几种人工湿地基质净化磷素污染性能的分析_袁东海

几种人工湿地基质净化磷素污染性能的分析袁东海1,景丽洁2,高士祥1,尹大强1＊,王连生1＊(1.南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室,南京210093;2.吉林化工学院环境科学系,吉林132022)摘要:通过基质磷素等温吸附、净化磷素污染效果和基质磷素饱和吸附后磷素释放实验,研究了砂子、沸石、蛭石、黄褐土、下蜀黄土、粉煤灰和矿渣7种人工湿地基质净化磷素污染效果和影响因素,并评价了基质磷素饱和吸附后磷素释放可能造成的二次污染风险.结果表明:Freundlich和Langmuir等温吸附曲线方程均能很好地描述上述基质磷素吸附过程,其磷素理论饱和吸附量依次为矿渣>粉煤灰>蛭石>表土>下蜀黄土>沸石>砂子.磷素的净化能力依次为矿渣>粉煤灰>蛭石>表土>下蜀黄土>沸石>砂子,模拟污水磷素净化实验也证实矿渣、粉煤灰、蛭石净化磷素污染效果较好,表土和下蜀黄土次之,沸石和砂子净化磷素污染效果较差.矿渣和粉煤灰等钙素含量较高的碱性基质,影响磷素吸附净化效果的主要因素是基质的全钙含量,碱性条件下,基质全钙含量越高,其吸附的磷素越多,净化磷素污染的效果越好.砂子、沸石、下蜀黄土、黄褐土和蛭石等活性胶体氧化铁铝含量较多的中性基质,影响其磷素吸附净化效果的主导因素是其胶体氧化铁的含量,胶体氧化铁能促进基质吸附磷素效应,提高磷素净化能力.基质磷素饱和吸附后磷素释放实验也表明:除砂子基质磷素释放比例较高以外,其它基质磷素释放的比例很低,加强人工湿地基质的管理,上述人工湿地基质一般不会对水体环境造成二次污染.关键词:人工湿地;基质;磷素;净化中图分类号:X53;X703;S153文献标识码:A文章编号:0250-3301(2005)01-0051-05收稿日期:2004-02-20;修订日期:2004-05-08基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2002CB412307);南京大学污染控制与资源化国家重点实验室开放基金(NJUESK03005).作者简介:袁东海(1964～),男,安徽桐城人,博士后,副教授,主要从事湿地生态,流域利用和管理,土壤侵蚀和保持等领域的研究和教学工作.Email:donghaiyuan@163.com＊通信联系人AnalysisontheRemovalEfficiencyofPhosphorusinSomeSubstratesUsedinConstructedWetlandSystemsYUANDong-hai1,JINGLi-jie2,GAOShi-xiang2,YINDa-qiang1,WANGLian-sheng1(1.StateKeyLaboratoryofWasteControlandResourcesReuses,NanjingUniversity,Nanjing210093,China;2.DepartmentoftheEnvironmentalScience,JilinInsituteofChemicalTechnology,Jilin132022,China)Abstract:Constructedwetlandsarewidelyusedtopurifywastewaterinsomedevelopingcountries.Asfiltersubstratesinsuchwet-land,thesesubstratesplayimportantroleonremovalofpollutantsfromwastewater.Selectingsuitablesubstratesisoneoftheeffectivewaystoimprovetheperformanceofconstructedwetlandontreatingwastewater.Inthisstudythephosphorusadsorptioncapacitiesofsand,zeolite,vermiculite,twoclaysoils,twoindustrialby-productsnamedsteelslagandflyashareexaminedfortheirpotentialuseassubstrateinconstructedwetland.BothFreundlichandLangmuiradsorptionisothermsareveryfitfordescribingtheadsorptioncharacteristicsofthesesubstrates.Twoindustrialby-productsincludingsteelslagandflyashhavehigherphosphorusadsorptionca-pacity,whichhad50490and17934mg·kg-1respect