污水里的小时代——磷

在普罗大众之外，有很少的一些人，生活在纸醉金迷的环境里，数量不多，却占据了大量资源，整个社会都在为他们服务，他们有自己的小时代。磷在污水中所占的比例不是很大，但是对水环境的影响却有很大的贡献，它是如何在污水中成为稀少但却高傲的一族的，今天我们就来聊聊污水中的磷。

磷是地球上的一种元素，和上一章我们聊的氮在元素周期表上都属于氮族元素，与氮的外部的电子结构层一样。维基百科对磷的起源做了介绍，德国人最早发现并提炼出磷的物质竟然是---人类的尿（这是真的么，现在贵族腔调十足的磷的出身原来是这样）。

磷被提炼出来后，人们发现了它能够燃烧，比如民间的鬼火，后来在自然界发现大量的磷矿石，人类就开始利用起磷来服务人类。磷是动物和植物最需要的养分。它在有机生物体的细胞发展和分子储存能量里面起到了非常重要的角色，那就是化学物质ATP(三磷酸腺苷)和ADP（二磷酸腺苷）相互转换的能量释放和吸收作为有机生物体能量的利用过程，同时磷还是遗传密码DNA和脂质(油脂)的构成部分。所以磷对有机生物体生长繁殖有着不可缺少的重要性，它的重要性决定了它能够享受贵族的待遇。

从磷酸腺苷的构成来看，ATP和ADP,AMP的区别主要是在于腺苷上结合的磷的个数上的差异，而磷之间用强的能量键结合在一起，当ATP转化为ADP的时候，释放能量和P，这就是自然界生物体获得能量的来源。从这里可以看到磷对于自然界生物体的重要性。

磷也是促进植物生长的重要元素，由于全球人口的大量增长，人类对粮食的需求量大大增加，而土壤中所含的磷远远不足以提供植物生长所需要的磷，1吨小麦需要磷13Kg，1吨玉米需要磷12kg，1吨大豆需要磷18Kg，作为粮食的农作物每年从土壤里吸收的磷大大超出了土壤能够提供的磷，因此使用磷肥成为了农作物丰收的保障。磷肥的使用随着人口的增长变得不可控制。

自然界的磷的循环：

这张图可以看到磷在自然界的循环，通过动植物之间的交换，微生物的分解，自然风化和水流携带作用下，磷在自然界中不断地循环利用。进入到水体是磷循环的重要一个环节。在水体中的无机磷几乎都是以磷酸盐的形式存在的，包括了磷酸根，偏、正磷酸盐，聚合磷酸盐，而水体中的有机磷多以葡萄糖-6-磷酸，2-磷酸-甘油酸等形式存在。当水体中富集磷以后，由于磷是促进生物体生长的必要元素，水中的藻类和浮萍会大量生长，这些生物的生长过程中，消耗了水体里的大量的氧气，并在水体表面形成严密的覆盖层，阻止阳光进入水下，并隔绝空气中的氧气溶解到水体中（感谢亦寒对上一章氮族的建议），这使得水体中的其他生物无法正常生存，这种现象通常被称为富营养化。和上一章氮族的作用类似，大量的氮和磷是造成水体富营养化重要原因。

污水中的磷的来源主要是饮用水输送中对管道添加的防锈剂等，工业软化剂，锅炉软化剂，复合洗涤剂，人类排泄物和食品废弃物等。生活污水厂里的磷也是构成活性污泥中的微生物的重要组成部分，但是和土壤磷肥的施用过程一样，污水中的磷一般都超过了微生物构成本身所需要的磷，但是在污水厂中，和碳源（BOD），氮、SS（悬浮固体浓度）等相比起来，含量非常少。在污水厂中除去构成微生物之外多余的磷进入到自然水体后，会造成水体的富营养化，因此在污水厂中对磷的去除也成为污水厂的重要的处理环节。治污者说是以传播污水处理厂运营管理知识，共同提高污水处理的运营管理水平为目标的污水个人运营号，公众号内所有文章文字皆为原创，转发请注明出处，部分图片来源于互联网。公众号升级为原创号，并开通了留言功能，欢迎大家留言发表意见共同讨论。