影响底泥磷营养盐释放的因素分析及控制技术研究综述

Sha17,~hHiF~nVl'FOi2IIlenta]Sciences影响底泥磷营养盐释放的因素分析及控制技术研究综述孙远军影响底泥磷营养盐释放的因素分析及控制技术研究综述AReviewonFactorsEffectingPhosphorusReleasefromRiverSedimentandtheIn—situRestorationTechnoloqiesnsituechnoOqIesI一孙远军卢士强’邵一平姚钰(1．上海市环境科学研究院，上海200233；2．上海环境保护有限公司，上海200233)SunYuanjtinLuShiqiangShaoYipingYaoYu(1．ShanghaiAcademyofEnvironmentalSciences，Shanghai200233；2．ShanghaiEnvironmentalProtectionCo．，Ltd．，Shanghai200233)摘要在外部污染源得到有效削减的前提下，底泥释磷的机理研究和技术控制对根治水体富营养化问题至关重要。结合国内外相关资料的研究和分析，介绍了底泥中磷的存在形态，并对4种主要分析方法进行了比较，从环境、底泥成分，生物等方面分析了影响底泥磷释放的因素。简要介绍了原位修复技术中的帽封隔离、共沉降、生物修复等技术进展。关键词：富磷底泥磷释放磷形态影响因素原位修复AbstractOnpremiseofeffectivelyreducingexternalpollutionsources，themechanismstudyandtechnologicalcontrolofphosphorusreleasefrOmsedimentwouldbeofparamountimportanttocompletelycuringtheeutrophicationofwaterbody．Basedontheinvestigationonrelevantinformationbothdomesticandoverseas，theexistenceformsofphosphorusinsedimentweredescribedwhilstfourmajoranalyticalmethodswerecompared．Thefactorsinfluencingphosphorusreleasefromsedimentwereanalysedintermsofenvironmental，sedimentcomposition，biological，andetc．aspects．Theadvanceofsomein-situremediationtechnologieswasbriefedincludingcappingisolation，co-precipitation，barrierinsulation，in-situstabilisation，bioremediationbymacrophyte，andetc．Keywords：Phosphorus-ladensedimentPhosphorusreleasePhosphorusformsInfluencingfactorln．siturestoration由于人类活动的影响，很多淡水水体都受到了水体富营养化的困扰，而作为限制性营养物质的磷元素往往是富营养化的关键因素⋯。水体中营养物质主要有2种来源：面源污染或点源污染的外部来源和沉积物释放的内部来源l2i。虽然截流、加强污水深度处理等措施减少了进入水体的外部磷源，但是内源磷的释放却在很大程度上延缓和限制了污染水体修复的速度和效果，有报道指出营养物的内源释放量甚至与外部进入总量相当_3]，底泥中释放的磷有时还会迁移至水体下游而引起污染的转移l4]。因此，在外部污染源得到有效削减的前提下，底泥释磷的机理研究和技术控制对根治水体富营养化问题至关重要。底泥中的磷主要有溶解态磷、吸附态磷，以及铁、锰、钙等金属及其化合物结合态磷和有机结合态磷l5J。一般通过如下途径向上覆水释放磷：(1)以浓度梯度为推动力，由孔隙水向水体扩散溶解态磷；(2)结合态无机磷溶解；(3)由生物、风浪或其它扰动引起磷的释放；(4)沉积物中产生的气泡(如严养环境下产生的硫化氢或甲烷气体)将磷带入水体_6】；(5)生物在新陈代谢及死亡过程中释放磷『3]。一般情况下，底泥中的磷主要以正磷酸根的形式释放，只有在发生再悬浮的时候颗粒态磷和有机磷才会进入水体。前者多在缺氧条件下释放，可被藻类直接利用，是水华产生的重要因素，而后者释放的磷中仅有30％～40％可被生物利用【7】。通过对国内外相关资料的分析和总结，本文针对底泥中磷的形态、影响释磷的因素以及控制磷释放的技术等方国家自然科学基金重点项目，编号：1103200