广州市河涌磷污染及控制研究

【摘要】：水体中磷过剩带来的直接危害是造成水体富营养化,在淡水湖泊或河流产生“水华”现象,在海湾或近海出现“赤潮”。自上世纪90年代以来,珠江口年均发生4次不同规模的赤潮,对生态平衡和经济发展都产生了重大的不利影响。珠江广州河段河涌磷污染对珠江口“赤潮”具有直接的影响。因此,研究广州市河涌磷污染及其控制技术,具有重大的现实意义。 在本论文中,通过现场采样,分析并评价了广州市典型河涌磷污染现状;通过实验室模拟,现场中试等技术手段,探讨了河涌上覆水、悬浮物、底泥磷的平衡关系,并研究了相关控制技术对水中磷的去除效果、对底泥磷释放的抑制等。 研究结果表明,所选取6条河涌:芳村A涌、新河浦涌、沙河涌、猎德涌、棠下涌、车陂涌TP值为1.38 mg/L—2.53 mg/L,均为劣V类水质;各河涌底泥TP含量为2550—4210 mg/Kg;悬浮物TP含量为底泥TP含量的1.64—3.21倍,平均为2.36倍。采用生物制剂、底质改良剂,辅以人工复氧等措施对黑臭河涌进行生态修复的技术对水中TP具有明显的去除效果,水体的水质指标达到地表V类水标准(GB3838—2002),基本实现了对水体的生态修复。 河涌底泥—上覆水磷平衡特性研究结果表明,较高的温度、pH值呈碱性、厌氧、有微生物活动等环境条件会促进河涌底泥磷的释放;外源P会抑制河涌底泥向上覆水体释放磷;底泥中不同形态的磷与底泥磷释放量有不同程度的相关性,其中可溶性磷(P_(sol))、铁磷(P_(Fe))与有机磷(P_(org))与底泥磷释放量高度相关(r0.90)。 凹凸棒粘土、膨润土、高岭土、沸石在PO_4~(3-)平衡浓度约100 mg P/L、pH 7.0—7.2时的吸附量分别为4.15,2.12,0.67,0.44 mg P/g。Freundlich方程、Langmuir方程均能很好的对粘土矿物吸附平衡数据进行拟合。凹凸棒原土、酸处理、酸热处理样品在PO_4~(3-)平衡浓度约100 mg P/L、pH 7.0—7.2时的吸附量分别为4,7,9mg P/g。改性凹凸棒粘土对水中PO_4~(3-)的吸附较凹凸棒原土具有较高的吸附容量、较快的动力