含(han)氮和(he)含(han)磷(lin)的(de)(de)化(hua)合物過(guo)多排入水體(ti)，破壞了原有的(de)(de)生(sheng)態(tai)平衡，引起藻類(lei)(lei)大量繁殖(zhi)，過(guo)多的(de)(de)消耗水中的(de)(de)氧(yang)(yang)，使魚類(lei)(lei)、浮游生(sheng)物缺氧(yang)(yang)死亡它們的(de)(de)尸體(ti)腐爛又(you)造(zao)成水質污(wu)染(ran)。水體(ti)富營(ying)養(yang)化(hua)的(de)(de)發(fa)生(sheng)主要是因為N、P等(deng)營(ying)養(yang)鹽含(han)量超過(guo)了水體(ti)本身的(de)(de)白凈能力(li)，由于水流流態(tai)和(he)局(ju)部(bu)水域的(de)(de)氣候條件(jian)目前尚(shang)無力(li)通過(guo)人工措施(shi)予以調(diao)節(jie)，而只能通過(guo)降低水體(ti)中的(de)(de)營(ying)養(yang)鹽濃度來控制富營(ying)養(yang)化(hua)的(de)(de)發(fa)生(sheng)。

01   人類(lei)的存(cun)在打破(po)了這一平衡

自然條件下，氮、磷等元素在(zai)水圈(quan)(quan)、大(da)氣(qi)圈(quan)(quan)、巖石圈(quan)(quan)中保持著平(ping)衡狀態。大(da)氣(qi)中的氮沒(mei)有(you)有(you)效進入水體的方式(shi)、巖石圈(quan)(quan)中的各類磷礦也難以向水圈(quan)(quan)滲(shen)透。但人類的存(cun)在(zai)打(da)破了這一(yi)平(ping)衡。

磷(lin)(lin)(lin)(lin)是(shi)(shi)生命(ming)的(de)(de)必(bi)須(xu)元(yuan)素，自(zi)(zi)然(ran)界中(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)主(zhu)要(yao)(yao)來源于磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)鹽礦、動物(wu)糞便以及化(hua)石等天然(ran)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)鹽沉(chen)積物(wu)中(zhong)。自(zi)(zi)然(ran)界的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)循環只是(shi)(shi)一個單向流動過程，由于礦山開采、土地開發，儲(chu)藏在(zai)地球表(biao)面的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)通過雨水(shui)(shui)或者(zhe)食物(wu)鏈進(jin)入水(shui)(shui)循環中(zhong)（生活(huo)污(wu)水(shui)(shui)磷(lin)(lin)(lin)(lin)含(han)量（3～15mg/L左(zuo)右，其中(zhong)70%是(shi)(shi)可溶(rong)(rong)性的(de)(de)），使水(shui)(shui)體中(zhong)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)負荷增加。在(zai)生物(wu)圈內(nei)，磷(lin)(lin)(lin)(lin)主(zhu)要(yao)(yao)以三種狀態存在(zai)，即以可溶(rong)(rong)解(jie)狀態存在(zai)于水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液中(zhong)；在(zai)生物(wu)體內(nei)與大分子結(jie)合；不溶(rong)(rong)解(jie)的(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸(suan)鹽大部分存在(zai)于沉(chen)積物(wu)內(nei)。

02  控磷(lin)比除(chu)磷(lin)更合理

OECD(國際經濟(ji)合作與(yu)(yu)(yu)發(fa)展組織(zhi))的(de)(de)研(yan)究結果表(biao)明，80%的(de)(de)湖(hu)泊富營養(yang)化(hua)是受磷元(yuan)素(su)的(de)(de)制約，大約 10%的(de)(de)湖(hu)泊與(yu)(yu)(yu)氮元(yuan)素(su)有關(guan)，余下的(de)(de) 10%的(de)(de)湖(hu)泊與(yu)(yu)(yu)其他因素(su)有關(guan)。水體富營養(yang)化(hua)絕大部分與(yu)(yu)(yu)磷的(de)(de)超標有關(guan)系。除磷控磷是解決水體富營養(yang)化(hua)較直(zhi)接而有效的(de)(de)手段。

2016年，瑞士出臺政策強制從污水(shui)/污泥、動物糞尿、動物骨粉中(zhong)回收磷(lin)(lin)，并以此作(zuo)為磷(lin)(lin)肥的(de)生產(chan)原料，使之再次(ci)進入土地，用作(zuo)作(zuo)物肥料，形成了一個(ge)磷(lin)(lin)元素封閉循環系統。

03  先從除磷說起邁出控磷第一步

目前(qian)除磷的方(fang)法(fa)(fa)(fa)有(you)多(duo)種，主要(yao)(yao)包(bao)括有(you)生物(wu)(wu)除磷方(fang)法(fa)(fa)(fa)、物(wu)(wu)理除磷和化學除磷方(fang)法(fa)(fa)(fa)。具體選擇哪種方(fang)法(fa)(fa)(fa)更好，則(ze)要(yao)(yao)看具體需要(yao)(yao)治理的水生態環境情況。

04  生物除磷

生(sheng)物(wu)除(chu)磷，分為生(sheng)長吸(xi)附型(xing)除(chu)磷和絮凝沉(chen)淀型(xing)除(chu)磷

①生長吸附型除(chu)磷(lin)(lin)(lin)，主要用(yong)于污水處理，是利用(yong)聚磷(lin)(lin)(lin)菌，在(zai)厭氧狀態釋放磷(lin)(lin)(lin)，在(zai)好氧狀態從(cong)外部攝(she)取磷(lin)(lin)(lin)，并將其以聚合形(xing)態儲藏(zang)在(zai)體(ti)內，形(xing)成高(gao)磷(lin)(lin)(lin)污泥(ni)，排出系統，達到(dao)從(cong)廢(fei)水中(zhong)除(chu)磷(lin)(lin)(lin)的(de)效果。

②絮(xu)凝(ning)(ning)沉淀型除磷(lin)(lin)，主要用(yong)在地表水(shui)處理，在水(shui)體(ti)磷(lin)(lin)循環(huan)中(zhong)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)使(shi)水(shui)中(zhong)的(de)溶解態磷(lin)(lin)被(bei)懸浮(fu)顆(ke)粒(li)吸(xi)附形(xing)成顆(ke)粒(li)態磷(lin)(lin)，經凝(ning)(ning)絮(xu)作(zuo)用(yong)轉為(wei)沉淀，為(wei)去除水(shui)體(ti)中(zhong)富集的(de)磷(lin)(lin)元素提(ti)供有(you)力幫助，有(you)效地降低(di)水(shui)體(ti)總磷(lin)(lin)含(han)量。具有(you)生(sheng)(sheng)物(wu)絮(xu)凝(ning)(ning)作(zuo)用(yong)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)也可(ke)用(yong)于除磷(lin)(lin)，主要有(you)芽孢桿(gan)菌(jun)、不動(dong)桿(gan)菌(jun)、專性厭氧的(de)脫硫弧菌(jun)、假(jia)單孢菌(jun)、產堿桿(gan)菌(jun)、黃桿(gan)菌(jun)、無色桿(gan)菌(jun)、微(wei)球菌(jun)、動(dong)膠菌(jun)等。

絮(xu)凝(ning)沉淀型除磷的(de)(de)技(ji)術核心是創造微生(sheng)(sheng)物適(shi)宜的(de)(de)生(sheng)(sheng)存環境和穩定的(de)(de)附著條件，傳統的(de)(de)直接潑灑方式，不但生(sheng)(sheng)物制劑用量大(da)，而且微生(sheng)(sheng)存活時間很短，效(xiao)果很不明顯。

采用KELPBIO立(li)(li)體生(sheng)(sheng)境填(tian)料(liao)(liao)（生(sheng)(sheng)物巢型生(sheng)(sheng)物填(tian)料(liao)(liao)），不但為微生(sheng)(sheng)物提供量良好棲息地，而且讓微生(sheng)(sheng)物與水(shui)體有一(yi)個充分接(jie)觸(chu)的(de)過程。值得一(yi)提的(de)是設置立(li)(li)體生(sheng)(sheng)境填(tian)料(liao)(liao)的(de)水(shui)域即使不添加(jia)外源除磷(lin)菌，可以(yi)自然繁殖微生(sheng)(sheng)物，起到良好的(de)脫(tuo)氮除磷(lin)效果。

05  物流除磷

物理除(chu)(chu)磷，主要是(shi)以(yi)物料轉移方式，消除(chu)(chu)水體(ti)底部的沉積磷。

一(yi)(yi)般來說(shuo)，河(he)道湖泊沉積物粒徑越(yue)小，顆粒比表(biao)面積就越(yue)大，對磷(lin)(lin)的(de)吸附力(li)就越(yue)強。我國富營養化的(de)河(he)道湖泊底泥(ni)含磷(lin)(lin)量(liang)在0.3~3.0g/kg，這些沉積磷(lin)(lin)一(yi)(yi)直與上(shang)覆水(shui)進行著動態轉移，適(shi)宜情況下會大量(liang)釋(shi)放，提高上(shang)層水(shui)的(de)磷(lin)(lin)含量(liang)。清淤(yu)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)直觀(guan)有效(xiao)的(de)轉移磷(lin)(lin)的(de)方式。一(yi)(yi)般土壤有效(xiao)磷(lin)(lin)含量(liang)10-150mg/kg，條件允許(xu)可以直接還田，實(shi)現磷(lin)(lin)的(de)資源化利用。

06  化學除磷

化學除磷分為臨時性除磷和永固性除磷兩種方式。

化學(xue)除(chu)磷(lin)的(de)(de)方法要更(geng)為方便(bian)簡單，也是(shi)(shi)較(jiao)常用到(dao)的(de)(de)除(chu)磷(lin)方法之一。在污染的(de)(de)水(shui)域常存在磷(lin)含(han)量超(chao)標的(de)(de)問題，化學(xue)除(chu)磷(lin)的(de)(de)方法可(ke)以(yi)把有機磷(lin)給有效(xiao)結合起來進行沉降與凝析。但由(you)于富(fu)營養化水(shui)體成分(fen)復雜，共存干擾組分(fen)，尤其是(shi)(shi)碳酸(suan)(suan)根、有機酸(suan)(suan)等組分(fen)能夠與磷(lin)酸(suan)(suan)根競(jing)爭(zheng)鈣鎂離子，所以(yi)工藝也不是(shi)(shi)那(nei)么容易實(shi)施的(de)(de)。

臨時性除磷，一般是(shi)使用化(hua)學(xue)絮凝(ning)劑，PAC（聚合(he)氯化(hua)鋁）、SPFS（聚合(he)硫酸鐵）、石灰等。這些藥劑具(ju)有快速高效(xiao)(xiao)的特點。應為(wei)是(shi)化(hua)學(xue)絮凝(ning)劑，能快速使水變清(qing)，從(cong)感官和效(xiao)(xiao)果上都比較理想。

但在使用過程中暴露出很多問題，有些地區明確禁止使用。

①是通過化學絮凝劑沉淀的磷和化學反應產生的難溶磷酸鹽都有一個特點，會二次釋放出游離態的磷，一年的釋放量達30%以上。

②為(wei)(wei)了有效除磷、達到(dao)磷酸鹽沉淀(dian)的(de)條件(jian)，必須向含磷水(shui)中(zhong)投(tou)加過量的(de)金屬離子(zi)類沉淀(dian)劑，投(tou)加量低(di)很容易(yi)形(xing)成(cheng)懸(xuan)浮的(de)膠體物。因此為(wei)(wei)了達到(dao)預期效果(guo)污(wu)泥(ni)的(de)產量比較(jiao)大，在(zai)河床上形(xing)成(cheng)一個(ge)泥(ni)水(shui)隔(ge)離層，影響(xiang)到(dao)底(di)棲動物活性，甚至改變水(shui)體底(di)層生態。

中央生態環境保護督察組"回頭看"期間曝光的典型案例①貴州省貴陽市及開陽縣對洋水河流域總磷污染治理，每年投入2600萬元在其上游安裝撒藥裝置，通過直接添加絮凝劑的方式降低總磷濃度，污染物實際上仍留在河道中。②安徽省銅陵市荷花塘大面積拋灑絮凝劑等進行“撒藥治污”。③四川省德陽市中江縣更是以應急治理代替常規治理，在水質斷面上游“撒藥治污”，弄虛作假干擾水質監測。撒藥的結果，是一時河水清冽，環境宜人，然而由于從根本上未對生態進行實質性修復，

③采用絮凝劑聚合硫酸鐵除磷，釋放到水中的鐵離子會影響水體微生物的繁殖，降低水體的自凈功能。

永固性(xing)除磷，是采取螯合反(fan)應方式實現磷(lin)酸根(gen)與絡合體(ti)形成穩定結構，一(yi)般(ban)情況下不(bu)會二次釋放出活性磷(lin)，通常這種藥劑也(ye)叫鎖(suo)磷(lin)劑。常見(jian)的(de)鎖(suo)磷(lin)劑有北京海(hai)暢清環保科(ke)技有限公司生產的(de)鎖(suo)磷(lin)劑（鑭改性膨潤土，粉(fen)劑）。

07  控磷展望

不論采用絮凝劑還是鎖磷(lin)劑，相應(ying)的(de)成(cheng)本都還是比較高的(de)。筆者(zhe)認為(wei)磷(lin)的(de)去除(chu)要從源頭減(jian)量(liang)著手(shou)，選擇性資源化利用為(wei)輔，在(zai)河道湖(hu)泊治(zhi)理工藝提高水(shui)生態系統(tong)的(de)比例。通過30多個工程案例驗(yan)證(zheng)（農田尾水(shui)、水(shui)產養殖排(pai)水(shui)），這種方式是可行的(de)，經濟有效的(de)，并可為(wei)養殖業提供青儲飼料(liao)，但也會受(shou)到區域和季節(jie)限制(zhi)，如果有足夠的(de)閑置空間，這是一種很好的(de)磷(lin)資源化利用方式。

磷(lin)(lin)是植物生長三(san)要素之一，但在(zai)三(san)要素中吸收(shou)利用(yong)(yong)率最(zui)低，作物生育過程(cheng)中施入(ru)土壤(rang)的(de)磷(lin)(lin)肥(fei)(fei)當季有效(xiao)利用(yong)(yong)率介于10-25%，這意味著約80%磷(lin)(lin)肥(fei)(fei)都不能被吸收(shou)利用(yong)(yong)。磷(lin)(lin)在(zai)不斷的(de)開采用(yong)(yong)應，磷(lin)(lin)的(de)綜合利用(yong)(yong)以及富營(ying)養化防(fang)治注(zhu)定是一個持久(jiu)性(xing)課題。

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