沉积物采样器DGT:新型氧微纳泡材料对重污染沉积物增氧抑制磷释放的同步效应

目的

本研究发展了了一种改性的氧纳米镧铝凹凸棒土(OLA)，用于重污染沉积物中增氧和抑制磷(P)的释放。

材料与方法

本研究制备了OLA材料并进行了分组实验，分为OLA覆盖处理组、LA覆盖处理组和空白对照组。通过对氧渗透深度和时间的综合分析，评价了OLA作为封盖材料调节沉积物-水界面(SWI)氧化还原条件、减少沉积物P释放的可行性。同时利用DGTs和HR-Peepers测定培养期间孔隙水和沉积物中溶解态和有效态态磷、铁的变化，以及沉积物中无机磷和有机磷(IP和OP)以及微生物多样性。

结果与讨论

研究表明，OLA能迅速提高溶解氧(DO)，显著缓解SWI缺氧环境。DO的最大渗透深度达到22.5 mm，并保持高浓度48h。氧气的存在改变了沉积物表面微生物的丰度，变形菌门和蓝藻门的相对丰度降低，绿菌门的相对丰度增加，这导致有机磷(OP)向溶解磷的转化加速，部分OP和流动磷氧化为不稳定的OP。值得注意的是，Fe(II)和S(-II)在0-40 mm深度呈正相关。这可能是由于硫酸盐生成的FeS减少，使铁和P解耦。

结论

OLA覆盖是一种很有前途的控制沉积物内部磷释放的方法，在黑臭河流的应急磷修复管理中具有潜力。