北李实路位于Xi程北京地区,排水系统是由下水道系统相结合。抽样地点位于北李实住宅雨水管。集雨是人口密集地区和许多小型零售商店和办公室,但小工业活动。采样站点连接管道的长度是500米2 ~ 3‰的梯度。采样站点连接管的直径是300毫米和128毫米厚的沉积物。环境温度最高的7月和8月从20°C到35°C,和80%的年降水量集中在夏季 15]。

采样是在干燥的天气进行(连续第五个晴天大雨过后)8月3日,2011年。雨水管的沉积物被从检验在0.3 - -0.5米的距离。管道的沉积物,3 - 10厘米宽的横截面取样铲。石头和塑料从样本中删除。然后他们被放在air-sealed塑料袋和送往实验室。样本保存在4°C是有冰箱进行进一步分析( 16]。

沉积物取样后,雨水收集的样本直接在沉积物采样点下雨后发生时。雨水样本被保存在冰箱4°C模拟径流冲刷。

实验是在1000毫升进行烧杯上覆水的深度6厘米。样本在重复运行。雨水样本过滤去除水中的悬浮固体,微生物( 17]。实验装置是覆盖着一个黑色塑料袋,避免光合作用。为了模拟pH值的影响在雨水管P释放沉积物,在不同pH值的实验 4 ± 0.3 , 6 ± 0.3 , 7 ± 0.3 , 8 ± 0.3 , 10 ± 0.3 与7毫克26°C L⁻¹做的。氢氧化钠和盐酸是用来调整博士为了避免离子强度的影响在P释放,氯化钠添加控制盐度( 18]。温度对磷释放的影响进行了研究 15 ± 1 °C, 20. ± 1 °C, 25 ± 1 °C, 30. ± 1 °C和 35 ± 1 在pH = 8°C生化培养箱和做7毫克L⁻¹。实验做的效果的情况下进行了26°C和pH = 8。做调整 9 ± 0.3 mg L⁻¹, 7 ± 0.3 mg L⁻¹, 5 ± 0.3 mg L⁻¹, 3 ± 0.3 mg L⁻¹通过添加钠₂所以₃。在实验期间,小于1毫克L⁻¹做的就是通过测量溶解氧米。流量可以使用相应的计算转速的实验。五个不同的流速0.3年代⁻¹,0.5年代⁻¹,0.7年代⁻¹,0.9年代⁻¹,1.1年代⁻¹在这个实验中,研究了相应的转速的搅拌器57 rmin吗⁻¹96 rmin⁻¹134 rmin⁻¹172 rmin⁻¹,210 rmin⁻¹,分别。实验运行在pH = 8,温度26°C和做7毫克L⁻¹。

这些实验的水位是指出为了保持相同的水量后取样和补充。20毫升样品提取与分析的一个注射器总磷(TP)每10分钟。然后,添加适量的雨水是为了弥补损失的水和蒸发。对于TP分析,水样本热压处理过的121°C K后30分钟₂年代₂O₈是补充道。然后,添加钼酸1毫升抗坏血酸和2毫升样品测量使用molybdenum-antimony antispectrophotometric方法( 19]。

因为一个适当的体积的水从实验仪器收集的样本,和干净的水没有P提供的实验仪器,累积释放量 n 被描述为抽样 (1) R n = V ( C n - - - - - - C 0 ) + ∑ j = 1 n V j - - - - - - 我 ( C j - - - - - - 我 - - - - - - C 0 ) , 在哪里 V 上覆水的体积, C 0 , C j - - - - - - 1 , C n P浓度在第一采样、上覆水( j - - - - - - 1 )th采样和 n th抽样,分别 V j - - - - - - 1 抽样的水的体积。磷(P)在不同的环境因素被描述为加载 (2) W = ( R 我 - - - - - - R 我 - - - - - - 1 ) t 年代 , 在哪里 R 我 , R 我 - - - - - - 1 上的累积释放量吗 我 th采样和( 我 - - - - - - 1 )取样,分别 t 取样间隔的时间, 年代 是在沉积物和水的接触面积接口。

物理化学性质进行了分析,包括粒度分布(表 1各种形式的P(浓度)和表 2)。

P浓度的变化作为pH值的函数释放实验如图 1。结果表明,P释放沉积物发生在酸性和碱性条件下,和P的释放量大在碱性条件 13]。一项研究[ 20.)表明,pH值的变化可以改变粒子聚合/凝聚力行为通过改变他们的表面电荷性质。颗粒带负电,聚合和沉积在酸性条件下不发生。粒子电荷逆转从消极到积极的在pH = 7,可能考虑的等电点。大聚合形成在pH = 7。根据结果,中性条件劣势P的释放。所示的pH值对P释放的影响主要是通过P物种形成结合金属,如铁、铝,Ca ( 21]。磷和Al-P可能的组合形式存在于沉积物。在pH = 7号到9号,一层铁(哦)₃保护膜表面形成的磷,磷的相对稳定。此外,封闭的存储机制的现象发生在Al-P,和P分数主要包括 H 2 阿宝 4 - - - - - - 和 H 2 阿宝 4 2 - - - - - - ,它可以很容易被微生物吸收。磷之间的交换,Al-P,哦⁻很容易在pH值就越高。

公布的结果表明,TP达到最大浓度的上覆水在第一个10到20分钟的实验在不同pH值条件。然后TP的浓度开始降低,最后保持平衡。达到平衡的时间约为60分钟,pH值4或6和30分钟在中性条件下(即。pH = 7)。然而,在碱性介质中,平衡时间更长(即。,70分钟,80分钟)pH值8和10个,分别。建议TP浓度的平衡时间是在中性条件下的最短。P从下水道释放沉积物比其他条件在中性条件下更稳定。在中性条件下,P在水中可以消耗中细菌等微生物通过新陈代谢。然而,在碱性条件下,一些金属离子的形式存在于氢氧化物胶体或水中的无机盐。可以吸附一定量的P的表面形式。此外,TP在上覆水的浓度下降缓慢的絮凝和沉降。P释放的最大累积量在不同pH值见图 2。随着pH值的增加,P的最大累积释放曲线呈现“U”。为了描述之间的关系的最大累积P释放和pH值,一个抛物线方程是使用原点8.0软件开发的。方程是 (3) y = 0.02602 x 2 - - - - - - 0.29583 x + 1.02577 , R 2 = 0.84526 。

温度对磷释放的影响从沉积物如图 3。这些观察表明,P释放温度的增加而增加。在实验的开始,TP上覆水的浓度急剧增加,在20 - 30分钟达到最大浓度。

然而,TP在上覆水的浓度逐渐下降,然后达到平衡。平衡时间约50分钟15°C和20°C,它是大约60分钟和80分钟25°C和30°C,分别。随着温度增加,微生物的活动显著增加( 22]。与此同时,在上覆水浓度减少由于微生物的消耗,从而降低氧化还原电位(呃)。转换从铁^{3 +}对菲^{2 +}增强,导致从沉积物中磷的释放 23]。此外,从OP转换到IP沉积物中微生物活动会提高也促进P释放。P释放的影响更重要的钙质沉积物中有机质的矿化可以提高温度的增加。大量的公司₂是导致钙质沉积物的溶解。P从沉积物释放相应的加速。此外,有机酸络合的函数可以生产的有机物质分解的过程中,如柠檬酸和酒石酸。P的释放率从沉积物由有机酸(也可以增强 24]。

P的最大累积释放不同温度下如图 4。P释放的最大累积量随着温度的增加线性增加。方程的相关性 (4) y = 0.00317 x - - - - - - 0 。 00928年 , R 2 = 0.94731 。

TP浓度的变化上覆水的释放实验如图 5。TP浓度增加浓度降低。TP浓度达到顶部在厌氧条件下(< 1毫克L⁻¹),需要更长的时间(约110分钟)达到平衡。之间的相似的趋势是做< 1毫克L⁻¹L = 3毫克⁻¹。TP浓度并没有改变太多做5毫克时L⁻¹7毫克L⁻¹和9毫克L⁻¹平衡时间为80分钟,60分钟,分别和60分钟。

这个观察可以解释为一定数量的粒子悬浮由于上覆水的注入实验准备阶段。P的浓度被降低沉降和readsorption粒子。TP浓度逐渐增加在厌氧条件下随着时间的增加然后达到平衡。平衡时间是在有氧条件下比这长得多的时间。此外,P的最大释放率增加和减少。

除了时间,嗯的沉积物也会受到影响。之前的研究( 25)表明,主要的形式是磷释放。铁的化学反应过程^{3 +}转化为铁^{2 +}在厌氧条件下。胶体铁(哦)₃表面保护层的磷转化成可溶性铁(哦)₂;因此, 阿宝 4 3 - - - - - - 从沉积物被释放到上覆水。然而,少量的P也可以发布在有氧条件下主要由有氧分解有机物引起的。有机胶体表面形成了无机固体如粘土矿物、氧化铝、氧化铁和碳酸钙等。因此,P固定降低与减少的结合 阿宝 4 3 - - - - - - 和固体。此外,可溶性P被铁逐渐吸附(哦)₃。P释放的最大累积量之间的关系,如图 6。方程的相关性 (5) y = 0.00197 x 2 - - - - - - 0.0452 x + 0.29481 , R 2 = 0.99683 。

TP浓度在不同流动条件下的变化随着时间的推移图所示 7。很明显,TP浓度在动态条件下远高于在静态条件下这些。TP浓度基本稳定,流量是0.3年代⁻¹或0.5年代⁻¹。TP释放与流量的增加急剧增加。TP浓度迅速增加实验的初始阶段,然后逐渐下降,直至达到平衡。平衡时间增加随着流量的增加。然而,P释放时不会增加P的释放达到的最大数量。这表明,水动力条件的影响仅仅是短期影响P释放。

在图 8,P的最大累积释放与流量的增加呈指数增加。方程的相关性 (6) y = 4.58073 e 1.55965 x , R 2 = 0.96682 。

根据上面的计算结果,最大m P加载是8.29毫克⁻²最小值⁻¹,0.82毫克⁻²最小值⁻¹,2.11毫克⁻²最小值⁻¹和178.05毫克⁻²最小值⁻¹在不同因素(pH值、温度和流量),分别。很明显,流量是P释放的主要因素。