大量的氮、磷等营养物质排入水体容易造成水体富营养化。而水体富营养化容易导致藻类等水生生物大量繁殖,水体溶解氧急剧下降,有机物积蓄,水体生态环境失衡,水体容易释放有毒有害物质,严重危害水生生物及人体健康。水体富营养化现象在我国乃至世界各地频繁出现并且日益严重,现已成为世界各国共同面对的重大环境问题。
导致水体富营养化的主要原因是氮、磷等营养盐的富集,而氮元素含量高不一定会产生水体富营养化,故磷是水体富营养化更为深层次的原因。生命周期理论认为,氮磷的过量排放是造成富营养化的根本原因。通过对藻类生长影响的研究表明:当水体中氮含量不足时,其可以利用具备固氮能力的微生物获得氮素,但磷却不可以通过其他形式获得。因此较氮素而言,水体磷含量是抑制富营养化更为重要的控制因素。
磷进入水环境的主要途径是含磷工业废水、生活污水的排放,因此,在污、废水排放前有效地去除磷,是控制水体富营养化的重要手段。目前,除磷的主要方法有化学沉淀法、生物法、吸附法等。化学沉淀法和生物法是目前较为广泛应用的除磷方法,但化学法存在费用高,产生的化学污泥含水量高难以处理,易产生二次污染的缺点;生物法则运行操作条件较为严格,效果不稳定,出水容易出现不达标的问题。而吸附法是一种适合于处理低污染物含量溶液中溶质污染物的方法,具有高效低耗的优点,同时通过解吸处理还可以达到充分利用吸附剂以及回收磷资源的目的。
此外,吸附法除磷还具有操作简单、污泥产量少等优点,可作为其它除磷方法的补充,也可以是单独的除磷工艺,已成为国内外研究的热点之一。吸附法除磷的研究重点集中于吸附材料上,为此本文将以除磷吸附剂为线索,结合本课题组相关的研究成果就吸附除磷的最新进展展开论述,并展望未来吸附除磷的发展方向。