针对沉积物中沉积磷(P)通过微生物活动再释放,致使湖泊富营养化反复的问题,采集郑州大学眉湖上覆水和沉积物,搭建一个沉积式微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)系统,研究了通过SMFC限制沉积磷向上覆水体释放的方法。实...针对沉积物中沉积磷(P)通过微生物活动再释放,致使湖泊富营养化反复的问题,采集郑州大学眉湖上覆水和沉积物,搭建一个沉积式微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)系统,研究了通过SMFC限制沉积磷向上覆水体释放的方法。实验周期内监测SMFC的电压和阳极电极电位、上覆水温度pH、沉积物磷的Standards Measurements and Testing(SMT)法分级提取;并在实验开始与结束收集阳极微生物样进行微生物群落及基因分析;首次使用氧化锆薄膜扩散梯度技术(Zr-Oxide Diffusive Gradients in Thin-films,Zr-Oxide DGT)可视化了SMFC沉积物中不稳定磷亚毫米分辨率的浓度分布。结果表明:SMFC阳极电极电位从-100 mV升至230 mV;上覆水pH从7.15升至7.46;SMFC沉积物烧失量(Loss on Ignition,LOI)从18.31%±0.7%降至13.09%±1.10%,低于对照组的14.29%±2.10%;SMFC显著促进了孔隙水磷向沉积物磷的矿化过程,在沉积物垂向方向上,Na OH-P和HCl-P出现了明显的区域性增加;根据沉积物DGT磷的二维(2D)图像,SMFC使沉积物DGT磷的浓度最低降至初始值的66%;基于京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库的功能基因分析,SMFC使磷相关功能基因丰度显著增加。证明SMFC对于沉积物磷和水相磷分布有显著影响,通过基质竞争、提高阳极电位等方式减弱固相磷的溶解,促进水相磷向沉积相磷的转化,可用于富营养化水体原位底泥磷稳定化。该文深入研究了SMFC固磷作用机理,为修复水体内源磷污染提供了一种新思路。展开更多
运用化学连续提取法(standards-method of measurements and testing,SMT)对北京市3座污水处理厂污泥中的磷进行形态和组成分析,以低温热解、投加酸碱和投加EDTA 3种方式处理污泥,研究磷的溶出规律。结果表明:污泥中的磷主要以无机磷形...运用化学连续提取法(standards-method of measurements and testing,SMT)对北京市3座污水处理厂污泥中的磷进行形态和组成分析,以低温热解、投加酸碱和投加EDTA 3种方式处理污泥,研究磷的溶出规律。结果表明:污泥中的磷主要以无机磷形态存在,占总磷的71.7%~89.3%;非磷灰石是无机磷的主要形态,占50%左右。低温热解时,在50℃条件下,污泥总磷的溶出率最高,达50%以上。酸性或碱性条件下,污泥磷溶出效果优于中性条件,pH为4时,污泥的磷溶出效率最高,在40%左右;碱性条件下,污泥中非磷灰石态无机磷会大量溶出。投加EDTA,磷灰石态无机磷的溶出率大于非磷灰石态无机磷。综合以上结果,根据磷的形态设置合理的条件进行污泥磷溶出,有利于提高溶出效率。展开更多
文摘针对沉积物中沉积磷(P)通过微生物活动再释放,致使湖泊富营养化反复的问题,采集郑州大学眉湖上覆水和沉积物,搭建一个沉积式微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)系统,研究了通过SMFC限制沉积磷向上覆水体释放的方法。实验周期内监测SMFC的电压和阳极电极电位、上覆水温度pH、沉积物磷的Standards Measurements and Testing(SMT)法分级提取;并在实验开始与结束收集阳极微生物样进行微生物群落及基因分析;首次使用氧化锆薄膜扩散梯度技术(Zr-Oxide Diffusive Gradients in Thin-films,Zr-Oxide DGT)可视化了SMFC沉积物中不稳定磷亚毫米分辨率的浓度分布。结果表明:SMFC阳极电极电位从-100 mV升至230 mV;上覆水pH从7.15升至7.46;SMFC沉积物烧失量(Loss on Ignition,LOI)从18.31%±0.7%降至13.09%±1.10%,低于对照组的14.29%±2.10%;SMFC显著促进了孔隙水磷向沉积物磷的矿化过程,在沉积物垂向方向上,Na OH-P和HCl-P出现了明显的区域性增加;根据沉积物DGT磷的二维(2D)图像,SMFC使沉积物DGT磷的浓度最低降至初始值的66%;基于京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库的功能基因分析,SMFC使磷相关功能基因丰度显著增加。证明SMFC对于沉积物磷和水相磷分布有显著影响,通过基质竞争、提高阳极电位等方式减弱固相磷的溶解,促进水相磷向沉积相磷的转化,可用于富营养化水体原位底泥磷稳定化。该文深入研究了SMFC固磷作用机理,为修复水体内源磷污染提供了一种新思路。
文摘以剩余污泥臭氧化过程中含磷物质的形态分布及变化规律为研究核心,分析了不同臭氧投加量下污泥样品中液相和固相中磷的形态,并探讨了不同磷形态与臭氧相关的释放性能.结果表明,臭氧投加量为0.15 g·g^-1时,液相总磷(TPL)含量为38.26 mg·L^-1,比氧化前污泥混合液中TPL含量增加了29倍,因此,可将0.15 g·g^-1作为实际释磷工艺最佳臭氧投加量.臭氧氧化过程中污泥固相中各形态磷含量及其所占固相总磷(TPS)比例的变化趋势基本相同.臭氧可提高污泥中磷潜在的生物可利用性,臭氧投加量为0.15 g·g^-1时,生物有效磷含量达20.74 mg·g^-1,在TPS中所占比例由原始污泥中的73.60%提高至86.27%.TPL含量的增加主要来自污泥臭氧氧化过程中污泥解絮和溶胞,每溶解1 g MLSS向液相中释放TPL的量为0.0324 g.
文摘运用化学连续提取法(standards-method of measurements and testing,SMT)对北京市3座污水处理厂污泥中的磷进行形态和组成分析,以低温热解、投加酸碱和投加EDTA 3种方式处理污泥,研究磷的溶出规律。结果表明:污泥中的磷主要以无机磷形态存在,占总磷的71.7%~89.3%;非磷灰石是无机磷的主要形态,占50%左右。低温热解时,在50℃条件下,污泥总磷的溶出率最高,达50%以上。酸性或碱性条件下,污泥磷溶出效果优于中性条件,pH为4时,污泥的磷溶出效率最高,在40%左右;碱性条件下,污泥中非磷灰石态无机磷会大量溶出。投加EDTA,磷灰石态无机磷的溶出率大于非磷灰石态无机磷。综合以上结果,根据磷的形态设置合理的条件进行污泥磷溶出,有利于提高溶出效率。
