Phoslock?鎖磷劑工程應(yīng)用二十周年特輯——文獻(xiàn)解讀(15)Phoslock?鎖磷劑自2000s首次參與工程應(yīng)用以來,一直受到國(guó)內(nèi)外廣大科研工作者及水環(huán)境工作者的關(guān)注,并在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了逾百篇學(xué)術(shù)論文。目前學(xué)者們對(duì)該技術(shù)產(chǎn)品的研究已經(jīng)涉及除磷效果、沉積物修復(fù)、影響因素、生態(tài)安全、深度開發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域。2022年,在該技術(shù)產(chǎn)品全球應(yīng)用20周年之際,PET中國(guó)團(tuán)隊(duì)將針對(duì)熱點(diǎn)關(guān)注話題,甄選文獻(xiàn)加以解讀分享,以便于廣大科研工作者和水環(huán)境工作者深入了解Phoslock?鎖磷劑的學(xué)術(shù)背景及差異化特性。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------本期,針對(duì)“Phoslock?鎖磷劑在巴西潘普利亞湖的工程應(yīng)用效果”的話題,向大家分享文獻(xiàn)如下:文章題目:應(yīng)用?Phoslock??和 Enzilimp??微生物技術(shù)處理熱帶富營(yíng)養(yǎng)水庫(kù)及其支流的水質(zhì)評(píng)估和溶解性有機(jī)物表征??發(fā)表期刊:Environmental Science And Pollution Research2021年影響因子/JCR分區(qū):4.223/Q2?研究亮點(diǎn):一、采用Phoslock?鎖磷劑技術(shù)和Enzilimp??微生物技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行污染水體綜合治理,取得了很好的污染物去除效果。二、通過熒光分析,表征了Pampulha湖污染與上游河道的相關(guān)性。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------研究背景:在世界范圍內(nèi),淡水環(huán)境受到人類活動(dòng)輸入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和溶解性有機(jī)物的影響。然而水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)通常只關(guān)注營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)。在此項(xiàng)研究中,以巴西貝洛奧里藏特市城中湖Pampulha湖為研究案例,該富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的污染主要來自于上游的多條河道支流,應(yīng)用鑭改性膨潤(rùn)土 (Phoslock?) 和微生物生物修復(fù) (Enzilimp?) 進(jìn)行處理。應(yīng)用后評(píng)估該處理是否可以改善水質(zhì),并根據(jù)湖泊和河道應(yīng)用后幾個(gè)月后的吸光度和熒光分析來表征溶解有機(jī)物來源和指數(shù)的時(shí)空變化。研究方法:Pampulha湖是一個(gè)熱帶湖泊,在 10 月和 4 月(雨季)之間水體有熱分層,在 5 月和 9 月(旱季)之間有返渾現(xiàn)象。水域面積2.7km2,*大深度為17米。匯集來自8條主要河流覆蓋98?km2的雨水。從 2015年12月起至2017年10月,水庫(kù)共投加了1000 噸?Phoslock?(370 g/m2) 和 51 噸?Enzilimp??(19 g/m2)進(jìn)行處理。圖1? a. Pampulha湖和干流采樣點(diǎn) b. Pampulha湖在巴西坐標(biāo)示意圖在應(yīng)用前后分別檢測(cè)水體和沉積物各項(xiàng)指標(biāo),水體檢測(cè)指標(biāo)為:水溫、溶解氧(DO)、總磷(TP)、總氮(TN)和葉綠素a(Chla)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、總有機(jī)碳(TOC)、溶解性有機(jī)物(DOM)、有色溶解性有機(jī)質(zhì)(CDOM)等。主要結(jié)果:1.總磷和葉綠素a的變化2014年治理前,水體總磷含量高達(dá)0.7mg/L,葉綠素a高達(dá)250ug/L。應(yīng)用“Phoslock?+菌劑”技術(shù)治理后,2018年總磷降至0.2mg/L以下,葉綠素a降至50ug/L以下。圖2? 2018年夏季河流(綠色)和 Pampulha湖(白色)TP、TN、Chl-a 和 DOC箱形圖(空心圓圈代表異常值,空心方塊代表平均值)2.熒光分析有機(jī)物組分變化采用平行因子法將樣品的DOM 熒光光譜分為4個(gè)成分,各成分的熒光光譜圖和激發(fā)/發(fā)射剖面輪廓圖成分1(Component1)的熒光光譜中觀察到的兩個(gè)熒光峰的激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)分別為250nm/400nm 和320nm/400nm,對(duì)應(yīng)腐殖質(zhì)類物質(zhì),在廢水中占主導(dǎo)地位的腐殖質(zhì)成分,也存在于農(nóng)業(yè)環(huán)境中。成分2(Component2)中熒光峰的激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)分別位于253nm/478nm和367nm/478nm處,對(duì)應(yīng)類胡敏酸物質(zhì),存在于所有陸地環(huán)境中。成分 3(Component3)中熒光峰的激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)分別位于 240nm/338nm和300nm/338nm處,對(duì)應(yīng)游離或結(jié)合在蛋白質(zhì)中的氨基酸,熒光類似于游離色氨酸,類蛋白物質(zhì)。成分4(Component 4)中熒光峰的激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)位于274nm/338nm處, 對(duì)應(yīng)的是游離或結(jié)合在蛋白質(zhì)中的氨基酸,熒光類似于游離色氨酸,可能表明蛋白質(zhì)完整或降解程度較低的多肽。表1 ?PARAFAC模型確定的四種成分所屬的熒光區(qū)間和來源描述PARAFAC 模型分析結(jié)果表明Pampulha湖成分1占總熒光的 39%,其次是成分2 (28%)、成分3 (18%) 和成分4 (15%)。每條的平均相對(duì)豐度在空間上與 Pampulha湖的平均相對(duì)豐度不同。與Pampulha湖相關(guān)度比較高的是Ressaca和 Sarandi(污水處理廠的上游和下游)和 Tijuco河流以及來自Braúnas和AABB的較低貢獻(xiàn)。圖3 Pampulha湖和河流中每個(gè) PARAFAC 組分的平均相對(duì)豐度的空間分布主要結(jié)論:1.“Phoslock?+菌劑”技術(shù)可以高效去除污染物通過“Phoslock?+菌劑”技術(shù)的聯(lián)用,經(jīng)過治理,在2017年1月達(dá)到治理目標(biāo),水體總磷濃度低于0.05mg/L,葉綠素a濃度小于60ug/L,藍(lán)綠藻密度少于100,000cells/ml,并且氨氮和大腸桿菌數(shù)也得到削減,水體透明度得到提升。2.通過熒光分析可以示蹤污染物的來源通過在水庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的生物活性的增加。我們的工作還表明,Pampulha湖和河道中有四種主要的DOM 成分,其中兩種成分可能與人為活動(dòng)有關(guān),并且可能是 Pampulha流域污染的重要示蹤劑,特別是在 Ressaca 和 Sarandi 河道中。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------更多內(nèi)容后續(xù)我們會(huì)一一分享,敬請(qǐng)期待