盐度对底泥磷释放原位修复的调控效果研究【开题报告】

毕业论文开题报告

环境科学

盐度对底泥磷释放原位修复的调控效果研究

一、选题的背景和意义

1.选题背景

现代社会面临严重的富营养化问题，由于磷被认为富营养化的限制因子，同时在生产,生活中外源磷及外源性营养削减后,内源磷的聚集给湖泊富营养化带来了潜在威胁，因此削减和控制内源磷的释放是当今治理湖泊富营养化的关键。

对于浅水湖泊而言，底泥磷通常占较高的比例，占内负荷总量的60%-80%，这也是湖泊外源性营养盐削减后，水体营养负荷的主要来源。底泥－水界面磷的潜在释放、磷在沉积物中的吸附解吸、磷素的生物地球化学循环等问题是底泥释磷研究的关键。近几年来,新型的物理化学生物技术被广泛的运用到内源磷释放的修复技术中,此外不同条件盐度下对底泥磷释放的机制也存在一定的差异性。

2.选题意义

湖泊沉积物(又称作底泥)是湖泊内源磷的重要蓄积库,一定条件下,底泥中的内源磷可能成为湖泊富营养化的主导因子。因此,在研究湖泊外源磷削减后的富营养化水体工作中,探明湖泊底泥中内源磷释放的含量,与上覆水之间的动态转换,及其赋存状态,具有非常重要的意义。本研究针对性地研究了盐度对底泥磷释放的原位修复的调控效果研究，同时为底泥中内源磷的治理工程提供科学依据。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）

1.研究目标

（1）不同条件无机盐调控剂对表层底泥磷素的释放是否具有促进作用。

2.主要内容

（1）不同浓度盐度调控下表层底泥磷释放规律；

（2）盐度调控剂作用前后表层底泥不同形态磷素变化。

三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等

3.1 实验室模拟沉积物-上覆水反应体系

3.1.1 实验室模拟材料的准备

沉积物-上覆水反应体系的模拟材料主要取至西湖。具体方法为：采用自制的沉积

物采样器，采集西湖梅家坞段的底泥，置于塑料箱中，采集上覆水置于塑料瓶中，带回实验室待用。

3.1.2 沉积物-上覆水反应体系的建立

挑去底泥中的碎石、叶片等杂物，用小铲子将其混合均匀后，分别装入4个反应器中（见下图），至30cm刻度线；加入采至西湖的上覆水至80cm刻度线；将取样管置于反应器泥水界面处，于指定时间采集上覆水做后续测验。

3.2 盐度对底泥磷释放的调控效果研究

于3个模拟反应器中分别加入盐度为5‰、10‰、15‰的醋酸钾100ml，对照反应器中加入100ml蒸馏水，从加入醋酸钾后30min采集泥水界面上覆水进行总磷的测定，此后第一周每隔12小时测定一次，第二周开始每隔24小时测定一次，为期二个月。

反应器模拟二个月后，缓慢倾倒出上覆水后，采用自制的采样管采集表层沉积物（0-10cm）于封口袋中，备分级磷测定用。

（材料为不透明封底PVC管；柱高120cm，直径10cm；泥水比为3：5；取样口设置于泥水界面上方

5cm处抽取反应后水样。）

3.3 拟采用检测方法

3.3.1 水质中总磷含量的测定：采用中华人民共和国国家标准GB11893-89钼酸铵分光光度法进行测定。

3.3.2 底泥分级磷的测定：采用改进型“SMT”法进行测定，评价底泥分级磷的转化，计算结果以每克泥样中总磷的含量表示。

四、参考文献

[1] Reddy K R,Angelo E M D.Biogeochemical indicators to evaluate pollutant removal efficiency in constructed wetlands[J].Water Science Technology.1997,35(5):l-10

[2] 朱广伟,陈英旭,田光明.水体沉积物的污染控制技术研究进展[J].农业环境保护. 2002,21(4):318-380

[3 ]Azcue JM,Zeman AJ,Alena Mudroch.Assessment of sediment and porewater after one year of subaqueous capping of contaminated sediments in Hamilton Harbour Canada[J]. Water Sci Tech.1998,37(6-7):323-329

[4] Bona F,Cecconi G,Maffiotti A.An integrated approach to assess the benthic quality aftersediment capping in Venice lagoo[J].Aquatic Ecosystem Health and Management.2000, 3:379-386

[5] 叶恒朋,陈繁忠,盛彦清,等.覆盖法控制城市河涌底泥磷释放研究[J].环境科学学报.2006,26(2):262-268

五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）

1．2011.1.1-2011.1.10

底泥样品采集处理及基本参数分析实验：在杭州西湖浅水区域，完成样品的采集工作。在实验室内开展鲜样的前处理及保存，分析测定pH值等理化参数，完成上覆水总磷含量的分析测定。

2．2011.1.10-2011.2.20

不同条件无机盐对表层底泥内源磷向上覆水释放的调控效果实验：研究三种不同盐度醋酸钾溶液下，表层底泥内源磷向上覆水释放的规律。

3．2011.2.20-2011.3.15

盐度调控剂对表层底泥不同形态磷素变化：研究三种不同盐度醋酸钾溶液下，表层底泥中不同形态磷素变化规律。

4..2011.3.15-2011.3.30

数据统计分析,完成论文终稿等相关资料。

六、研究的主要特点及创新点

（1）不同浓度盐度调控下表层底泥磷释放规律；

（2）盐度调控剂作用前后表层底泥不同形态磷素变化。