ICP-MS研究黄河三湖河口表层沉积物对Cd^(2+)和Cu^(2+)的吸附-解吸特性

为了研究黄河上游表层沉积物与Cd^(2+)和Cu^(2+)的相互作用机理,以黄河三湖河口表层沉积物(简称样品)为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,优化样品对Cd^(2+)和Cu^(2+)的吸附固液比、时间、pH等条件。并在此条件下研究了Cd^(2+)和Cu^(2+)在样品上的吸附特性和解吸特性。结果表明:两种金属的优化吸附条件不同,在各自优化吸附条件下,样品对Cu^(2+)和Cd^(2+)的平衡吸附量分别为0.88和0.13 mg·g^(-1);对两种金属的吸附动力学符合伪二级吸附动力学模型,且样品对Cu^(2+)的吸附速率大于对Cd^(2+)的吸附速率;吸附热力学拟合结果显示吸附过程符合Freundlich模型,对两种金属的吸附均属于优惠型吸附,且吸附过程属于吸热过程,可自发进行;解吸动力学研究表明,两个金属的解吸过程均符合Elovich方程,属于非均相扩散;在多离子竞争吸附-解吸实验中发现,样品对Cu^(2+)的吸附-解吸受到共存离子的影响更大。研究结果揭示了黄河三湖河口表层沉积物对Cd^(2+)和Cu^(2+)吸附和解吸的作用机理以及共存离子对吸附解吸特性的影响。对于分析重金属在水体与沉积物之间的作用机理、固液两相分布规律以及重金属迁移能力提供了理论依据,同时也为制定研究区域针对性的重金属防控措施具有一定指导意义。

数值模拟方法在河流冰塞水位模拟中的应用——以黄河三湖河口弯道段为例

运用开源的河冰数值模型RIVICE模拟黄河三湖河口弯道段2008—2010年开河期的冰塞水位,并进行模型参数的敏感性分析。研究所使用的流量、水位、冰厚等数据均来自水文年鉴。结果表明,用RIVICE模型模拟开河期冰塞水位具有很高的可行性。冰塞回水水位对上游边界流量十分敏感,说明了水利工程调控的重要性,研究通过数值模型对冰塞水位进行模拟及演变预测,为水利工程调控和凌汛防治提供一定的参考。