镧沸石控制人工湖泊沉积物磷释放的试验研究

• 作者: 丁亮亮 张波 强国泉 朱俊 李家科 李怀恩 王哲 闫德馨
• 来源期刊: 水利水电技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 湖泊 沉积物 磷释放 镧沸石 水质
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 水环境与水生态
• 页码范围: 77-84
• 页数: 8页
• 分类号: X524
• 字数: 5896字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2020.07.010

摘要

环境条件的变化会引起沉积物中的磷向上覆水释放,从而引发富营养化.投加镧系钝化剂可以有效控制沉积物中磷的释放.然而,目前应用最为广泛的锁磷剂Phoslock(R)存在着La3+释放的风险;此外,由于锁磷剂吸附量较小,形成的钝化剂层较厚,氧气从上覆水向沉积物的传质也会被阻碍.使用具有较大吸附量和较低La3+释放风险的新型材料——镧沸石作为钝化剂,考察了其对人工湖泊沉积物中磷释放的控制效果.通过等温吸附线和Langmuir模型拟合,发现镧沸石对磷的最大吸附量为71.94 mg/g,是Phoslock(C)的7倍.吸附动力学试验表明,镧沸石对磷的吸附速率较快,0.5h内可以利用81％的吸附位.磷形态分析发现,镧沸石吸附的磷85％以上为酸溶态或残渣态磷,说明其与磷的结合具有较好的稳定性.投加镧沸石后,沉积物中磷在pH值为10.8时的释放量可以降低30％;厌氧条件下沉积物中磷的释放可以被镧沸石完全抑制.40d模拟钝化试验发现,投加质量百分比1.65％的镧沸石可以显著降低上覆水中溶解性可反应磷(SRP)和总磷(TP)的浓度,其中SRP浓度的降低幅度大于TP.模拟钝化试验中,非稳定形态的磷被转化为较为稳定的酸溶态磷和残渣态磷.结果 表明,镧沸石在沉积物内源磷控制方面具有良好的应用前景.