沉积物可交换态磷量与颗粒物浓度的关系探讨

天然沉积物上的可交换态磷量对水体磷浓度具有重要的调控作用,它是水体富营养化预测与调控时关注的重点之一。截距法是计算沉积物可交换态磷量的常用方法,通过该方法计算的可交换态磷量常与固体浓度(C_(s))正相关,这与提取法和固体浓度效应理论的结果相反。故本文通过理论分析与实验探讨截距法出现正相关关系的潜在原因。结果表明,截距法计算的结果可以表示在实验条件下沉积物与水体间可交换的磷量(Q_(0)),而不能表示沉积物全部含有的可交换磷量(NAP)。对于同一组实验数据,吸附等温图横坐标的选择影响Q_(0)与C_(s)的相关关系:以初始磷浓度(C_(0))为横坐标对应的Q_(0)-C_(s)是负相关关系,以平衡磷浓度(C_(e))为横坐标对应的Q_(0)-C_(s)是正相关关系。此外,若以C_(e)为横坐标,计算得到的Q_(0)的物理含义不明确。因此,为尽可能避免C_(s)与Q_(0)正相关关系的出现以及使Q_(0)的含义合理化,建议在使用截距法时宜以C_(0)为横坐标。

渤海埕岛海域再悬浮沉积物对磷吸附作用实验研究

通过流通搅拌短期动力学实验,对不同进水磷浓度下,渤海埕岛海域再悬浮沉积物对磷的吸附作用进行了研究。吸附动力学拟合结果表明,实验再悬浮沉积物对磷的吸附符合假二级动力学模型;吸附速率常数k2随着进水磷浓度的升高而减小,且吸附达平衡所需要的时间变长。尽管流通搅拌动力学实验过程,吸附未达到平衡,但通过拟合动力学数据可以得到平衡吸附量,并且该实验的进水磷浓度即为平衡磷浓度,由此可求得Freundlich吸附等温方程。等温方程表明,随着单位沉积物吸附量的增加吸附作用增强;这与批次实验中随着单位颗粒物吸附量的增多而吸附作用减弱的结论相反。将动力学方程与吸附等温方程相结合,得到了既可以表示单位再悬浮沉积物吸附量随时间和进水磷浓度的变化关系,又可以直接表达磷在再悬浮沉积物与液相之间分配关系的综合方程。该方程可以用于预测不同进水磷浓度条件下再悬浮沉积物对磷的吸附量,这有助于加深理解再悬浮沉积物与磷相互作用对海洋富营养化的影响。