不同DO和pH值条件下铝盐、铁盐和锁磷剂对上覆水磷和沉积物磷形态的影响

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降低水中的磷、抑制沉积物中磷释放是控制湖泊富营养化的关键之一。铝盐、铁盐和锁磷剂等常用于营养盐沉降与钝化,它们不仅可以去除水体磷含量,还能将部分沉积物活性磷转化为更加稳定的磷形态,从而降低沉积物磷的释放风险。为了弄清铝盐、铁盐和锁磷剂的适用条件,探究它们的钝化效果对不同环境因子的响应,本研究选取了溶解氧(DO)和pH值两个关键的因子,于2015年4月至2016年10月进行室内模拟实验。先探讨了钝化剂的剂量问题,再设置厌氧、好氧和pH值为5.5,7.5,9.5的环境条件,分别添加最适剂量的铝盐、铁盐和锁磷剂后,检测上覆水磷和沉积物形态磷的含量。结果表明,锁磷剂在上覆水的除磷效果和抑制沉积物活性磷的释放上较铝盐和铁盐好。不同DO下,锁磷剂和铝盐可以很好的去除上覆水中的磷,受DO的影响不显著;铁盐的除磷效果在好氧条件下显著好于厌氧条件。不同pH值下,三种钝化剂的除磷效果均一定程度受影响,铝盐和锁磷剂好于铁盐:在pH值为5.5时除磷效果最好,7.5次之,pH值为9.5除磷效果弱。从沉积物磷形态的转化来看,三种钝化剂通过降低了沉积物中弱结合态磷(NH4Cl-P),氧化还原敏感态磷(BD-P)和生物可利用性磷(Bio-P)的含量,从而降低了沉积物磷的释放风险。锁磷剂对上覆水的除磷效果较铝盐和铁盐好,并且可以将部分活性磷转化为稳定的磷镧镨矿(HCl-P),降低沉积物磷的释放风险,铝盐将部分活性磷转化为稳定的金属氧化物约束态磷(Al-P),铁盐的效果不明显。因此,在水体原位修复工程中,综合考察水体溶解氧和pH值等环境因子的基础上,选择合适的钝化剂。
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