底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述
底泥的氮、磷释放及其微生物影响的研究
底泥的氮、磷释放及其微生物影响的研究
张恒军;吴群河
【期刊名称】《环境技术》
【年(卷),期】2003(000)0z1
【摘要】氮和磷在自然界的循环已经引起了人们的关注,一方面因为氮和磷是生态系统中必不可少的营养元素,另一方面过剩的氮和磷会导致水域的富营养化 ,从而使生态平衡遭受破坏.本文综述了水体沉积物中氮和磷受微生物作用进行释放的影响,以及国内外的研究历史和现状.总结了氮磷微生物代谢的特点,并阐述了与传统认识相区别的最新发现和思想.本文试图从理论上说明微生物的氮磷释放机理,通过生物化学和分子动力的角度解释了细菌对氮磷的吸收和释放,即质子动势理论和Pho调控理论.目前,这一领域研究的热点是为了特殊的使用用途对于高效微生物的分离鉴别和组合培养,和对氮磷代谢的影响因素.
【总页数】5页(P20-23,27)
【作者】张恒军;吴群河
【作者单位】中山大学环境科学与工程学院环境科学研究所,广州,510275;中山大学环境科学与工程学院环境科学研究所,广州,510275
【正文语种】中文
【中图分类】X820.3
【相关文献】
1.荆门市竹皮河底泥氮磷污染和氮磷释放水力模拟研究 [J], 吴祥军;阳光;李丽;罗枫
2.底泥的氮、磷释放及其微生物影响的研究 [J], 张恒军;吴群河
3.pH对蒙溪河底泥氮磷释放影响的研究 [J], 周贤兵;齐泽民;杨凯;雷洁;田锋;刘永泽
4.pH对蒙溪河底泥氮磷释放影响的研究 [J], 周贤兵;齐泽民;杨凯;雷洁;田锋;刘永泽
5.三角帆蚌对白洋淀底泥氮磷释放及微生物的影响探究 [J], 李乾岗;魏婷;张光明;仙光
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生物菌剂 底泥 原理
生物菌剂底泥原理
生物菌剂底泥的原理主要基于微生物的分解作用。
微生物,包括细菌、真菌和原生动物等,能够分解底泥中的有机物质,将其转化为简单的无机物质,如二氧化碳、水、硝酸盐等。
这个过程叫做底泥的生物降解。
具体来说,底泥中的微生物通过消耗有机物质,释放出能量,用于自身的生长和繁殖。
在分解过程中,微生物释放出酶,这些酶能够将大分子有机物质分解为更小的分子。
然后,这些小分子被微生物细胞吸收,经过一系列的生化反应,最终转化为二氧化碳、水、硝酸盐等无机物质。
这个过程对底泥的生态平衡非常重要。
通过生物菌剂的作用,底泥中的有机物质被有效分解,减轻了底泥污染,改善了水质。
同时,微生物的活动也能促进底泥中的物质循环,促进生态系统的稳定性和可持续性。
请注意,生物菌剂底泥的效果受到多种因素的影响,包括微生物的种类、底泥的性质、环境条件等。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的生物菌剂,并进行科学的管理和监测。
底泥部分
底泥部分底泥一般系指江河湖库的沉积物,是自然水域的重要组成部分。
氮,磷能通过颗粒物吸附、沉淀、水生生物死亡沉积等方式蓄存在底泥中。
在适当条件下,氮和磷能从底泥中释放出来,为水生生物的生长提供必要的营养元素,进而加剧水体的富营养化。
有研究表明,厌氧条件是促使底泥释放氮磷的主要原因。
因此,改善底部水体的溶氧条件,对于修复受污染水体,改善水体的营养状况具有重要的意义。
目前,世界上采用较多的供氧方式是对江河湖库的底部水体曝气充氧,这种供氧方式需要为曝气设备提供机械动力,建设成本和维护费用较高,对于面积大、水力条件复杂的江河湖库,其实际操作难以实现。
因此,开发简便易行,成本低廉的供氧技术具有重要的工程意义。
H2O2和CaO2均能与水反应产生氧气!具有与曝气类似的供氧效果。
在控制外来污染源之后,影响水库水质的一个重要因素就是底泥释放所产生的二次污染。
如果不对底泥进行处置,单纯地净化上覆水无法达到治理水库污染的目的。
底泥是有机物质的重要蓄积库和营养盐再生的主要场所,对水体中的各类污染物质都具有较强的释放和吸附作用,其对上覆水中营养元素的“汇/源”效应,对水体富营养化有着重要的影响。
随着富营养化问题的日益突出,水库外源污染的控制不断得到加强,但是内源污染的释放依旧阻碍着水质恢复的进程,而且水库内源污染物的释出,类似于非点源污染,释放面积大,释放时间、途径和释放量具有不确定性。
底泥是淡水生态系统的重要组分,在水生态系统中充当着“源”与“汇”的角色,它不断地接纳水体中沉积下来的颗粒物质,又不断地向水体中释放营养,在水生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用。
底泥中各种营养物质的不断积累会引起底栖生境的改变,对生存在其中的底栖生物产生重要影响。
此外,在某些水动力条件下,沉积的营养物质又会随着表层与底层水的混合而进入上层水体,从而为浮游植物的生存提供必要的营养,因而可能引起或加重水体的富营养化程度。
以往对湖泊及海洋中底泥的研究已十分广泛,尤其是一些浅水湖泊更易受风力等外界因素的干扰而导致底泥营养物质向上层水体释放,因而更受关注。
河流底泥污染物释放研究
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Ⅱ
上海大学硕士学位论文
从上世纪80年代开始,国内外学者就开始了底泥污染物扩散规律的研究,经 过几十年的发展,取得了许多成果,但是由于底泥污染物扩散过程本身的复杂性, 还有很多问题尚待研究解决。以往的研究大都集中在氮、磷及重金属释放规律方 面,研究手段以静态实验为主。动水条件方面的研究起步相对较晚,研究成果相 对较少。本文在前入研究的基础上,对动水条件下底泥中污染物释放规律进行了 水槽的实验研究。并以苏州河底泥为例,通过静态和动态的水槽模拟实验,分析 了不同流速、不同水深条件下,河流受污染底泥中释放出的COD。、DO、pH、 浊度、重金属等对上覆水体水质的影响。
上海大学硕士学位论文
low flow velocity took on lower value compared with static condition. 3.The water depth and the flow velocity both contribute to sediment
contaminant releasing rate.At a sallle depth.the releasing rate mcreased along wim the velocity i11cre鸽in吕while at the fixed velocity condition the bottom releasing rate de.eased with the incensement ofdepth.
官厅水库底泥污染物分析及分布规律研究
论文分类号 X524 单位代码10183 密级内部研究生学号 4990094吉林大学硕士学位论文官厅水库底泥污染物分析及分布规律研究Study on Analysis and Distribution Orderliness ofPollutants in Sediments of Guanting Reservoir作者姓名:陈云清专业:分析化学导师姓名:张凤君教授及职称:论文起止年月:2000年11月至 2002年4月提要本文是在完成《官厅水库流域水质改善总体技术方案研究》项目课题三《官厅水库底泥污染监测及控制技术研究》的过程中完成的。
随着官厅水库上游污染治理的不断深入,水库库区内源污染的诊断及治理变得越来越重要。
当官厅水库周边的点污染源和面污染源被较好地控制后,水库库区沉积在底泥中的污染就成为影响库区水体水质的重要因素。
因此,对官厅水库库区底泥中污染物的分布规律和毒性的研究成为本论文的重点。
通过对官厅水库表层底泥样和柱状底泥样的采集和分析,综合运用SEM/AVS和生态危害指数法对底泥中重金属的毒性和潜在生态危害进行了评价。
通过此课题的完成,最终达到对官厅水库库区重金属的污染分布有清楚的了解,为后续子课题的完成提供了充分的理论依据。
确保在整个项目完成后,底泥中污染物不会对库区水体造成二次污染,完全恢复官厅水库作为北京市饮用水水源地的功能。
目录第一章文献综述.......................................................................错误!未定义书签。
前言...............................................................................错误!未定义书签。
一、官厅水库基本情况..............................................................错误!未定义书签。
底泥磷释放实验 报告
实验题目:湖塘底泥磷的释放姓名:学号:班级:组别:22组指导教师:唐艳葵1.实验概述1.1实验目的及要求⑴了解湖泊底泥磷释放的过程;⑵观察湖泊各采样点所采集的底泥的形态特征;⑶熟练掌握湖泊底泥的最大释磷量的计算;⑷熟悉总磷的测定原理及操作方法。
1.2实验原理城市浅水湖泊的富营养化是我国湖泊普遍存在的环境污染问题。
各种来源的营养盐进入湖泊,经过一系列物理、化学及生物化学作用,其中一部分或大部分逐渐沉积到湖底,当湖泊外部环境条件发生变化,沉积物中的营养盐又释放出来进入水中,成为湖泊营养盐的内负荷,并延续湖泊的富营养化,因此,控制内负荷对于湖泊治理具有十分重要的意义。
在天然水和废(污)水中,磷主要以各种磷酸盐和有机磷化合物(如磷脂等)的形式存在,也存在与腐殖质颗粒和水生生物中。
本实验主要用钼酸铵分光光度法测定10号湖塘水中底泥磷释放量与时间的关系,在酸性条件下,水样中溶解性正磷酸盐与钼酸铵酒石酸锑氧钾反应,生磷钼杂多酸,再被抗坏血酸还原生成蓝色络合物(磷钼蓝),于波长700nm处测量吸光度,用标准曲线法定量。
方法测定范围为0.01~0.6mg/L,适用水样类型包括地表水、废(污)水。
1.3实验仪器(1) 烘干机(2) DSX-90恒速数显电动搅拌机(3) 搅拌棒(4) PHS-3C pH计(5) JPB-607溶解氧仪(6) JJ300、AB104-N电子天平(7) 722光栅分光光度计(8) 10mm比色皿(9) 高速离心机(10) WXJ-Ⅲ微波消解仪(11) 消解罐2.实验内容2.1实验方案设计湖塘底泥的磷主要为正磷酸盐,但也含有其它价态的磷酸盐,底泥中还含有各种有机物和悬浮物,因此本次实验的设计思路是:对底泥进行搅拌使磷释放;进而进行离心,取得上清液;再进行微波消解,破坏有机物,溶解悬浮物,将各种价态的磷元素氧化成单一高价态的磷;接下来是定容显色;最后通过分光光度计测定各时间段的磷的吸光度,得出磷释放量。
地表水体底泥中氮磷及重金属的释放规律研究
地表水体底泥中氮磷及重金属的释放规律研究杨文澜,刘力(淮阴师范学院化学系,江苏淮安223300)摘要 通过对地表水体底泥污染特性的分析,论明水体沉积物与水体之间具有复杂的迁移规律。
分类介绍了影响水体底泥中氮磷及重金属释放的各种因素,主要分析了温度、pH 值、溶解氧、沉积物形态、水体扰动的影响,认为影响释放的主导因素因地而异,指出开展污染底泥综合整治技术研究的重要性。
关键词 底泥;氮磷;重金属;释放规律中图分类号 X523 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-08151-02S tud y on th e R e le a s e Law s o f N itro g en,Ph o sph o ru s an d H e av y M e ta ls fromS e d i m e n ts o f S urfa c e W a te r B o dy YANG W en -lan e t a l (D epar tm en t o f C h em is try ,H u a iy in T each e rs C o llege ,H u a ian,J ian gsu 223300)A b s tra c t T h e po llu tion ch a ra cte ristics o f sed i m en ts o f su rface w a te r body w e re an a ly zed.I t w a s po in ted ou t th a t th ere w e re com p lica ted m ig ra tionlaw s be tw e en sed i m en ts and w a te r body.T h e in flu en cin g fa cto rs o f th e re lease o f n itrogen,ph o sph oru s an d h eavy m e ta ls fromsed i m en ts inth e w a te r body w ere cla ssified and in trodu ced.T h e in flu en ces o f tem pera tu re ,pH,disso lv ed o xyg en ,formo f sed i m en ts an d h yd rodyn am ic d is tu rban ce w e re m a in ly an a ly zed.It w as th ou gh t th a t th e m a jo r in flu en cin g fa cto rs va ried in d iffe ren t su rrou nd in g s .A n d th e e ssen tia lity o f de ve lop in g th e stu dy onth e com preh en s ive con tro l tech n o log y o f sed i m en ts w as po in ted ou t .K e y w o rd s S ed i m en ts ;N itrogen an d ph osph o ru s ;H eav y m e ta ls ;R e le ase law s作者简介 杨文澜(1981-),男,江苏徐州人,讲师,从事水污染控制工程的研究,Em a il :yw lhp3004@hy tc 。
富营养化水体底泥释磷的影响因素及其机理
48
江苏环境科技
2005年 12 月
磷的固定量 TDP( mg / L)
状态下对磷沉积和释放发挥着极其重要的作用。PCa 一般不容易释放, 但当 CO2 比较充足时, PCa 可能释 放。虽然 PCa 不易直接释放到水体中, 但是它可通过 水生植物的吸收转化和代谢而从沉积物中释放出来。
一般情况下, 铝离子以三价态稳定存在, 而且铝 化 合 物 对 P 有 极 强 的 吸 附 能 力 ( 极 高 的 pH 值 除 外) , 因此相对于 PFe 和 PCa 而言, PAl 比较稳定, 但 pH 值 过 低 ( pH < 4) 和 过 高 ( pH > 8) 都 会 造 成 PAl 的 释 放[6]。 1.2 有机磷
2底质磷释放的主要影响因素21ph值大量的试验研究表明f8ph值在中性条件下磷释放速率最小偏酸略微地促进内源磷释放速率而在碱性条件下内源磷的释放速率随ph值的升高而猛增
第 18 卷 第 4 期 2005 年 12 月
江苏环境科技 J iangsu Envir onmental Science and Technology
在酸性条件下, PAl 和 PFe 态化合物不易释磷,
而 PCa 态化合物当 pH 值降低或由于底质有机物生 物降解产生的 CO2, 都会使其溶解度增加, 导致 P 的 释放量增大。 2.2 溶解氧
好氧、厌氧模拟试验是通过不断补充空气和氮气 进 行 的 。李 勇 等 人 [ 9] 在 对 南 京 玄 武 湖 底 泥 释 磷 的 试 验 研究发现: 厌氧状态下, 底泥中的 P 大量释放, 其释放 平衡浓度为好氧的 25 倍, 详见图 2。Fillons 和 Willia 等人[10]在连续流动释放系中发现, 湖泊沉积物磷的释 放速率厌氧状态是好氧状态的 10 倍以上。据费隆试 验的定量数据, 必须维持水体中溶解氧 2 mg/L, 否则, P 释放会显著增加。
水库底泥营养物质
水库底泥营养物质
一、水库污泥的基本成分
水库污泥是由沉积物、有机质、微生物和水相组成的,是水库淤积物的主要成分。
其中沉积物是水中悬浮颗粒物、溶解物和沉淀物的混合物,主要由石英、粘土、腐殖质、碳酸盐、硅质、铁锰氧化物等组成。
有机质是指从植物和动物体内释放出来的含碳化合物,如叶片、树枝、兽粪、虫体、藻类、浮游生物等。
微生物包括细菌、真菌、放线菌等单细胞或多细胞有机体,参与了污泥的分解、转化和降解。
水相是指水库中的游离水相和颗粒水相,包括水中溶解的物质、悬浮物、微生物等。
二、污染物成分
水库污泥中含有大量的污染物,主要包括重金属、磷、氮等。
其中,重金属的含量比较高,如铅、镉、铬、汞、铜、锌等,这些重金属对环境和人体健康都有一定的危害。
此外,水库污泥还含有磷、氮等污染物,其中磷是导致水库富营养化的主要原因之一,而氮则会使水库中的藻类大量繁殖,导致水质变劣。
水库底泥营养物质
水库底泥营养物质全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:水库底泥是指在水库底部积聚的沉积物,它们主要由泥沙颗粒、有机物质、无机物质等组成。
水库底泥中所含有的营养物质是一种重要的资源,它们在水体生态系统中扮演着重要的角色。
本文将从水库底泥中营养物质的种类、来源、含量、作用等方面展开讨论,探讨水库底泥营养物质在水生态系统中的重要性。
一、水库底泥营养物质的种类水库底泥中所含有的营养物质主要包括有机物质、无机物质、氮、磷等。
有机物质主要来自水生生物的排泄物、腐殖质的分解产物等;无机物质主要来自悬浮物质的沉降、水体生物的代谢产物等;氮、磷则是水生生物的生长必需元素,它们在水域中起着极其重要的作用。
水库底泥营养物质的来源主要有以下几个方面:1. 水体中的生物排泄物和死亡有机物质是水库底泥中有机物质的主要来源;2. 悬浮物质在水中沉降下来,也会成为水库底泥中无机物质的来源;3. 河流中输入的氮、磷等营养物质也会在沉积物中富集。
水库底泥中的营养物质来源复杂,其中一部分可能会对水质造成污染,另一部分则对水生态系统的平衡有重要作用。
水库底泥中的营养物质含量因水库所在地区、水流情况等因素而有所不同。
一般来说,水库底泥中所含有的有机质量百分含量在5%~15%之间,无机物质含量在85%~95%之间。
氮、磷等营养物质的含量也各有不同,它们的含量对水生态系统的平衡起着至关重要的作用。
水库底泥中所含有的营养物质对水生态系统有着重要的作用:1. 有机质量充足的水库底泥能够为水生生物提供养分,促进水生生物的生长繁殖;2. 氮、磷等营养物质可以为藻类等水生植物提供生长所需养分,维持水生植物的多样性;3. 氮、磷等营养物质过多会导致水库富营养化,诱发湖泊富营养化问题,影响水质和水生态系统的健康。
水库底泥中所含有的营养物质是水生态系统中不可或缺的一部分,其作用虽然重要但也需要谨慎管理。
未来在水库底泥资源的开发利用中,应该加强科学研究,合理利用水库底泥中的营养物质,促进水库生态系统的健康发展,实现与自然的和谐共生。
河湖底泥污染物释放影响因素及底泥处理的研究进展
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城市河道底泥污染物特性及修复技术分析
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析城市河道是城市运行的重要组成部分,由于城市化进程不断加速,城市河道的治理问题日益凸显。
其中,底泥污染是城市河道面临的重要环保问题之一。
本文将概述城市河道底泥污染物的特性以及修复技术。
一、城市河道底泥污染物的来源城市河道底泥污染物大多来自市民生活、医疗废水、工业废水、农业污染、交通污染等多种渠道。
市民生活中的废弃物是底泥中的最主要来源之一,如纸张、塑料、餐厨垃圾等生活垃圾,在底泥中堆积后会导致底泥的寿命缩短,同时使底泥中的营养质变得更加丰富。
医疗废水则含有大量的医疗药剂与化学物质,加之医疗机构的废水处理不当,使这些物质直接排放到城市河道中,导致底泥中的有害物质增多。
工业废水中的杂质、金属离子与化学药品等,同样也是底泥中的重要污染物之一。
农业污染则来自于种植业与养殖业,主要通过化肥与农药等的使用来污染底泥。
交通污染则主要是因为车辆排放的废气和车辆排放的烟尘等污染物质会随着水流和风对底泥造成污染。
底泥中的污染物种类繁多,包括有机物、硫化物、氯化物、氮化物等。
其中,有机物是最主要的污染物质之一,在有机物的环境下,其他的污染物质也相互作用导致污染物质的浓度不断升高。
底泥中的污染物质的疏水性与亲水性不同,导致了底泥中的污染物质的存在时间不同。
通常,较为疏水的污染物质可在底泥中保持数十年甚至数百年不动,而亲水性的污染物质则可能被水流冲洗出底泥,成为河水中的污染物质。
疏水性和亲水性污染物质的不同存在时间,使得污染物质浓度和毒性变化不同。
城市河道底泥污染的修复技术通常是建立在底泥去除技术之上的。
底泥去除技术主要包括机械化清淤、人工取泥和化学处理等。
机械化清淤:通过启用重型机械或吸泥船等设备,将浅层的底泥移除。
这种方法速度快,能使底泥的浓度下降,但清除效率较低,只能将浅层的污染物质清除部分。
人工取泥:人工取泥是将底泥从中取出后通过人工清洗回收受污染的土壤,过程中将底泥与水进行分离。
底泥氟长期释放机制研究
底泥氟长期释放机制研究氟化物是污染物中最重要的成分之一,对人体健康有着重大的影响,但是很少有关于底泥氟的长期释放机制的研究。
为了更好地了解氟化物的污染状况,研究人员开始聚焦于氟的长期释放机制的研究。
本文旨在探讨底泥氟的长期释放机制,以期确定污染限值,保护人类健康。
底泥氟释放机制主要受水质参数,底泥和沉积物特性及水中含氟物质的影响。
水质参数对氟的释放有着重要的影响,比如溶解氧,pH 值以及离子强度,温度等等。
水质参数变化时,会使氟的溶度发生变化,从而影响氟的释放速率。
底泥和沉积物的含水率、粒径、氟含量和形态等特性对氟释放也有着重要的影响。
水中的含氟物质也会影响氟的释放,因为水中的含氟物质可能会吸附或结合底泥氟,减少底泥氟释放出来的数量。
底泥氟的释放机制大体上可以分为两个层次:静态释放和动态释放。
静态释放是指底泥氟沉积在水体中后,按照水体稳定的水质条件,水体尚无强制流动时,氟溶质逐渐溶出,实现氟释放的过程,即静态释放。
动态释放则是指当水体有强制流动,例如潮汐、洪水、冲刷等,改变水体水质时,底泥氟的释放速率会明显增加,出现动态释放。
为了深入探究底泥氟的长期释放机制,研究者开展了一系列的实验研究。
实验中,通过测定水体中氟含量,来获取氟释放到水体中的数据,计算出底泥氟释放量。
另外,通过实验室模拟法,可以研究不同水质条件下,底泥氟的释放速率如何变化。
根据实验结果,研究者对底泥氟的长期释放机制有了一定的认识。
首先,水质参数对氟的释放有着重要的影响,比如温度、离子强度、溶解氧、pH值等等,当水质参数发生变化时,氟的溶度也会发生变化,从而影响氟的释放速率。
其次,底泥和沉积物特性对氟的释放也有重要影响,特别是水中含氟物质,可能会吸附或结合底泥氟,减少氟的释放量。
最后,内涝、洪水、潮汐以及施工等因素会对氟释放速率产生一定的影响,会使氟释放速率显著提高。
基于以上研究结果,确定水体中底泥氟含量的限值及污染标准,对于保护人类的健康是非常有必要的。
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析
城市河道底泥污染物特性及修复技术分析城市河道底泥中的污染物主要包括重金属、有机物、营养物等。
其中,重金属是一种严重的污染物,主要包括铅、镉、铜、锌、铬等。
重金属具有毒性和稳定性,不易分解和迁移,对环境和人体健康造成威胁。
有机物通常包括石油类、挥发性有机物、氯化烃、多环芳烃等。
有机物对水体有毒性,会对水生生物造成伤害,并对人体健康产生潜在威胁。
营养物主要指氮和磷,主要来自城市排放的废水和农业排放的肥料。
营养物过量会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,影响水体生态平衡。
城市河道底泥污染的来源:城市河道底泥污染主要来源于城市排水、工业废水排放、农业污染等。
城市排水中含有废水、雨水和污水,其中废水和污水中含有高浓度的有机物和营养物,以及重金属和其他毒性物质。
工业废水排放主要来自于工业生产过程中的废水,其中含有各种有害化学物质和重金属。
农业污染则是由于农业生产中大量使用农药和化肥,导致化学物质和营养物的过量流入河流并沉积于底泥中。
城市河道底泥污染治理与修复是一项具有挑战性的任务,需要采用合适的技术。
常用的技术包括物理、化学和生物技术等。
物理技术主要采用物理清除和物理隔离的方法,常用的技术包括挖掘和吸取法、渗透板法和包覆法等。
物理清除和物理隔离的方法可以将底泥中的污染物彻底清除或隔离,但是这种方法通常需要大量人力和经济投入,所花费的成本比较高。
化学技术主要采用化学稳定化和化学还原的方法,常用的技术包括天然材料修复、氧化还原法和酸碱萃取法等。
化学技术可以有效地将底泥中的有害物质转化为稳定、无害的物质,并能降低底泥中的污染物浓度,但是这种方法会产生化学反应的产物,需要对其环境影响进行评估。
在城市河道底泥污染治理与修复中,应综合融合多种技术,根据污染种类和特性选择合适的技术组合。
此外,底泥治理过程中应注重污染防控,以避免底泥再度污染,从而实现底泥污染的根治。
底泥中磷的释放影响因素文献综述
底泥中磷释放的影响因素综述03209733 姚一思前言:水环境污染和破坏已成为当今世界上最引人注意的环境问题之一,水环境的好坏直接关系到人类的生存。
我国在持续高速增长的同时,带来最大的负效应就是环境污染日益严重,江河湖海等水环境质量日趋恶化,而影响这一趋势恶化的主要原因是水体富营养化。
随着富营养化水体的不断增加,水体富营养化的研究和防治日益被重视,其中过量的磷输入或水体磷的高负荷是导致河流湖泊营养化污染的重要原因。
而底泥一般是指江河湖海沉积物, 是各种营养盐和污染物等的主要蓄积场所, 也是水域生态系统物质、能量循环的重要环节。
水体受到污染后, 水中污染物部分沉积或通过吸附作用在底泥中富集。
在一定条件, 如微生物分解作用, 底泥扰动, 底泥中污染物会再次释放出来, 影响上覆水体。
河流和湖泊内源污染物的释出, 类似于非点源污染, 释放面积大, 释放时间、途径和释放量具有不确定性。
摘要:综述了水体底泥中磷的化学形态以及磷素释放的影响因素。
化学形态有水溶性磷、铝磷、铁磷、钙磷、还原态可溶性磷、闭蓄磷、有机磷等。
磷素释放的影响因素有:溶解氧、温度、pH值、磷存在的形态、微生物作用、沉积物-水界面磷的浓度梯度、盐度以及扰动。
这些因素具有关联性。
关键词:底泥化学形态磷释放影响因素1 引言P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[1]。
一般认为当水体中磷浓度在0.02 mg·L - 1以上时,对水体的富营养化就起明显的促进作用[2 ] 。
由于近年来大量未经处理的生活污水加上农业面源氮磷的大量流失,造成河流尤其是河口富营养化趋势的逐年加剧[3 ~4 ]。
大量的磷在河流等水体中沉积下来,其在适宜的条件下会重新释放进入水体,从而延续水体的富营养化过程并加剧了水体的恶化[5 ~8 ] 。
沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径,沉积物中的磷可能通过有机质的矿化分解作用、铁氧化物解吸作用和沉积物扰动等形式向水体释放。
富营养化湖泊底泥释磷机理研究
富营养化湖泊底泥释磷机理研究
富营养化湖泊底泥释磷机理研究
本文综述了富营养化湖泊底泥中磷的化学形态、释放机理及其影响因素.化学形态分为水溶性磷、铝磷、铁磷、钙磷、还原态可溶性磷、闭蓄磷、有机磷等7种,其分布取决于各形态磷的性质.磷释放受7种因素影响,厌氧、高pH或低pH值、高温、扰动、生物活动、底泥与湖泊舍磷量的浓度差值以及钙质底泥组分等因素均能促进底泥中磷的释放.
作者:韩沙沙作者单位:广州市环境保护科学研究院,广东,广州,510620 刊名:环境与可持续发展英文刊名:ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT 年,卷(期):2009 34(4) 分类号:X524 关键词:底泥磷化学形态释放机理影响因素。
富营养水体底泥污染
4、国内外应用事例 、
• 原位钝化技术的研究在我国还非常少,仅有少量 试验的报道。长春南湖曾于1996年在湖区用聚乙 烯薄膜围成直径2. 8~3. 2 m圆柱形围栏,在围栏内 进行硫酸铝钝化的试验,试验结果可溶性磷酸盐去 除率为54. 0% ~80.6% • 2002年在德国LakeDagow和LakeGlobsow用硝 酸盐加铁复合物进行底泥P处理的试验,试验结果P 的释放量由处理前的4~6 mg/m2·d降为处理后的接 近0。
(二)原位钝化处理技术
污染底泥原位钝化 技术的核心是利用 对污染物具有钝化 作用的人工或自然 物 , 底泥 污染 物 化, 对 底泥 , 底泥 污染物 的 , 有 污染 的作用
、 概 念
1
(二)原位钝化处理技术
2、主要功能 、
1
加入的钝化剂在沉降过程中能捕捉水体中的P与颗 粒物,从而使水体中污染物得到较好的去除; 钝化层形成后可有效吸附并持留底泥中释放的P,从 而有效减少由底泥释放进入上覆水中的污染物量。 钝化层的形成可有效压实浮泥层,减少底泥的悬浮;
清淤船在滇池上进行底泥疏浚作业
美国华盛顿Dnny海港、日本Kihama Inner湖、挪威 Eitrhein海湾采用原位物理处理技术有效地防止了底泥中 PCBs、PAH及重金属进入水体造成二次污染. 行
பைடு நூலகம் 5、优缺点 、
优点 • 增加库容; • 彻底清除内源污染 并进行异地处置,效 果好; • 适合除挥发性污染 物以外的多种污染 物的去除; • 技术较成熟。 缺点: 缺点: • 底泥异地堆放与处 置,需长期监测; • 较难清除细颗粒带 来的二次污染; • 随污染底泥带走底 栖生物; • 疏浚过程中排放臭 气,对周围环境有不 利影
5、可能产生的主要环境问题 、
《葠窝水库内源污染研究》
《葠窝水库内源污染研究》荠窝水库内源污染研究一、引言随着中国经济的快速发展和城市化进程的加速,水资源的保护和治理已成为一个紧迫的议题。
水库作为重要的水资源储备和调节工具,其水质的健康与稳定对生态系统的平衡和人类的日常生活都至关重要。
荠窝水库,作为当地重要的水资源库,近年来面临着日益严峻的内源污染问题。
本文旨在深入探讨荠窝水库内源污染的现状、成因及其可能的解决方案。
二、荠窝水库内源污染的现状荠窝水库的内源污染主要表现为水体富营养化、底泥污染以及水生生物种群结构的改变等。
这些污染问题不仅影响了水库的水质,也对水库的生态系统和周边环境造成了严重影响。
具体表现为水体透明度下降、藻类大量繁殖、鱼类种群结构失衡等。
三、内源污染的成因分析荠窝水库内源污染的成因是多方面的,主要包括以下几个方面:1. 农业面源污染:周边农田施用的化肥、农药等随雨水径流进入水库,导致水体富营养化。
2. 生活污水和工业废水排放:未经处理的污水直接排放到水库中,增加了水体的有机负荷。
3. 水库底泥污染:底泥中积累了大量的营养物质和有害物质,在水体环境发生变化时,底泥中的污染物会再次释放到水体中。
4. 气候变化:气候变化导致极端天气事件增多,如暴雨、洪水等,加剧了水库的污染程度。
四、内源污染的治理措施针对荠窝水库的内源污染问题,提出以下治理措施:1. 加强水源地保护:严格控制周边农田的化肥、农药使用量,减少农业面源污染。
2. 污水处理:建立完善的污水处理系统,对生活污水和工业废水进行无害化处理后再排放。
3. 底泥疏浚与修复:对底泥进行疏浚,清除底泥中的污染物。
同时,通过生态修复技术,如种植水生植物、养殖滤食性鱼类等,降低内源污染物的释放。
4. 监测与预警:建立完善的水质监测体系,实时监测水库的水质变化。
同时,建立预警机制,对可能发生的污染事件进行及时预警和应对。
5. 宣传教育:加强公众对水资源保护的认识和意识,鼓励公众参与水库的保护和治理工作。
河口感潮河道底泥-水界面污染物动态释放及其环境影响机理
河口感潮河道底泥-水界面污染物动态释放及其环境影响
机理
河口潮河道底泥是重要的污染物源之一,在潮汐作用下,不同粒径的底泥会释放出不同数量的有机和无机污染物,进而影响邻近海域的水质。
底泥表面含量高的有机物和无机物如重金属元素和氮磷等,会以离子和侵蚀式的形式在水界面释放,进而会影响近岸海域水质状况。
为了研究潮河道底泥释放出的环境污染物对水界面环境的影响机理,我们可以采用多种研究方法,包括实验室试验、现场测试、远程感知等。
实验室试验方法:通过室内模拟试验,来研究潮河道底泥释放出的环境污染物的释放速率和产生的有害物质的浓度变化情况,从而分析潮河道底泥水界面污染物的释放机理。
现场测试方法:采用各种现场监测设备,如水质分析仪、泥沙分析仪等,对潮河道底泥水界面释放出的污染物进行实时测量,以确定海洋环境中物质的浓度变化情况,及时发现潮河道底泥污染源的变化情况。
远程感知方法:利用航空遥感技术,结合实地调查,对潮河道底泥释放出的污染物分布状况进行检测,以获取污染物在海域释放过程中的变化趋势,准确评估潮河道底泥污染环境的影响程度。
底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述
底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述
底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述如下:
底泥中营养物质及其他污染物释放机理,氨氮的释放与pH值、DO、有机质有关。
pH值越低H+离子浓度越大,底泥胶体吸附的NH+4同H+离子竞争吸附位置而被释放出来,并且随H+浓度增大NH+4最大释放量增大,水溶液中TN的浓度也相应地增大。
氯离子浓度越高,底泥胶体中吸附的硝酸根及一些带负电荷以有机形式存在的TN,同氯离子竞争吸附位置而从底泥释放到水溶液中的量也越大;pH高水溶液中OH-离子浓度大,底泥胶体释放出来的NH+4同OH-离子发生化学反应。
水溶液的pH值在3.98-11.94范围内,TN的最大释放量随pH 的升高而减少。
底泥中营养物质及其他污染物释放机理,有机质高的底泥中,有机质是影响底泥释放氨氮的最大因子,丰富的有机物有利于微生物的繁殖,从而分解大量的有机物,引起氨氮的大量释放。
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底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述
水体底泥(沉积物)污染,是世界范围内的一个重要环境问题。
其污染物主要通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染。
欧洲莱茵河流域、美国的大湖地区、荷兰的阿姆斯特丹港口、德国的汉堡港等底泥的污染均十分严重一旦河流湖库水体环境发生变化,沉积在底泥中的氮磷营养元素、重金属和难降解有机物会重新释放出来进入水体,影响上覆水体的水质,形成二次污染。
此外,底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源,污染物质可直接或间接对底栖生物或上覆水生物产生致毒致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程,进一步影响陆地生物和人类健康
1底泥中氨氮、磷释放机理
沉积物中磷和氮化合物的循环主要由3部分组成:①营养盐溶解态和颗粒态之间的转化循环;②溶解态和水生植物之间的交换;③沉积物中营养盐与溶解态、颗粒态以及水生生物之间的吸收、吸附、溶出、上卷再悬浮、生物吸附以及死亡后的回归等。
1.1底泥中磷释放的研究情况
磷的释放与水温、pH值、溶解氧有关。
水温升高,沉积物中的微生物活性增强,底栖生物活性加强,提高了生物扰动作用和沉积物有机物的矿化速率,促使有机磷向无机态磷转化,将不溶性磷化物转化为可溶性磷,从而促进沉积物中内源磷的释放;水体中pH值会影响磷的赋存形态。
水体呈中性时磷释放最小;偏酸性时,磷主要以H2PO4形态存在,镁盐、硅酸盐、铝硅酸盐以及氢氧化铁胶体都参与对磷的吸附,此时沉积物吸附作用较大,也不利于沉积物内源磷的释放;水体偏碱性时,则以H2PO4的形态存在,pH小于10.07,TP的最大释放量基本没有变化,pH大于10.07,TP的最大释放量急剧增加;一般认为在厌氧状态下,沉积物更容易向水体释放磷。
当水体溶解氧下降,出现厌氧状态时,此时水—土界面氧化还原电位低,Fe3+被还原成Fe2+,胶体状的氢氧化铁变成可溶性的氢氧化亚铁,使磷酸根脱离底泥进入间隙水,进而向上覆水扩散。
也有学者认为,沉积物富含有机物时,好氧条件可能比厌氧条件更有利于沉积物内源磷的释放。
有些市区河段有机污染比较严重,在好氧条件下,有机物的矿化速率远比在厌氧条件下快,因而在快速矿化释磷的作用下,造成沉积物内源磷的大量释放。
另外,水体扰动会引起表层沉积物再悬浮,同时也加速了沉积物间隙水中磷的扩散,导致间隙水中高浓度磷释放到上覆水体中,有时会成为一些水体沉积物磷释放的主要动力。
1.2底泥中氨氮释放机理
氨氮的释放与pH值、DO、有机质有关。
pH值越低H+离子浓度越大,底泥胶体吸附的NH+4同H+离子竞争吸附位置而被释放出来,并且随H+浓度增大NH+4最大释放量增大,水溶液中TN的浓度也相应地增大。
氯离子浓度越高,底泥胶体中吸附的硝酸根及一些带负电荷以有机形式存在的TN,同氯离子竞争吸附位置而从底泥释放到水溶液中的量也越大;pH高水溶液中OH-离子浓度大,底泥胶体释放出来的NH+4同OH-离子发生化学反应。
水溶液的pH值在3.98-11.94范围内,TN的最大释放量随pH的升高而减少。
有机质高的底泥中, 有机质是影响底泥释放氨氮的最大因子, 丰富的有机物有利于微生物的繁殖, 从而分解大量的有机物, 引起氨氮的大量释放。
2 底泥中重金属释放机理
河流底泥中重金属的释放特性与重金属的赋予状态密切相关, 水环境化学条件是影响重金属结合形态的一个重要因素。
河流的环境化学条件主要包括盐度、pH 值、氧化还原条件、温度、天然及人工合成络合剂等, 他们对底泥中重金属的结合形态和重金属释放存在不同程度的影响:①根据离子交换和竞争吸附理论, 水中存在的阳离子可以和重金属离子产生竞争, 从而使重金属从固体颗粒上解吸下来。
②河流底泥、土壤及氧化物吸附重金属的释放研究都得出随着酸度增加, 重金属的释放量增大。
③底泥重Fe/Mn 氧化物在还原条件下能释放出Fe 、Mn 及绝大部分重金属进入间隙水, 但由于氧化性沉积层的氧化作用, 释放出来的重金属无法向上扩散而滞留于底部还原层。
但对于水底层及底泥表面均为厌氧的条件下, 情形可能会大有不同, 特别是对于有机污染严重的河流, 整个系统都处于强还原状态, 底泥中还原释放出的Fe 、Mn 及由此释放的重金属完全迁移至上层水体, 迁移释放强度随水流紊动程度的提高将进一步得到加强。
④对于重金属在固体颗粒上的吸附和解吸过程, 温度升高一般有利于重金属的物理解吸, 对于离子交换吸附, 由于表面电荷几乎不随温度变化, 所以离子交换吸附产生的重金属释放作用基本不受温度的影响;根据分子热运动理论, 温度升高有利于底泥中重金属向水相的迁移以及释放于空隙水中的重金属向表层水的迁移。
底泥中含量较高的碳酸盐结合态的重金属, 随温度的升高, 释放量增大。
⑤有机物质可以使金属氧化物高价的金属还原为低价态, 增加其溶解性, 释放出氧化物上吸附的重金属;重金属离子可以和有机酸形成可溶性络合物和胶体悬浮物。
重金属可以不同形式进入或吸附在有机质颗粒上, 与有机质络合生成复杂的络合态金属。
这两种结合形态的金属较为稳定, 绝大多数被固定在底泥中, 不易释放。
底泥对于金属铬、铜有很强的固定能力, 排入河流的这些金属绝大部分在较短的时间内都会转移至底泥中。
当上覆水清洁后底泥中的金属又会升迁释放, 但速度是相当缓慢的, 诸多因素会对释放起到强化或减弱的作用, 但作用并不十分明显。
因此受污染的底泥将会长期对其上覆清洁水造成影响。
3 结论
底泥中营养物质及污染物的主要研究内容是氨氮、磷、重金属、持久性有机物等。
国内底泥中氨氮、磷、重金属的释放机理研究较多, 而对底泥中持久性有机物释放机理研究几乎是空白。
持久性有机污染物对环境的影响危害非常严重,一旦外界环境变化, 造成其大量释放, 对环境造成的污染是不可估量的。
所以对底泥中持久性有机物释放机理的研究尤为重要, 特别是处置疏浚后的底泥。