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经济发展导致进入河流的污水量剧增,部分城市河流纳污量远远超出其环境容量。佛山水道水体己经遭受磷污染,整体水质劣于Ⅴ类水。本研究以佛山市的城市纳污河流佛山水道为研究对象,对佛山水道7个污染程度各不相同的采样点底泥,利用东平河水为上覆水,进行了48天的动静态模拟,以期得到在如果不进行底泥疏浚前提下,不同性质的底泥对上覆水不同形态磷的释放影响。
研究结果表明,在截污之前,佛山水道水体中的TP污染与底泥TP含量变化一致,都是从未完全开发的上游向完全建成区的中游污染加重,到了人口较为稀少的下游,污染减轻。水体中的SRP和TDP与底泥任何一种提取态没有显著相关关系,说明SRP和TDP并不主要来自于底泥任何一种提取态,主要来自排入污水。
佛山水道底泥以NAIP为主,各点的NAIP平均占底泥TP的78﹪,表明其与水体可交换的磷比较多。底泥提取态磷中,NAIP、IP、OP、TP与底泥有机质含量、TN含量有显著正相关关系,说明NAIP和OP可能有一定的同源性,来自有机质分解。NAIP、IP、TP与Fe含量有显著正相关关系,说明NAIP可能以吸附在铁化合物为主,Fe含量丰富,有利于溶解态磷的固定。
在模拟实验中,根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),静态模拟平衡后所有采样点的上覆水TP浓度可以达到Ⅱ类水的磷浓度要求,而动态模拟后除了S0和S10可以达到Ⅳ类水的磷浓度要求外,其他采样点都属于劣Ⅴ类。表明,扰动可以让底泥释放大量的磷到上覆水中。
动静态模拟中,释放TP中都以PP形态为主。在静态模拟中,只有TOP的释放总量与底泥中的AP有显著的负相关关系。而在动态模拟中,上覆水的PP、TP释放总量与底泥的NAIP、IP、OP、S-TP有极显著的正相关关系表明了,底泥中不同形态的磷即使在扰动情况下,主要以PP形态进入水体。SRP、TOP、TDP的释放总量与底泥提取形态磷含量无显著相关关系,说明水体中溶解态的磷并不是直接从某种提取态进入水体的,它是先以颗粒态的形式进入水体,与水体充分混合后才以溶解态形式进入水体。在静态模拟中,上覆水中PP释放总量与有机质有显著的正相关关系,说明以底泥提取方法分类的各形态磷主要还是吸附在底泥为主。在动态模拟中, PP释放总量与有机质有显著的正相关关系,与粘粒有极显著的正相关关系,这说明颗粒态释放的磷来源主要来自于粘粒中,且与有机质有关,说明有机质有利于磷的吸附,并通过粘粒的再悬浮释放到水体中去。
文章分析了佛山水道底泥对上覆水的影响,探讨了其释放机制,为佛山水道磷污染治理提供了科学依据。