磷化氢在水处理中的研究现状_韦伟

磷化氢在水处理中的研究现状韦伟,张可方,张朝升,荣宏伟,刘涛(广州大学土木工程学院市政工程系,广东广州510006)摘要:随着气相色谱技术的革新以及与二次冷阱技术的联用,早些年被认为不存在的磷化氢气体得以被定性和定量检测。这给环境中磷化氢的研究以强有力的技术支持。探讨了磷化氢的形成机制及环境中影响磷化氢生成和释放的主要因素,从水处理的角度概述当今磷化氢的主要检测手段,提出今后磷化氢的研究方向。关键词:磷化氢;检测方法;形成机制中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:1000-4602(2009)12-0020-04ResearchStatusofPhosphineinWaterTreatmentWEIWei,ZHANGKe-fang,ZHANGChao-sheng,RONGHong-wei,LIUTao(CollegeofCivilEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China)Abstract:WiththeinnovationoftheGStechnologyandthecombinationoftwicecryotrapstech-nology,thephosphinethatwasthoughttobenonexistentinthepastyearshasbeendetected.Thisofferspowerfultechnologysupporttotheresearchofphosphineinenvironment.Theformationmechanismofphosphineandthechieffactorswhichaffecttheformationandreleaseofphosphinearediscussed,themaindetectionmeansofphosphinearesummarizedfromangleofwatertreatment,andthefutureresearchdirectionofphosphineisproposed.Keywords:phosphine;detectionmethod;formationmechanism基金项目:国家自然科学基金资助项目(50878058);广东省自然科学基金资助项目(8151009101000015);广州市教委科技计划项目(62018)现在,磷化氢已被公认为环境中普遍存在的痕量物质,并猜想其在地球的磷循环中起着非常重要的作用。1993年,Gassmann和Glindemann[1]将磷化氢区分为结合态磷化氢和自由态磷化氢。其中结合态磷化氢为用酸或碱消解样品所释放的磷化氢,包括基质吸附态磷化氢、以某种形式与样品结合的磷化氢以及无机磷化合物等。目前,全球水体污染日益加剧,水华、赤潮、蓝藻等使饮用水水源安全受到严重威胁。磷作为水体富营养化的主要限制性物质之一,在其中扮演了非常重要的角色。设法有效地去除污水中的磷,并将其回收利用,避免二次污染,是解决磷资源匮乏(磷为不可自然再生资源)和水体中磷含量过高(可能导致水体富营养化)这一矛盾的必经之路。而磷化氢的发现及其未知的形成机制,为现今污水除磷研究又指明了一条新的道路。1磷化氢形成机制探讨作为磷的一个重要转化途径,在磷化氢如何形成方面已开展了大量研究工作,然而对磷化氢形成机制的系统阐述尚处于初级阶段。①厌氧环境。由于磷化氢对光敏感,且遇氧易分解,一般只在厌氧条件下才能检测到它的存在。·20·第25卷第12期2009年6月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.12Jun.2009国内外的研究基本上都是基于厌氧环境,并且认为厌氧微生物在磷化氢的形成过程中起了至关重要的作用。Jenkins等人[2]研究报道一些混合培养的厌氧微生物(混合酸发酵菌和丁酸发酵菌)和纯种微生物(Escherichiacoli,Salmonellagallinarum,Salmo-nellaarizonae,Clostridiumsporogenes,Clostridiumace-tobutyricum,Clostridiumcochliarium)均能在厌氧培养条件下产生磷化氢。因为厌氧条件下的还原环境更利于含磷物质(如正磷酸盐等)被还原为磷化氢,学术界普遍认为磷化氢是厌氧微生物还原环境中含磷化合物的结果。②好氧环境。目前,国内外的研究工作主要针对厌氧背景下磷化氢的形成,然而对好氧条件下是否有磷化氢的形成鲜有报道。丁丽丽[3]在研究氧化还原条件对颗粒污泥培养过程中磷化氢形成的影响时,发现好氧池污泥的结合态磷化氢浓度要高于缺氧池,并提出了好氧条件下颗粒污泥产磷化氢的可能机制。Gassmann等人[4]在研究淡水港和