CN117964185A - 一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域，具体而言，涉及一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法。本发明公开了一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，从待治理的河湖底泥中获取底泥样品；进行钝化实验，获得对底泥样品中的活性磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A；进行原位覆盖实验，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B；向待治理的底泥中投加投加量C的磷钝化剂；其中，投加量C为投加量A和投加量B中的较小值；活性磷包含NH4Cl‑P、BD‑P和NaOH‑nrP。本发明的有益效果在于综合考虑磷钝化剂投加对底泥活性磷的钝化效果以及对底栖动物的潜在生态风险，避免了钝化剂大量投加的浪费以及影响水生生物的生存状况。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体而言，涉及一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法。
背景技术
磷是我国江、河、湖、库等地表水体的主要污染物指标之一。现有的水体磷污染治理过程中，即使外源磷输入得到有效的控制，水体的内源磷的持续释放仍使得水体污染状态难以有效缓解。因此，经常采用环保疏浚、原位钝化和生态修复等技术对内源磷污染进行治理。其中，原位钝化因具有操作性强、效果明显、价格低廉等优势，在黑臭河道、小型富营养化湖泊等水域应用较为广泛。钝化材料的性能是原位钝化技术成功与否的关键之一，因此，如何制备性能优良的钝化材料一直是研究者们关注的重点。但实际上钝化材料的投加量也是影响原位钝化技术效果不可忽视的因素，然而现有研究者的目光都集中在钝化材料的性能研究上，而忽视了投加量。
比如，中国专利(申请)类文献一(CN202110210974.2)公开了一种改性沸石；中国专利(申请)类文献二(CN202010692550.X)公开了一种稀土离子改性粘土、中国专利(申请)类文献三(CN202210548306.5)公开了一种沸石-高岭土-镧-镁-明矾混合物；中国专利(申请)类文献四(CN201710371846.X)公开了一种锆改性膨润土等。但是，上述均没有规定钝化材料投加的投加量。此外，中国专利(申请)类文献五(CN201510823659.1)公开了一种Al改性纳基膨润土，并规定钝化剂在水体中用量≥0.5g/L，按水深10米计算，钝化剂用量≥5kg/m2。但是，该技术方案一方面没有上限，实际应用中很难确定用量，另外一方面没有考虑沉积物磷污染的实际情况，从治理效果的角度来看，若沉积物磷污染较轻，用量过大可能会造成浪费，若沉积物污染较重，用量过小则治理效果较差，基于此，现有研究/应用过程中主要还是以治理效果为导向的过量应用。但实际从水生态环境保护的角度来说，钝化剂的投加会改变水体和底质环境，比如增加水体中悬浮物浓度和提高沉积物的pH值，这对水生生物的生存产生一定的影响。
目前，大都使用急性毒性实验方法来探究钝化剂对水生生物的影响，这种方法无法模拟钝化剂投加并经过一定时间后对水生生物实际的影响，一方面底泥磷钝化是一个长时间的过程，另一方面，几乎无法在现实情况中达到急性毒性实验得到的浓度。因此，急需一种综合考虑底泥钝化效果以及潜在的水生态风险的河湖底泥磷钝化剂投加量的确定方法。
发明内容
1.要解决的技术问题
现有技术中，河湖底泥磷钝化剂投加量难以确定，用量过大可能会造成浪费，用量过小则治理效果较差且磷钝化剂的投加对水生生物的生存产生一定的影响。
2.技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，从待治理的河湖底泥中获取底泥样品；
使用磷钝化剂对底泥样品进行钝化实验，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A；
使用磷钝化剂对底泥样品进行原位覆盖实验，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B；
向待治理的底泥中投加投加量C的磷钝化剂；
其中，
投加量C为投加量A和投加量B中的较小值；
投加量是指磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比；
磷为活性磷，包括NH4Cl-P、BD-P和NaOH-nrP。
进一步的，投加量A的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的磷含量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例，进行钝化实验后再次测定底泥样品中磷含量，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A。
进一步的，采集底泥样品使用重力采样器。
进一步的，重力采样器的取样管的材质为亚克力。
进一步的，重力采样器的取样管的形状为柱状。
进一步的，获得投加量A时将采集的底泥样品置于底泥分层器上，选用沉积物-水界面0～5cm深度的底泥分析其磷含量。
进一步的，分析磷含量之前将沉积物-水界面0～5cm深度的底泥进行烘干、称重、研磨过筛。
进一步的，获得投加量A时，钝化实验的时间为30天。
进一步的，烘干的温度为100～110℃。
比如，烘干的温度为105℃。
进一步的，称重使用的天平精度为0.1～0.001g。
比如，称重使用的天平精度为0.01g。
进一步的，过筛目数为80～120目。
比如，过筛目数为100目。
进一步的，投加量B的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的底栖动物数量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例，进行原位覆盖实验后再次测定底泥样品中底栖动物数量，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B。
进一步的，获得投加量B时，原位覆盖实验的时间为30天。
进一步的，活性磷的测定方法参考Rydin and Welch,1998.Aluminum doserequired to inactivate phosphate in lake sediments.Water Res.32(10),2969–2976。
进一步的，底泥样品的采集深度不小于10cm。
进一步的，获得投加量B时底泥样品的采集深度不小于20cm。
进一步的，获得投加量A时采集底泥样品所用的取样管内径为9～12cm，长度为30～40cm。
进一步的，获得投加量B时采集底泥样品所用的取样管的内径不小于25cm，长度不小于40cm。
进一步的，用于获得投加量B时采集的底泥样品数量不小于3。
进一步的，钝化实验和原位覆盖实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例范围为50：1～500：1。
比如，获取投加量A时，钝化实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例为：50：1、100：1、150：1、200：1、250：1、300：1、350：1和400：1。
比如，获取投加量B时，原位覆盖实验的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例为：100：1、200：1、300：1、400：1和500：1。
进一步的，磷钝化剂为锁磷剂、铝改性凹凸棒土、镧改性凹土、镧改性沸石中的一种或多种。
比如，锁磷剂可以是
3.有益效果
本发明的有益效果在于：
本发明综合考虑磷钝化剂投加对底泥活性磷的钝化效果以及对底栖动物的潜在生态风险，避免了钝化剂大量投加的浪费以及影响水生生物的生存状况。
本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，充分考虑到河湖底泥内源污染物释放的动态过程，根据底泥生物有效磷含量的变化来确定磷钝化剂投加后的效果，避免了上覆水中磷浓度变化的不确定性造成的干扰。
本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，根据不同水体底泥磷污染的实际情况来确定最佳投加量，不会出现投加过少导致底泥磷钝化效果较差或者超量投加而浪费的情况。
本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，考虑到磷钝化剂覆盖对目标河湖底栖动物潜在的实际水生态风险，不会对水生生物的生存状况产生显著影响。
本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，适用性较广，可适用于各类磷钝化剂在不同湖泊、河道等水体投加量阙值的确定。
附图说明
图1为本发明实施例1中获取投加量A进行钝化实验时，不同的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例下底泥样品中活性磷含量的变化情况；
图2为本发明实施例1中获取投加量B进行原位覆盖实验时，不同的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例下的底泥样品中底栖动物的30天致死率；
图3为本发明实施例2中获取投加量A进行钝化实验时，不同的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例下底泥样品中活性磷含量的变化情况；
图4为本发明实施例2中获取投加量B进行原位覆盖实验时，不同的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例下的底泥样品中底栖动物的30天致死率。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的实施例。应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供实施方式和实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本具体实施方式中提供了一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，从待治理的河湖底泥中获取底泥样品；
使用磷钝化剂对底泥样品进行钝化实验，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A；
使用磷钝化剂对底泥样品进行原位覆盖实验，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B；
向待治理的底泥中投加投加量C的磷钝化剂；
其中，
投加量C为投加量A和投加量B中的较小值；
投加量是指磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比；
磷为活性磷，包括NH4Cl-P、BD-P和NaOH-nrP。
本发明中的阙值是指磷钝化剂的准确的投加量，具体来说是指同时考虑底泥中活性磷的钝化效果和对底栖动物的影响这两个因素时，磷钝化剂投加量的合理取值。
磷钝化剂投加至底泥中的有效作用深度约为0～5cm，基于此，向河道中投加磷钝化剂时，主要考虑其深度为0～5cm深度的活性磷含量。
由于磷钝化剂对底泥中的活性磷浓度有明显的降低效果，基于此，本发明技术方案中的磷仅指活性磷。
本发明中的钝化实验是指模拟底泥磷钝化剂对河湖底泥中活性磷的钝化过程，向烘干后的底泥样品中投加一定质量的磷钝化剂，再添加上覆水进行静置，一段时间后分析底泥中的磷含量。本发明中的原位覆盖实验是指模拟磷钝化剂对河湖底泥中底栖动物的生存状态的影响过程，向采集的底泥样品中直接投加一定质量的磷钝化剂，一段时间后分析底栖动物的生存状态。
本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，采集实际待处理的水体中的底泥作为底泥样品进行分析，充分考虑到河湖底泥内源污染物释放的动态过程，根据底泥生物有效磷含量的变化来确定磷钝化剂投加后的效果，避免了上覆水中磷浓度变化的不确定性造成的干扰。且本发明的技术方案根据不同水体底泥磷污染的实际情况来确定最佳投加量，不会出现投加过少导致底泥磷钝化效果较差或者超量投加而浪费的情况。
此外，本发明的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，考虑到磷钝化剂覆盖对目标河湖底栖动物潜在的实际水生态风险。
进一步的，投加量A的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的磷含量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例；
进行钝化实验后再次测定底泥样品中磷含量，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A。
通过上述技术方案，测定磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例下的钝化实验前后磷的含量变化，探索除磷效果最佳的磷钝化剂理论投加量A，避免磷钝化剂过量投加造成浪费或者是过少投加造成磷去除效果较差。
进一步的，采集底泥样品使用重力采样器。
进一步的，重力采样器的取样管的材质为亚克力。
进一步的，重力采样器的取样管的形状为柱状。
进一步的，获得投加量A时将采集的底泥样品置于底泥分层器上，选用沉积物-水界面0～5cm深度的底泥分析其磷含量。
进一步的，分析磷含量之前将沉积物-水界面0～5cm深度的底泥进行烘干、称重、研磨过筛。
进一步的，烘干的温度为90～120℃。
进一步的，烘干的温度为105℃。
进一步的，称重使用的天平精度为0.1～0.001g。
进一步的，称重使用的天平精度为0.01g。
进一步的，过筛目数为80～120目。
进一步的，过筛目数为100目。
进一步的，投加量B的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的底栖动物数量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例；
进行原位覆盖实验后再次测定底泥样品中底栖动物数量，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B。
在探索了除磷效果最佳的磷钝化剂理论投加量A后，进一步测定磷钝化剂对底泥中底栖动物的半数致死投加量B，在使用效果和对水生态***的保护之间做出平衡，避免磷钝化剂含量过高引起水体中的底栖生物大量死亡，水生提***遭到破坏，失去原有的功能且难以修复。
本发明中底栖动物的计数的方式采用环境保护部发布的中华人民共和国国家环境保护标准(HJ710.8-2014)中的规定。
进一步的，获得投加量B时，原位覆盖实验的时间为30天。
本发明将磷钝化剂的投加量控制在底泥中的底栖生物的30天半数致死投加量以内，不会对水生生物的生存状况产生显著影响，保护水生态***的稳定性。
进一步的，活性磷的测定方法参考Rydin and Welch,1998.Aluminum doserequired to inactivate phosphate in lake sediments.Water Res.32(10),2969–2976。
进一步的，底泥样品的采集深度不小于10cm。
进一步的，获得投加量B时底泥样品的采集深度不小于20cm。
进一步的，获得投加量A时采集底泥样品所用的取样管内径为9～12cm，长度为30～40cm。
进一步的，获得投加量B时采集底泥样品所用的取样管的内径不小于25cm，长度不小于40cm。
进一步的，为保证底泥样品的随机性，用于获得投加量B时采集的底泥样品数量不小于3。
进一步的，钝化实验和原位覆盖实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例范围为50：1～500：1。
比如，获取投加量A时，钝化实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例为：50：1、100：1、150：1、200：1、250：1、300：1、350：1和400：1。
比如，获取投加量B时，钝化实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例为：100：1、200：1、300：1、400：1和500：1。
进一步的，磷钝化剂为锁磷剂、铝改性凹凸棒土、镧改性凹土、镧改性沸石中的一种或多种。
比如，锁磷剂可以是具体实施例
实施例1
在本实施例中，使用磷钝化剂进行内源磷污染治理的为江苏某城市黑臭河道。经过现场调查，该黑臭河道长度为160米，宽度4.5米，平均水深0.3米，泥深1米，选择的磷钝化剂为锁磷剂
具体的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法如下：
(1)利用重力采样器在该黑臭河道采集底泥柱状样，其中，配套的亚克力管内径为10cm，长度为35cm，底泥高度为15cm。将底泥柱状样置于底泥分层器上，获得沉积物-水界面0～5cm深度的底泥，将其置于烘箱中在105℃下烘干，并用精度为0.01g的电子天平称重，称得烘干后的底泥质量为235.24g。之后将烘干的底泥研磨过100目筛备用。
(2)根据Rydin和Welch的方法(可以参考Rydin and Welch,1998.Aluminum doserequired to inactivate phosphate in lake sediments.Water Res.32(10),2969–2976)，将底泥中NH4Cl-P、BD-P和NaOH-nrP含量之和定义为活性磷，测得该黑臭河道底泥活性磷含量为1431.25mg/kg。直径为10cm，高度为5cm的底泥柱状样中的活性磷含量为336.69mg。之后进行30天的钝化实验，即在8个250ml的锥形瓶中各添加10.00g研磨后的底泥，按照磷钝化剂投加质量与底泥中活性磷含量比例(质量比)为50:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1和400:1分别投加磷钝化剂，也即投加质量分别为0.72g、1.43g、2.15g、2.86g、3.58g、4.29g、5.01g和5.73g，再添加50mL上覆水后静置30天后测定活性磷含量，结果见图1。可见，当磷钝化剂投加质量量与底泥中活性磷含量比例为350:1时钝化效果最好，因此，整个黑臭河道内源磷污染治理的理论最佳投加量为10808kg。为更加直观表征在实际应用中磷钝化剂的使用量，以单位面积底泥中的钝化剂投加质量代替磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比，按照河道的面积进行折算，即投加量A为15kg/m2。
上述理论最佳投加量的计算方式为，先根据直径为10cm，高度为5cm的柱状样中的活性磷含量为336.69mg等比例计算出本实施例中的黑臭河道长度为160米，宽度4.5米，0～5cm深度中的活性磷含量，再乘以最佳比例350得到磷钝化剂的理论最佳投加量为10808kg。
(3)使用重力采样器在该黑臭河道采集8根底泥柱状样，其中，配套的亚克力管内径为30cm，长度为35cm，底泥高度为25cm。选择其中3根底泥柱状样分析柱状样内底栖动物数量，采用环境保护部发布的中华人民共和国国家环境保护标准(HJ 710.8-2014)中的方法，得到底泥柱状样中的底栖动物平均数量为10个。按照磷钝化剂投加质量与底泥中0～5cm深度的活性磷含量比例(质量比)为100:1、200:1、300:1、400:1和500:1向底泥柱状样中分别投加磷钝化剂，也即投加质量分别为303.02g、606.04g、909.06g、1212.07g和1515.09g。经过30天的原位覆盖实验结果表明，如图2所示，锁磷剂对底栖动物的30天半数致死投加量为523.22g，计算整个黑臭河道内源磷污染治理的相应投加量为5329kg，为更加直观表征在实际应用中磷钝化剂的使用量，以单位面积底泥中的钝化剂投加质量代替磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比，按照河道的面积进行折算，即投加量B为7.40kg/m2。
上述锁磷剂对底栖动物的30天半数致死投加量的计算方法为：
统计在不同磷钝化剂投加量时，磷钝化剂的投加量(单位：g)与底栖动物致死率之间的关系，将数据进行对数变换，对数变换方法参考邓丽思等,稀土元素镱和钕对大型溞的毒性效应研究.生态毒理学报,17(3),2023.
(4)经过比较，30天半数致死投加量远远小于理论最佳投加量，因此实际投加量，也即投加量C为7.40kg/m2。
实施例2
在本实施例中，使用磷钝化剂进行内源磷污染治理的为安徽某城市富营养化浅水湖泊。经过现场调查，该湖泊面积0.97平方公里，平均水深0.9米，泥深0.8米，选择的磷钝化剂为铝改性凹凸棒土。
具体的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法如下：
(1)利用重力采样器在该湖泊采集底泥柱状样，其中，配套的亚克力管内径为9cm，长度为40cm，底泥高度为15cm。将底泥柱状样置于底泥分层器上，获得沉积物-水界面0～5cm深度的底泥，将其置于烘箱中在105℃下烘干，并用精度为0.01g的电子天平称重，称得烘干后的底泥质量为358.42g。之后将烘干的底泥研磨过100目筛备用。
(2)根据Rydin和Welch的方法(可以参考Rydin and Welch,1998.Aluminum doserequired to inactivate phosphate in lake sediments.Water Res.32(10),2969–2976)，将底泥中NH4Cl-P、BD-P和NaOH-nrP含量之和定义为活性磷，测得该湖泊底泥活性磷含量为268.94mg/kg。直径为9cm，高度为5cm的底泥柱状样中的活性磷含量为96.39mg。之后进行30天的钝化实验，即在8个250ml的锥形瓶中各添加10.00g研磨后的底泥，按照磷钝化剂投加质量与底泥中活性磷含量比例(质量比)为50:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1和400:1分别投加磷钝化剂，也即投加质量分别为0.13g、0.27g、0.40g、0.54g、0.67g、0.81g、0.94g和1.08g，再添加50mL上覆水后静置30天后测定活性磷含量，结果见图1。可见，当磷钝化剂投加质量与底泥中活性磷含量比例为150:1时钝化效果最好，因此，整个黑臭河道内源磷污染治理的理论最佳投加量为2204吨，为更加直观表征在实际应用中磷钝化剂的使用量，以单位面积底泥中的钝化剂投加质量代替磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比作为投加量，按照湖泊的面积进行折算，即投加量A为2.3kg/m2。
上述理论最佳投加量的计算方式为，先根据直径为9cm，高度为5cm的柱状样中的活性磷含量为96.39mg等比例计算出本实施例中的湖泊面积0.97平方公里，0～5cm深度中的活性磷含量，再乘以最佳比例150得到磷钝化剂的理论最佳投加质量为2204吨。
(3)使用重力采样器在该湖泊采集8根底泥柱状样，其中，配套的亚克力管内径为30cm，长度为35cm，底泥高度为25cm。选择其中3根底泥柱状样分析柱状样内底栖动物数量，采用环境保护部发布的中华人民共和国国家环境保护标准(HJ 710.8-2014)中的方法，得到底泥柱状样中的平均数量为18个。按照磷钝化剂投加质量与底泥中0～5cm深度的活性磷含量比例(质量比)为100:1、200:1、300:1、400:1和500:1向底泥柱状样中分别投加磷钝化剂，也即投加质量分别为107.10g、214.21g、321.31g、428.42g和535.52g。经过30天的原位覆盖实验结果表明，如图4所示，锁磷剂对底栖动物的30天半数致死投加量为379.67g，计算整个湖泊内源磷污染治理的相应投加量为5210吨，按照湖泊的面积进行折算，即投加量B为5.4kg/m2。
本实施例中锁磷剂对底栖动物的30天半数致死投加量的计算方法同实施例1。
(4)经过比较，30天半数致死投加量大于理论最佳投加量，因此实际投加量为，也即投加量C为2.3kg/m2。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本发明和本发明的应用领域。
对比例1
在江苏某城市黑臭河道中使用同实施例1相同的方法进行采样和分析，获得投加量A为15kg/m2，投加量B为7.40kg/m2，再另外取该河道中底泥样品进行原位覆盖实验，其中，磷钝化剂的投加量为投加量A，即15kg/m2，结果发现底泥样品底栖动物在30天时的致死率已经达到100％，说明磷化剂的投加量为投加量A和投加量B中的较大值时，可能会对底泥中的底栖动物的生存造成较大负面影响。
而进一步根据理论分析可知，在江苏某城市黑臭河道中使用同实施例1相同的方法进行采样和分析，若测得投加量A小于投加量B，此时如果选取投加量B作为向实际水体中投加磷钝化剂的投加量，会造成磷钝化剂的过量投放，因为当磷钝化剂的使用量达到投加量A时已经达到理想的治理效果了，因而会造成浪费。
对比例2
在安徽某城市富营养化浅水湖泊中使用同实施例2相同的方法进行采样和分析，获得投加量A为2.3kg/m2，投加量B为5.4kg/m2，再另外取该湖泊中底泥样品进行原位覆盖实验，其中，磷钝化剂的投加量为5kg/m2，结果发现底泥样品中的底栖动物在30天时的致死率已经达到48％，说明磷化剂的投加量为投加量A和投加量B之间的值时，也可能会对底泥中的底栖动物的生存造成较大负面影响。
而进一步根据理论分析可知，在安徽某城市富营养化浅水湖泊中使用同实施例2相同的方法进行采样和分析，r若测得投加量A小于投加量B，此时如果选取介于A和B之间的值作为向实际水体中投加磷钝化剂的投加量，可能会造成磷钝化剂的过量投放，因为当磷钝化剂的使用量达到投加量A时已经达到理想的治理效果了，因而超出投加量A会造成浪费，并且对底泥中生态环境产生的影响也会更大。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (10)
1.一种底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于，
从待治理的河湖底泥中获取底泥样品；
使用磷钝化剂对底泥样品进行钝化实验，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A；
使用磷钝化剂对底泥样品进行原位覆盖实验，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B；
向待治理的底泥中投加投加量C的磷钝化剂；
其中，
所述投加量C为投加量A和投加量B中的较小值；
所述投加量是指磷钝化剂质量与0～5cm深度的底泥中磷含量之比；
所述磷为活性磷，包括NH4Cl-P、BD-P和NaOH-nrP。
2.根据权利要求1所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
所述投加量A的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的磷含量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例；
进行钝化实验后再次测定底泥样品中磷含量，获得对底泥样品中的磷钝化效果最佳的磷钝化剂投加量A。
3.根据权利要求2所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：获得所述投加量A时将采集的底泥样品置于底泥分层器上，选用沉积物-水界面0～5cm深度的底泥分析其磷含量。
4.根据权利要求3所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：分析磷含量之前将沉积物-水界面0～5cm深度的底泥进行烘干、称重、研磨过筛。
5.根据权利要求1所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
所述投加量B的获得方式为：
采集底泥样品并测定其中的底栖动物数量，设置磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量的不同比例；
进行原位覆盖实验后再次测定底泥样品中底栖动物数量，获得磷钝化剂对底泥样品中底栖动物的半数致死投加量B。
6.根据权利要求5所述的沉积物底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
获得投加量B时，所述原位覆盖实验的时间为30天。
7.根据权利要求5所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
所述底泥样品的采集深度不小于10cm。
8.根据权利要求5所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
获得投加量B时底泥样品的采集深度不小于20cm。
9.根据权利要求5所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
所述钝化实验和原位覆盖实验设置的磷钝化剂的质量与底泥样品中磷含量比例范围为50：1～500：1。
10.根据权利要求1～9任一项所述的底泥磷钝化剂投加量阙值确定方法，其特征在于：
所述磷钝化剂为锁磷剂、铝改性凹凸棒土、镧改性凹土、镧改性沸石中的一种或多种。
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