以及孔隙中,制备出一种高效除磷的复合材料(CaO_(2)@FA).结果表明,粉煤灰表面负载CaO_(2)后,其具有更大的比表面积和孔隙率,比表面积增加至4.641 m^(2)·g^(-1),总孔容增大至0.025 cm^(3)·g^(-1);CaO_(2)@FA对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,其最大吸附容量为185.776 mg·g^(-1)(20℃),吸附机制为化学沉淀,主要是形成羟基磷酸钙.CaO_(2)@FA复合材料对磷的富集效率显著高于粉煤灰,并随着投加量增加,对磷的富集效率增加.共存离子中HCO_(3)-和CO_(3)(2-)对复合材料吸附磷有一定的负面作用.当CaO_(2)@FA复合材料投加量为2.0 g·L^(-1)时,对生活污水中磷的富集率可达93%,回收沉淀物中的有效磷含量达到1.658 mg·g^(-1).土壤改良实验表明,加入回收的沉淀物可使土壤中有效磷含量增加102.9%,该复合材料回收100 mg磷酸盐的运行成本则低至0.76元.