底泥再懸浮對(duì)磷的吸附和不同形態(tài)磷轉(zhuǎn)化的影響研究.pdf

1、底泥再懸浮對(duì)磷在底泥-水界面的遷移轉(zhuǎn)化有重要的影響，但目前對(duì)底泥再懸浮狀態(tài)下，磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展進(jìn)程不甚了解。因而研究底泥再懸浮狀態(tài)下磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，對(duì)解釋擾動(dòng)在水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展進(jìn)程中的作用機(jī)制具有重要的意義。本文探討了底泥再懸浮狀態(tài)下，富營(yíng)養(yǎng)化水體中，上覆水中磷的遷移規(guī)律、底泥中不同形態(tài)磷的轉(zhuǎn)化規(guī)律，并分析了不同形態(tài)磷間相互轉(zhuǎn)化的可能性，初步探討了不同形態(tài)磷間的轉(zhuǎn)化機(jī)理，為了解底泥中磷形態(tài)的演化進(jìn)程以及了解擾動(dòng)在

2、水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程中的作用提供了一定的理論依據(jù)。
　　本研究對(duì)以往研究中常用的上覆水進(jìn)行了改變，并延長(zhǎng)了試驗(yàn)時(shí)間，試圖了解底泥再懸浮對(duì)實(shí)際水體中磷的遷移轉(zhuǎn)化的長(zhǎng)期環(huán)境效應(yīng)。結(jié)果表明，底泥再懸浮方式、再懸浮頻率、再懸浮時(shí)間、環(huán)境因素等對(duì)上覆水中磷的遷移有顯著的影響。采用曝氣和攪拌等不同方式促使底泥再懸浮，均能促進(jìn)上覆水中溶解性磷酸鹽向底泥遷移。底泥再懸浮頻率越高，則對(duì)上覆水中磷向底泥遷移的促進(jìn)作用越大。持續(xù)擾動(dòng)和間歇擾動(dòng)均可促進(jìn)上覆水

3、中溶解性磷酸鹽向底泥遷移，持續(xù)擾動(dòng)促進(jìn)了顆粒態(tài)磷的釋放，但間歇擾動(dòng)僅在擾動(dòng)初期的12h內(nèi)發(fā)生顆粒態(tài)磷的釋放，隨后顯著下降，并低于初始狀態(tài)。底泥再懸浮條件下，隨著pH值的升高，上覆水磷向底泥遷移的促進(jìn)作用逐漸減弱；冬季水溫時(shí)，上覆水中溶解性磷酸鹽向底泥遷移的促進(jìn)作用略高于夏季水溫時(shí)。而夏季水溫時(shí)則有助于總磷向底泥遷移；底泥再懸浮狀態(tài)下，蒸餾水為上覆水時(shí)，底泥釋放磷的量大于河水為上覆水時(shí)。上覆水磷酸鹽初始濃度不同對(duì)磷酸鹽的遷移具有顯著的影響

4、。
　　研究發(fā)現(xiàn)，底泥經(jīng)再懸浮后，對(duì)磷的吸附容量均顯著高于初始狀態(tài)。曝氣底泥對(duì)磷的最大吸附量(Smax)是初始狀態(tài)時(shí)的1.12～1.29倍。曝氣底泥對(duì)磷的吸附效果顯著優(yōu)于攪拌底泥，并強(qiáng)化了底泥對(duì)磷的持留能力。與初始狀態(tài)相比，曝氣底泥中潛在活性磷含量明顯降低，并低于對(duì)照試驗(yàn)。底泥再懸浮后，磷平衡濃度(EPC0)顯著下降。EPC0與總磷(TP)、生物有效磷(BAP)、鐵結(jié)合態(tài)磷(BD-P)呈顯著負(fù)相關(guān)。而對(duì)照試驗(yàn)底泥的EPC0與此恰好

5、相反，這可能與底泥再懸浮狀態(tài)下形成的形態(tài)磷的性質(zhì)有所改變有關(guān)。
　　研究揭示了底泥再懸浮狀態(tài)下底泥中不同形態(tài)磷之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。底泥再懸浮有助于潛在活性磷向難釋放態(tài)磷轉(zhuǎn)化以及生物有效磷向難被生物利用態(tài)磷轉(zhuǎn)化。與初始狀態(tài)相比，底泥靜止?fàn)顟B(tài)下，潛在活性磷在總磷中所占比重顯著增加，說(shuō)明上覆水中磷向底泥遷移時(shí)會(huì)優(yōu)先形成潛在活性磷。底泥再懸浮狀態(tài)下，隨著底泥再懸浮頻率增加，潛在活性磷向難釋放態(tài)磷的轉(zhuǎn)化以及生物有效磷向難被生物利用態(tài)磷的轉(zhuǎn)化的促

6、進(jìn)作用得到強(qiáng)化；隨著底泥再懸浮時(shí)間的延長(zhǎng)，鐵結(jié)合態(tài)磷(BD-P)、鋁結(jié)合態(tài)磷(Al-P)、鈣結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)含量顯著增加，而弱吸附態(tài)磷(NH4Cl-P)則有所減少；并且底泥再懸浮狀態(tài)下形成的BD-P與底泥靜止?fàn)顟B(tài)下形成的BD-P的性質(zhì)有所不同。底泥再懸浮后，生物有效磷含量顯著降低。藻類(lèi)可利用磷(AAP)和NaHCO3可提取磷(Olsen-P)的形成機(jī)制相似。當(dāng)上覆水中磷被結(jié)合到沉積物中時(shí)，沉積物中形態(tài)磷的變化以潛在活性磷為主，難釋放