Potentialet for brug af PAX-15 og PhoslockTM til restaurering af Nols sø
Forfatter
Iversen, Louise
Semester
10. semester
Udgivelsesår
2009
Antal sider
52
Resumé
Dette projekt undersøger, om fældningsmidlerne PAX-15 og PhoslockTM kan bruges til at binde og udfælde fosfor i sedimentet og dermed forbedre vandkvaliteten i Nols sø. Evalueringen bygger på laboratorieforsøg og et in situ-forsøg med 12 mesokosmer, hvor hvert middel blev tilsat i fire replikater (400 g PhoslockTM/m2 og ca. 22 g Al/m2), mens fire mesokosmer fungerede som referencer. Vandkvalitet blev målt med 1–2 ugers mellemrum, og fosfatfrigivelse fra intakte sedimentsøjler blev bestemt under både aerobe og anaerobe forhold. Derudover blev der testet for eventuelle toksiske effekter på nitrifikationsraten i sedimentet og på lysudsendelsen fra bakterien Vibrio fischeri, samt fulgt ændringer i midlernes adsorptionskapacitet over 38 dage. Nols sø var præget af dårlig vandkvalitet med lav sigtedybde (30–60 cm), tidlige og kraftige algeopblomstringer domineret af blågrønalger, en gennemsnitlig mobil P-pulje i de øverste 10 cm sediment på ca. 5 g PO4/m2 og Ptotal i vandsøjlen på omkring 150 µg/L; fosfatfrigivelsen fra søsedimentet var 75 % højere end i kontrolmesokosmer. Et overløbsbygværk i Saltum bidrog i 2008 estimeret med ~32–43 kg P, og hyppigere overløb peger på stigende ekstern belastning. Begge midler reducerede frigivelsen af fosfat fra sedimentet markant (~70 % for PhoslockTM og ~86 % for PAX-15), og deres adsorptionskapacitet faldt ikke, men steg over 38 dage. PhoslockTM hæmmede ikke nitrifikationsraten ved den nødvendige dosering, mens PAX-15 havde en lav EC50-værdi (0,41 g Al/m2) i forhold til den vurderede nødvendige dosering; ingen af midlerne hæmmede Vibrio fischeri i intervallet 0,02–25 g/L. Praktisk set er PhoslockTM dyrere, men enklere at dosere uden risiko for lokale pH-fald, det danner et tyndere lag (1–3 mm) end PAX-15 (0,5–1 cm) og kan derfor være mere skånsomt for ilttransport og bundfauna. For at indgreb mod den interne fosforkilde skal have mærkbar effekt, bør sommermiddel for Ptotal bringes ned til 50–100 µg/L, og det anbefales at reducere ekstern tilførsel ved at opgradere overløbsbygværket. For at optimere effekten af PhoslockTM foreslås flere mindre doseringer i forår før algeblomstring eller efterår efter sedimentering samt opfiskning af fredfisk, der kan forstyrre sedimentoverfladen.
This thesis evaluates whether the coagulants PAX-15 and PhoslockTM can bind and precipitate phosphorus in lake sediments to improve water quality in Lake Nols. The assessment combines laboratory tests with an in situ mesocosm experiment using 12 units, where each agent was applied in four replicates (400 g PhoslockTM/m2 and about 22 g Al/m2) and four mesocosms served as references. Water quality was monitored at 1–2 week intervals, and phosphate release from intact sediment cores was measured under both oxic and anoxic conditions. Potential toxic effects on sediment nitrification rate and on bioluminescence of the bacterium Vibrio fischeri were tested, and changes in adsorption capacity were followed over 38 days. Lake Nols showed poor status, with low Secchi depth (30–60 cm), early and strong algal blooms dominated by cyanobacteria, an average mobile P pool of about 5 g PO4/m2 in the top 10 cm of sediment, and total phosphorus in the water column around 150 µg/L; phosphate release from lake sediment was 75% higher than in control mesocosms. A stormwater overflow in Saltum contributed an estimated ~32–43 kg P in 2008, and increasing overflow frequency indicates rising external loading. Both agents substantially reduced phosphate release from sediments (~70% for PhoslockTM and ~86% for PAX-15), and their adsorption capacity did not decline but increased over 38 days. PhoslockTM did not inhibit nitrification at the required dose, whereas PAX-15 had a low EC50 (0.41 g Al/m2) relative to the estimated necessary dose; neither agent inhibited Vibrio fischeri within 0.02–25 g/L. Practically, PhoslockTM is more expensive but simpler to apply without pH concerns, forms a thinner layer (1–3 mm versus 0.5–1 cm for PAX-15), and may be gentler for oxygen penetration and benthic fauna. To make internal load control effective, the summer mean of total phosphorus should be reduced to 50–100 µg/L, and external inputs should be curbed by upgrading the overflow system. For best results with PhoslockTM, multiple smaller applications in early spring before blooms or in autumn after algal settling are advised, along with removal of benthivorous fish that disturb the sediment surface.
[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet fuldtekst]