锁磷剂与增氧剂联用去除沉积物中砷的效果与机制

为研究锁磷剂(LMB)与增氧剂CaO_(2)联合应用对富营养化湖泊沉积物中砷(As)污染的去除效果,理清联用技术对沉积物水界面As的去除机制,以太湖梅梁湾底泥为研究对象开展模拟试验。结果表明:LMB与CaO_(2)联用对沉积物中的As的去除效果优于LMB、CaO_(2)单独使用;在试验第45天,LMB与CaO_(2)联用对沉积物溶解态As去除率最大,为39.31%,在试验第90天,LMB与CaO_(2)联用对As的去除效果较差;为实现沉积物中As的高效去除,可在加入LMB和CaO_(2)45 d后对LMB和CaO_(2)进行回收;LMB与CaO_(2)联用去除As的主要机制为LMB和CaO_(2)中的La^(3+)、Ca^(2+)与砷酸根离子络合形成LaAsO_(4)和Ca_(3)(AsO_(4))2沉淀以及Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)氧化物的协同吸附作用;Fe和Mn氧化还原在控制沉积物As的释放中起着关键作用。

锁磷剂-苦草联用对沉积物水界面中钴的影响研究

为探究水生植物和锁磷剂(LMB)耦合作用对浅水湖泊沉积物溶解态钴(Co)的去除效果和机制,以富营养化的太湖梅梁湾底泥为研究对象,基于高分辨孔隙水采样技术(HR-Peeper)开展室内模拟实验研究(对照组、锁磷剂组、苦草组及联用组),解析原位状态下(加入修复材料后的第15,35和66d)10~-100mm间隙水中溶解态Co、Fe(II)及锰(Mn)的垂向分布特征.结果表明,LMB及苦草均可显著改善沉积物剖面氧化还原环境(P<0.05);较对照组,实验组沉积物剖面中溶解态Co浓度下降了0.59%~38.18%;联用时Co的释放和迁移主要受苦草根际Fe/Mn斑吸附和锁磷剂吸附作用共同控制,且锁磷剂可促进苦草生长;表层0~2cm底泥中可提取态(F1+F2+F3)占比为54.91%~80.49%,两者联用促进了酸可提取态Co向可还原态和可氧化态的转化;沉积物-水界面Co的释放主要受Mn的氧化还原控制.

锁磷剂及覆盖技术对长广溪不同污染类型河段底泥磷释放的控制效果

为探索城郊污染河道底泥磷释放的控制技术,选择无锡市城郊河道长广溪不同污染类型河段(农田区、农田支流区、生活区、工业区、一期修复区、二期修复区、一期修复支流区),采集底泥原状泥柱,进行锁磷剂和黄沙覆盖控磷技术处理,室内培养3周,测定磷的控制效果.结果发现,长广溪不同污染类型河段底泥中磷的释放速率具有明显差异,农田区、农田支流区、生活区、工业区、一期修复区、二期修复区、一期修复支流区的底泥磷的释放速率分别为:0.767、0.383、0.317、0.672、0.370、0.027、0.458μg P·m-2·d-1.除二期修复区外,所有河段的水体磷含量及底泥释放量均较高,生态修复时有必要进行底泥磷释放控制,其中农田区及工业区底泥污染最重,磷的释放速率也最高.锁磷剂和黄沙覆盖对所有河段底泥的磷释放均有较强的控制作用,锁磷剂的控制效率在81.25%—100%之间,黄沙的控制效率在62.50%—93.24%之间;对于农田区、农田支流区、一期修复区及一期修复支流区河段,黄沙和锁磷剂均能有效将底泥磷释放控制到较低水平,满足河道磷控制的目标,但对于工业区和生活区河段,只有锁磷剂能够达到控制目标,黄沙的控制效果不理想.研究表明,在太湖流域的城郊污染河道的生态修复中,锁磷剂和黄沙均可作为底泥磷控制材料使用,黄沙在部分类型水体可以替代锁磷剂,而锁磷剂的效果稳定,作用持久,操作简便,是相对更好的底泥控磷材料.

锁磷剂对府河底泥磷释放的影响

选用美国新一代锁磷剂SAE,进行了45、90、180g/m2 3种不同剂量的锁磷剂控制府河底泥磷释放的模拟实验研究.结果表明,SAE降低了府河河道底泥上覆水中的总磷(TP)、可溶性正磷酸盐(SRP)、可溶性总磷酸盐(DTP)含量,添加90g/m2和180g/m2 SAE的抑磷率达到80%以上且效果稳定.底泥中向上覆水释放的磷主要来自于可交换态磷(Ex-P)和铁铝结合态磷(NaOH-P),钙结合态磷(HCl-P)含量变化不显著,SAE的添加使得底泥中的磷形态发生了转变,Ex-P和NaOH-P向HCl-P转化,使得稳定态磷占比增大,降低了沉积物磷向上覆水释放的风险.

锁磷剂对流动水环境中沉积物磷形态的作用

如何控制水体沉积物中的磷含量,对于防治水体富营养化以及控制蓝藻水华具有重要的意义。通过在室内构建模拟河道,利用模拟水流不断冲刷沉积物,研究水流对不同形态磷的冲刷作用和添加锁磷剂对沉积物中各形态磷含量的影响、固定的效果。结果表明:(1)锁磷剂能减少沉积物中NH4Cl-P(NH4Cl可提取磷)含量,并且添加锁磷剂后水流冲刷对该形态磷削减效果较小。(2)添加锁磷剂使沉积物中BD-P(BD试剂可提取磷)含量先迅速升高后降低,沉积物中BD-P含量的最终降低使得该形态磷的释放风险减小,对沉积物起一定的整治作用。同时,水流冲刷对BD-P影响较大。(3)锁磷剂会与铝竞争吸附磷,使NaOH-rP(NaOH可提取无机磷)含量降低,导致NaOH-TotP(NaOH可提取无机磷和有机磷的总和)含量的降低。(4)锁磷剂使HCl-P(HCl可提取磷)含量升高,能有效降低沉积物磷释放风险。水流冲刷造成了沉积物中HCl-P含量下降。(5)在水流的冲刷作用下,添加锁磷剂使得沉积物中总磷下降速率低于未添加锁磷剂的沉积物,锁磷剂有助于沉积物中磷的稳定。这些表明,锁磷剂在控制河流沉积物内源磷的释放方面可发挥积极的作用。

锁磷剂(PHOSLOCK)的污水除磷实验研究

应用国产化锁磷剂(PHOSLOCK)进行滇池入湖河道中城市污水除磷净化实验研究。实验结果表明,锁磷剂PHOSLOCK具有较强的除磷净化效果,能达到国家相关水质标准,同时具有除磷效果稳定、处理费用低、操作简便等优点,是一种值得推广的新型除磷药剂。

锁磷剂Phoslock除磷试验研究

研究了锁磷剂(Phoslock)吸附除磷的效果及动力学,当原水磷酸盐浓度为1 mg/L时(以P计),处理水中磷酸盐随Phoslock的投加量增加而减少,pH为9～10时除磷效果最佳;动力学试验表明,Phoslock除磷具有持续性和长效性;Phoslock对磷酸盐的吸附可较好拟合Langmuir等温线;解吸附试验表明,磷酸盐的吸附与解吸处于动态平衡,解吸的磷酸盐浓度较低,不会对处理效果造成显著影响。

锁磷剂(Phoslock)对滇池水体的除磷试验研究

在实验性能研究的基础上,用锁磷剂(Phoslock)对滇池水体进行扩大性试验,结果表明,Phoslock对滇池污染水体具有较强的除磷、除藻作用,而且作用效果持久。同时,Phoslock能够增加污染水体的透明度和改善水体的pH值,对处理水体安全,无不良影响,是一种值得推广应用的新型除磷药剂。

生物扰动对镧系锁磷剂控磷效能的影响

选取2种富营养化湖泊的优势底栖动物—黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)和苏式尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi),通过微宇宙实验研究底栖动物对沉积物磷释放､镧系锁磷剂(LMB)控磷效能和LMB的镧(La)溶出及其生态风险.结果表明,未添加LMB时,摇蚊显著增加了内源磷释放,而苏式尾鳃蚓的影响则不显著;投加LMB后,黄色羽摇蚊和苏式尾鳃蚓对LMB控磷效能均有显著负面影响,其上覆水磷酸盐(PO_(4)^(3-))浓度分别是对照组的2.50和2.23倍;LMB施用期间,生物扰动作用显著降低了上覆水中La浓度;且结果显示La在底栖动物生物体内富集.

锁磷剂和增氧剂对沉积物内源污染物钴的吸附

为探究不同吸附材料(锁磷剂和增氧剂)对沉积物内源污染物Co的影响机制,以太湖梅梁湾为研究区域,设计3组室内模拟试验(对照组、增氧剂组及锁磷剂组),基于高分辨率平衡式间隙水采样(HR-Peeper)装置采集4个阶段(加入吸附材料后的第4天、30天、90天、150天)水样,解析原位覆盖条件下沉积物剖面溶解态Co、Fe(Ⅱ)、Mn的垂向分布特征及相互作用机制。结果表明:锁磷剂和增氧剂未造成水体中的pH值和Eh值的剧烈变化;沉积物剖面中溶解态Co质量浓度降低了1.29%~45.87%,且30 d时的吸附效果最好;增氧剂组及锁磷剂组沉积物-水界面Co释放通量较对照组分别降低了1.00μg/(m^(2)·d)和1.19μg/(m^(2)·d);沉积物剖面Co的释放受铁、锰的氧化还原控制,且主要受锰的氧化还原控制;增氧剂对钴的吸附效果优于锁磷剂,且有效吸附时间更久。

锁磷剂-硅藻土联合除磷控藻模拟实验研究

本研究通过实验室模拟探究不同投加量锁磷剂-硅藻土联用对富营养化水体除磷控藻的效果。结果表明,1.2phoslock■(Phl)+80 mg/L硅藻土(DM)对总磷的去除率最高,达到65.9%,其次为1.5Phl+80DM,达到55.0%;水体活性磷(SRP)的去除率主要与锁磷剂投加量有关,但投加量高于1.2Phl时,SRP去除率变化不大;同时,各实验组的浮游植物细胞密度显著下降,浮游植物群落结构发生变化,1.2Phl+80DM与1.5Phl+40DM组均有较高的抑藻率,分别为74.1%和81.8%。综上所述,锁磷剂与硅藻土联用在投加量为1.2Phl+80DM的情况下,除磷控藻效果显著且成本较低。因此,锁磷剂-硅藻土联用方法有望在实际治理富营养化水体中得以应用。

新型锁磷剂组合混凝剂调控富营养化水体沉积物研究

沉积物中磷的释放和藻类复苏是导致藻类水华频繁发生的主要原因之一。本研究以福建省富营养化山仔水库沉积物为研究对象,通过实验室模拟实验探究新型锁磷剂对沉积物磷释放控制和藻类复苏的抑制效果。实验结果表明,投加新型锁磷剂使得沉积物总磷(TP)和较稳定的钙结合态磷(Ca-P)分别增加10.8%和15.9%,减少了沉积物中磷的释放。实验过程中,以水体和表层沉积物中磷酸含量投加理论计量100∶1的新型锁磷剂藻类复苏的抑制率仅有34.0%;投加两倍计量的锁磷剂显著提高了对沉积物藻类萌发的抑制能力,达到了69.2%,但同时重金属残留引起的生态风险增大且成本较高;推荐用量锁磷剂组合了60 mg/L的聚合氯化铝(PAC)或硅藻土,具有较好的抑藻率且改变了水体中浮游植物的群落结构组成。因此,修复富营养化水体时,需要综合评估抑藻率、药剂成本和生态风险,因地制宜地将新型锁磷剂与混合剂组合联用可以达到更好的调控效果。

生石灰和锁磷剂对河流低含量TP去除性能研究

比较了生石灰和锁磷剂对河流低含量TP的去除性能。结果表明,当投加质量浓度为0～15 mg/L时,生石灰和锁磷剂对TP均无明显去除效果,但生石灰可使系统pH升高,而锁磷剂对系统pH无影响。当两者投加质量浓度为20～200 mg/L时,锁磷剂系统内pH由8.5降至7.5,对TP去除率28.85%～92.31%,有效利用率2.4～9 mg/g;投加质量浓度在80～200 mg/L时去除率可达80%以上,出水TP质量浓度低于0.1 mg/L,生石灰系统内pH由8.5升至10以上,对TP去除率为16.67%～72.22%,有效利用率为1.9～4.38 mg/g;当投加质量浓度在180 mg/L左右时,去除率达最大,出水TP浓度为0.16 mg/L。锁磷剂的综合除磷性能更有优势,其对TP、溶解性磷酸盐都有持久去除作用,最终确定锁磷剂优化投加质量浓度为60 mg/L。

具有生态化学计量的藻类-营养-锁磷剂模型分析

有害藻类水华是水资源污染的表现形式之一,水体富营养化是藻类水华的重要因素。主要考虑了一个具有生态化学计量的藻类-营养-锁磷剂模型,分析系统解的耗散性,平衡点的存在性和稳定性。数值模拟显示锁磷剂有利于减少有害藻类水华现象的发生。

锁磷剂对滇池水污染物去除实验研究

目前,内源磷控制成为滇池治理的重点、难点之一,为了针对性地提出滇池内源污染治理措施,根据滇池水质污染物的特点,研究了有滇池底泥存在的情况下,投加锁磷剂对水质指标的影响。结果表明:滇池底泥呈弱碱性、低氧化还原电位,整体处于厌氧环境,底泥氮、磷含量高,氮、磷释放风险比较高;在有滇池底泥存在的情况下,投加锁磷剂,对水体pH值无影响,能明显降低TP含量,能改善水体透明度和浊度,能固化底泥有机物,维持BOD_(5)、COD_(cr)含量基本不变,能一定程度上降低TN含量,但对悬浮物、叶绿素a没有削减效果;在此实验研究中,投加浓度100 mg/L的锁磷剂对水体各指标的削减效果最好。

锁磷剂对湖泊内源磷释放控制的研究与应用进展

湖泊富营养化是当今严重的环境问题之一,导致这一问题的本质原因是氮、磷的过量输入导致初级生产力的增加。当外源磷得到控制后,控制湖泊中内源磷的释放成为解决湖泊富营养化问题的重点。传统控制内源磷释放的方法有多种,如铝盐、铁盐混凝沉淀法,底泥覆盖法等,这些方法可能产生磷的重新释放、二次污染等问题。锁磷剂对控制内源磷的释放表现出明显优势,具有控磷效果好、无污染、无生态风险等特点,具有广阔的应用前景。本文对最新的锁磷剂研究及应用进展进行概述,以期为控制湖泊内源磷释放提供参考。

锁磷剂对杭州西湖底泥磷释放的控制效果

为探索杭州西湖高有机质底泥内源磷释放的控制技术,分别于春、夏、冬这3个季节采集西湖8个湖区的原状泥柱,进行室内磷释放过程连续培养,研究锁磷剂Phoslock对底泥磷释放通量的控制效果.结果发现,西湖底泥冬、春季磷释放通量较小,全湖平均分别为0.13 mg·(m^2·d)^(-1)和0.29 mg·(m^2·d)^(-1),而夏季则大幅度增高,全湖平均释放通量为3.29mg·(m^2·d)^(-1),每日全湖释放磷可达23.7 kg(以P计);空间上,磷释放通量受底泥有机质含量控制,底泥有机质污染重的湖区总体上磷释放通量大,而与底泥磷含量及有效态磷含量关系不大;投加630 g·m^(-2)的锁磷剂能够有效控制西湖底泥磷释放,在3个季节所有点位,均能将上覆水磷含量控制在0.010 mg·L^(-1)以下,夏季磷释放通量大的时期,锁磷剂的控磷效果达98%.本研究结果表明,即便对于高有机质含量、"香灰土"特征的西湖沉积物,锁磷剂的控磷效果也比较好.在西湖富营养化治理工程中,可以考虑在局部湖湾投放应用.

锁磷剂用于富营养化水体除磷的研究

某缺水城市的景观河道水体富营养化现象严重,为此采用新型除磷药剂——锁磷剂对该河道水体进行除磷试验,考察了锁磷剂的除磷效果。结果表明,锁磷剂对富营养化河道水体的除磷效果显著,当投药量为100 mg/L、试验时间为21 d时,总磷、溶解性总磷和磷酸盐浓度分别由初始的0.66、0.45和0.64 mg/L降至0.06、0.06和0.01 mg/L左右,完全达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的V类标准。另外,当投药量分别为100、150和200 mg/L时,锁磷剂的除磷效果差别不明显,综合考虑处理效果和成本,初步确定锁磷剂的适宜投量为100 mg/L。

两种锁磷剂锁磷效果对比研究

选取澳大利亚联邦科学与工业研究组织研发的Phoslock和美国新一代锁磷剂SAE两种锁磷剂进行了吸附动力学试验、等温吸附试验和解吸附试验研究,对比分析这两种锁磷剂对磷的吸附效果.结果表明,Phoslock在1 h达到吸附平衡,而SAE在30 min达到吸附平衡.两种锁磷剂均符合Langmuir吸附模式,1 g Phoslock能够吸附9.88 mg P,1 g SAE可吸附9.93 mg P.对磷的解吸附实验表明,两种锁磷剂的解吸均不会对其除磷效果产生显著影响,且SAE的稳定性略优于Phoslock.

生物菌剂/锁磷剂/水生植物技术治理景观水体

针对城镇景观水体水质特点,采用微生物菌剂/锁磷剂/水生植物复合技术治理城镇景观水体(景观湖泊和景观河道)。监测结果表明:复合技术应用后,水体中总磷、总氮、COD和氨氮含量明显降低,治理水域内主要指标可控制在《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)V类水体标准以内,建设成本和运行成本较低,为北方城市景观水体水质改善和生态恢复提供了参考和借鉴。