城市富营养化景观水体底泥净化磷效能研究

论文摘要

城市景观水体在城市的生态系统中起着重要作用,然而伴随着社会经济的发展和城市化步伐的加快,其富营养的现象日益突出,而磷在水体的富营养化进程中起着关键性的因素,为此控制城市富营养化水体中磷的含量具有重要的意义。本实验采用底泥为研究对象,通过对底泥吸附等温线及吸附等温实验数据的拟合、悬浮频率对颗粒态磷生物有效性的影响、底泥改性前后对磷的吸附量变化、以及底泥中磷赋存形态的数量分布变化来探讨底泥在水体富营养化进程中所起的作用。研究发现,河流均存在着严重的富营养化问题,其水体中总磷量为0.52 mg/L—0.96mg/L;底泥中的含水率为66.90%—81.60%;烧失率最高为5.51%,最低为3.33%;在底泥对上覆水中磷的吸附等温线研究中表明,吸附参数与linear型和Freundlich型吸附等温式均得到很好的拟合。相关系数在92.54%—99.55%;沉积物悬浮导致颗粒态磷的生物有效性显著降低,内源磷形态分析表明,尽管悬浮物中铁铝结合态磷（Fe/Al-P）含量呈增加的趋势,但非闭蓄态Fe/Al-P （AAP）占Fe/Al-P的比重却明显降低;而通过底泥改性实验得出,加入三氯化铁改性后的底泥对磷的吸附量得到有效增加,对扰动后改性底泥不同形态磷的分析得出:不同形态磷的含量顺序是:Fe/Al-P > Ca-P >NH4Cl-P > Res-P,其中Fe/Al-P在底泥中占主要的比重,分别高达63.35%、63.07%、57.11%。而Res-P占的比重最低,为1.40%—1.71%。而Ca-P在各个底泥中的含量相差不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国水资源现状
• 1.2 我国城市景观水体富营养化概述
• 1.2.1 景观水体污染现状
• 1.2.2 景观水体富营养化污染成因
• 1.2.3 景观水体富营养化污染来源
• 1.2.4 城市景观水体富营养化的危害
• 1.3 城市景观水体治理现状
• 1.3.1 国外治理研究状况
• 1.3.2 国内治理研究状况
• 1.4 底泥与水体净化磷关系的研究进展
• 1.4.1 底泥在水体净化磷中所起的作用
• 1.4.2 底泥中磷的存在形式
• 1.4.3 各种磷的存在形式
• 1.5 磷的控制标准
• 1.6 本课题的研究意义和内容
• 1.6.1 理论意义
• 1.6.2 研究内容
• 第二章 实验材料、仪器与方法
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验主要仪器
• 2.3 样品的采集与预处理
• 2.3.1 底泥的采集和预处理
• 2.3.2 水样的采集
• 2.4 上覆水及底泥理化性质的分析
• 2.4.1 上覆水测量指标的分析测定
• 2.4.2 底泥测量指标的分析测定
• 2.5 实验方法
• 2.5.1 磷的标准曲线及样品的测定
• 2.5.2 吸附等温实验
• 2.5.3 底泥中磷形态分级提取实验
• 2.5.4 实验数据处理方法
• 2.6 吸附相关的定义与计算
• 2.6.1 吸附平衡
• 2.6.2 平衡吸附量
• 第三章 底泥磷吸附等温线及磷生物有效性分析
• 3.1 底泥及上覆水的采集和分析
• 3.2 底泥样品的磷吸附平衡等温线
• 3.2.1 吸附等温线
• 3.2.2 linear 吸附等温线拟合
• 3.2.3 Langmuir 吸附等温线拟合
• 3.2.4 Freundlich 吸附等温线拟合
• 3.3 不同预处理方式底泥的磷吸附等温线
• 3.4 沉积物悬浮频率对磷生物有效性的影响
• 3.4.1 BAPP 的变化规律
• 3.4.2 BAP 的变化规律
• 3.4.3 悬浮物中铁铝结合态磷对AAP 的贡献
• 3.4.4 BAPP 与DTP 间的转换规律
• 3.5 本章小结
• 第四章 底泥改性及磷赋存形态分析
• 4.1 底泥改性物质的选择
• 4.2 适宜投加量的确定
• 4.3 持续加入外源磷至吸附平衡实验
• 4.4 持续加入外源磷后底泥中各种磷形态分析
• 4.4.1 实验结果
• 4.4.2 结果讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介