富营养化浅水湖泊中磷化氢的研究进展

回顾了水环境中磷化氢的存在状况,影响湖泊沉积物中磷化氧释放的环境因素(pH、DO、温度等),磷化氢的产生机理和磷化氢的检测方法.并展望了磷化氢的发现对湖泊中磷的生物地球化学循环和水体富营养研究的重要意义.     

富营养浅水湖泊中新发现的磷化氢

以富营养化湖泊太湖和南京乌龙潭为研究对象,采用气液两相平衡法,配合柱前2次冷阱富集和GC/NPD法,分析了原始湖水和经过0.45靘滤膜处理的湖水,均检测到了磷化氢.原始湖水比经过0.45靘滤膜过滤的湖水中的磷化氢含量高2~14倍.表层湖水与底层湖水中磷化氢的含量变化趋势一致,且磷化氢浓度相差不大.太湖,乌龙潭中微量磷化氢的发现,对湖泊水体中磷循环的深入研究和水体富营化的防治具有积极的现实意义.     

环境因子对湖泊沉积物中吸附态磷化氢生成和释放的影响

以富营养化湖泊的沉积物湿样为研究对象,采用室内模拟的方法,考察了pH、温度和氧气对沉积物中吸附态磷化氢生成和释放的影响．结果表明,实验过程维持pH值动态恒定,当起始pH值为1或12时,沉积物磷化氢消失很快;起始pH值为10时,吸附态磷化氢的净积累量较大;起始pH值4～12的条件下,向沉积物一水体系中加碱可使吸附态磷化氢的积累量增加．温度对吸附态磷化氢的生成和释放均有影响,20℃时沉积物中吸附态磷化氢的净积累量最大．氧气对吸附态磷化氢的影响不显．沉积物中吸附态磷化氢的净含量是其生成和释放相互平衡后的结果．     

环境中磷化氢的含量差异及其影响因素

分析测定了不同环境来源的 12个样品的磷化氢含量 ,结果表明不同来源的样品其磷化氢含量差别很大 ,最高的是污水处理厂的污泥 ,其磷化氢含量可达 2 130 7 4ng·kg-1,远远高于目前文献报道的湖泊、稻田、垃圾场、海洋沉积物等来源样品的含量 ,磷化氢的产生在污水除磷处理中有一定的作用 ;其次是稻田土壤的磷化氢含量 ;最低的是太湖底泥样品 .进一步分析了样品中与微生物生命活动相关的因素 ,如微生物数量、总氮、氨氮、硝态氮、总磷、有机磷化合物、无机磷化合物、总碳、还原糖等 ,结果发现磷化氢与还原糖、厌氧微生物、总碳、有机磷化合物的关系最为密切 ,呈现显著的正相关性 ,其相关性系数R2 分别为 0 99、0 92 (厌氧微生物数量的对数 )、0 90和 0 81.磷化氢含量与其它环境因素的关系不大     

磷化氢在胶州湾沉积物中的分布特征

于2003-09-06现场采集样品,调查分析了胶州湾沉积物中基质结合态磷化氢的含量和分布.检测结果显示:磷化氢最高浓度达143.75ng/kg(干重).磷化氢在湾内沉积物中含量普遍高于湾外,受人类活动影响污染较为严重的养殖区、河口区等海域沉积物中磷化氢的含量明显高于湾中心和湾外等海域.分析磷化氢与其沉积环境的关系发现,沉积物中磷化氢的含量和分布受到沉积物中有机磷和氧化还原电位、沉积物组成等因素的影响.     

磷化氢净化技术及其展望

文章介绍了磷化氢的基本特性及对环境和人体造成的危害,结合近年来国内外有关磷化氢污染治理技术的主要研究成果,对各种去除治理技术的原理、优缺点进行了综合的评述,指出了磷化氢去除过程中存在的主要问题,提出了净化提浓磷化氢并使其资源化的新途径。     

环境中磷化氢对水稻根际环境与土壤有效磷的影响研究

以稻田湿地中磷化氢为研究对象,采用室内模拟的方法,考察了不同浓度的磷化氢(0,1.4,4.2,7.0 mg·m-3)对水稻根际与非根际土壤的p H值、氧化还原电位、Fe2+、Mn2+、磷酸酶活性及有效磷的影响.结果表明:磷化氢导致根际土壤p H明显下降,非根际土壤中p H变化不明显.而氧化还原电位(Eh)则不同,磷化氢使水稻根际与非根际土壤的Eh均增大.磷化氢对Fe2+、Mn2+和碱性磷酸酶的影响具有相似性,磷化氢处理的前15 d,根际土壤中的Fe2+、Mn2+和碱性磷酸酶变化不明显,随着水稻的生长,根际土壤中的Fe2+和Mn2+随磷化氢浓度的增大而增加,随暴露时间的增加而减少;而根际土壤中的碱性磷酸酶随磷化氢浓度和暴露时间的增加而增加.非根际土壤中的Fe2+、Mn2+和碱性磷酸酶在磷化氢作用下变化不明显.水稻在磷化氢的环境影响下,根际与非根际土壤的有效磷含量都提高,表明一定浓度的磷化氢对土壤磷表现出活化效应.     

太湖部分区域沉积物中磷化氢和微生物的分布

测定了太湖柱状沉积物中磷化氢和表层沉积物中微生物,分析了表层沉积物中磷化氢和各种代表性微生物的相关性.结果表明,磷化氢在太湖柱状沉积物中普遍存在,其浓度范围为0.15～36.1 ng/kg,磷化氢的含量随沉积物取样深度和点位的不同而变化.表层沉积物中的代表性微生物在不同点位的分布差异较大,微生物的数量和分布与沉积物污染程度、营养盐状况有关.表层沉积物中磷化氢与微生物(好氧细菌、厌氧细菌、放线菌、有机磷细菌和无机磷细菌)的相关性分析表明磷化氢与无机磷细菌呈显著正相关(R²=0.817,n=6),而与有机磷细菌则没有明显的相关性(R²=0.008,n=6).     

好氧及厌氧/好氧序批式工艺中磷化氢的释放

采用二次冷阱富集-气相色谱法作为磷化氢的检测方法,以高纯氮吹脱取样的方式,对好氧序批式工艺及厌氧/好氧序批式工艺中磷化氢的存在及其在工艺中的变化规律进行了研究。结果表明,两种工艺中均检测到磷化氢的存在。好氧序批式工艺中,磷化氢呈递减趋势,运行后期可间断性的检测到低水平（〈0.4 ng/L）磷化氢。厌氧/好氧序批式工艺中...     

金普湾海域表层沉积物中基质结合态磷化氢的分布特征

利用气相色谱-脉冲火焰光度检测器(GC-PFPD),对金普湾海域夏季表层沉积物中基质结合态磷化氢的含量及其影响因素进行了初步分析.结果表明,研究区域内沉积物中均检测到基质结合态磷化氢的存在,其含量介于62.58~190.81ng·kg-1之间,均值为114.42 ng·kg-1;并且,在近岸海域沉积物中基质结合态磷化氢的含量普遍高于远岸海域沉积物.相关数理统计分析显示,沉积物中基质结合态磷化氢与有机磷含量和碱性磷酸酶活性有显著的线性正相关(R=0.882,P=0.01;R=0.819,P=0.023),而与有机氮、无机磷含量、沉积物粒径的相关性并不显著.由此,揭示了金普湾海域沉积物中基质结合态磷化氢的累积与分布主要受有机磷化合物微生物降解作用的影响.     

开放式空气CO2增高条件下稻田磷化氢气体的释放研究

磷化氢(PH3)已被证实是大气中普遍存在的痕量气体.采用FACE(free air carbon dioxide enrichment)平台,研究了不同氮施肥水平(常氮250 kg/hm2和低氮125 kg/hm2)下,CO2浓度升高对水稻田磷化氢释放通量的影响.结果表明,水稻生长旺盛期(分蘖,拔节)磷化氢通量和浓度高于生长缓慢期,FACE圈常氮区分蘖期磷化氢释放通量最大,为(155.2±22.71)ng/(m2.h).整个水稻生长期磷化氢平均释放通量最大值在FACE圈常氮区观察到,为(41.72±7.06)ng/(m2.h),最小值(-1.485±6.229)ng/(m2.h)出现在对照圈低氮区.FACE处理显著促进磷化氢的排放,不同氮素水平对磷化氢释放影响差异不显著.磷化氢的净通量和浓度与温度均呈显著正相关.对水稻成熟期全天释放通量及浓度测试表明,光照是影响白天磷化氢浓度的主要因素.     

结合态磷化氢在厌氧微生物产酸过程中的释放行为

通过动态实验分别研究了在产甲烷和酸化阶段厌氧污泥中结合态磷化氢的变化,并采用静态厌氧实验进一步阐明在酸化阶段有机酸的积累对磷化氢的影响及消失速率.结果表明,产甲烷阶段,厌氧颗粒污泥磷化氢浓度随高度升高呈下降趋势;酸化阶段,当pH达到4～5时会导致厌氧反应器颗粒污泥中结合态磷化氢消失.静态模拟实验研究表明,随着酸化程度的增加,厌氧污泥中结合态磷化氢消失速率加快.厌氧污泥在葡萄糖浓度2000mg·L^-1培养2d后,结合态磷化氢浓度从最初的1.76ng·kg^-1降低到0.09ng·kg^-1,磷化氢消失速率最高达到0.84ng·(kg·d)^-1;而葡萄糖浓度400mg·L^-1培养2d后,结合态磷化氢消失速率仅为0.27ng·(kg·d)^-1;随着进一步培养,当磷化氢浓度降低到一定程度后,消失速率也相应下降.     

太湖水域PH3的时空变化特征

以太湖为研究对象 ,考察了富营养化浅水湖泊中磷化氢的时空分布特征 .结果表明 ,湖面大气中PH3 由于受风向、天气等因素的综合作用 ,时空分布规律不太明显 .表层湖水和底层湖水由于受到风浪扰动 ,天气变化和船只等的影响 ,不同采样点PH3 的含量变化不大 .同时 ,PH3 浓度沿湖水垂直梯度方向的变化亦较小 .而过滤湖水与原始湖水中PH3 的时空变化在同一采样点位、同一采样时间 ,原始湖水中PH3 的浓度明显高于过滤湖水中PH3 的浓度 .底泥中PH3 含量的变化可能与湖底氧化还原环境和温度有关 ,对于水体污染比较严重的地方底泥PH3 含量较高 .     

磷化氢液相催化氧化净化催化剂的初筛

传统的净化方法难以实现低成本、高效、选择性净化低浓度磷化氢尾气,这限制了含磷化氢尾气的资源化技术的实现。通过Pd(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)对低浓度磷化氢连续净化的研究,筛选出在低温(<80℃)、常压下对低浓度磷化氢(850mg/m3)具有液相催化氧化净化活性的Pd(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)3种催化剂,其中Pd(Ⅱ)催化氧化净化低浓度磷化氢的净化效率>60%,Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)及Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)催化氧化低浓度磷化氢(850mg/m3)的净化效率可达100%。     

中国湖泊水资源问题与优化调控战略

湖泊水资源在国民经济和社会可持续发展中占有重要的位置,实施优化调控战略是中国湖泊水资源可持续开发利用的重要途径。文中扼要综述了中国湖泊水资源特点和开发利用中存在水资源短缺、湖泊水资源污染和相关问题,指出湖泊资源优化调控的思路是进行湖泊流域系统的综合调控,目前针对中国湖泊水资源问题的优化战略措施包括:实施湖泊水资源流域管理战略、建立流域节约型国民经济体系、增加科技投入并因地制宜实施环境整治、流域污染的全过程与全方位控制、实施环境教育战略。     

负载酸活性炭净化磷化氢实验研究

用活性炭吸附方法对PH3进行脱除净化,主要考查了氧含量、浸渍液浓度、温度对吸附效率的影响,在氧含量1.5%,浸渍液HCl浓度为5%,温度为70℃的条件下,在磷化氢进口浓度为1100mgm3时,磷化氢的净化效率保持在90%以上,同时对反应机理进行了分析。     

我国湖泊富营养化治理历程及策略

我国湖泊富营养化治理经历了从单一的调查诊断、控源治污等向湖泊综合治理和以湖泊生态安全和绿色流域建设为核心的流域综合治理转变,取得了阶段性成效,但我国湖泊富营养化问题依然严峻,治理过程中仍然存在着污染物削减能力不足、流域产业结构和布局不合理及管理体制不完善等诸多困难和问题。现阶段应实现湖泊富营养化治理"三大战略"转变,建立技术、政策、经济、法律等多手段联用的湖泊流域综合管理和治理体系,优先保护水质良好和生态脆弱湖泊,推动湖泊自然资本核算机制,建立湖泊流域经济可持续增长新模式,推进流域经济社会生产生活方式转变,构建湖泊流域生态文明体系。     

湖泊环境地球化学研究的最新进展

从工业革命开始的200年以来,人类活动导致了地球表面化学元素分布的巨大变化。而这种变化又深刻地反映在湖泊、海洋水体、沉积物中,以及在其中生存的微生物和生物体中。为保护湖泊水体环境,并探索湖泊的复苏途径,深入研究湖泊中发生的各种物理、化学和生物变化特征。从而摸拟湖泊地球化学和生物地质作用的过程是十分重     

浅水湖泊水生植物适宜生物量评估方法的探讨

总结了水生植物对湖泊生态系统的影响、水生植物生物量控制与收割管理的研究,分析了目前浅水富营养化湖泊恢复过程中水生植物生物量确定方法的不足;立足于水生植物生长特点,提出了基于湖泊生态模型的浅水湖泊大型水生植物在生长期和衰亡期的适宜生物量评估方法的研究框架,本文可为指导湖泊生态修复工程及其后续维护,为完善健康湖泊的综合评价标准和湖泊生态修复理论提供科学支撑.     

城区湖泊表层沉积物中邻苯二甲酸酯的组成与分布特征

2005年7月采集广州市白云区、天河区、越秀区、荔湾区和海珠区的15个湖泊表层沉积物样品,在严格的质量保证(QA)/质量控制(QC)条件下,研究了城区湖泊表层沉积物中16种邻苯二甲酸酯(Phthalate Esters,PAEs)的组成、含量及分布特征,并对其污染情况进行了评价.城区湖泊表层沉积物中∑16 PAEs含量为2.267～74.935 μg·g-1(以干重计),平均值为20.651 μg·g-1.TOC为1.126%～6.871%(质量分数).城区湖泊表层沉积物中DMP、DEP、DiBP、DnBP、DEEP和DEHP普遍存在,以DiBP、DEHP和DnBP为主要PAEs.通江湖泊、居民居住区、商业区和工业区湖泊PAEs污染严重.与国内外河流、湖泊、河口和近海表层沉积物PAEs污染水平比较,广州市城区湖泊表层沉积物中PAEs污染属中等水平.