白鱼河表层沉积物吸附磷酸盐特征及影响因素

通过模拟白鱼河表层沉积物吸附磷的动力学和等温吸附过程,得到沉积物吸附磷的动力学及等温吸附参数,实验室环境下模拟不同粒径沉积物、pH、水温等因素对吸附效果的影响。得到以下结果:白鱼河沉积物12h内的吸附磷速率较快,二级动力学方程对动力学吸附过程拟合相关度达到0.93以上;在不同浓度环境下模拟沉积物的等温吸附过程,线性linear方程Q=mC 0-NAP能较好地反映低浓度条件下的等温吸附过程,磷酸盐吸附/解吸平衡浓度为0.035~0.044 mg/L,Langmuir方程较Freundlich能更好地拟合高浓度条件下的等温吸附过程,最大吸附容量范围为1880~2066 mg/kg,沉积物粒径、溶液pH、温度等因素对吸附磷酸盐过程均有影响。

长江中下游浅水湖泊沉积物对磷的吸附特征

研究了长江中下游浅水湖泊1 1个沉积物对磷的吸附等温线及其吸附动力学,并分析了沉积物理化特征对磷吸附特征的影响,研究发现:①沉积物对磷酸盐的吸附主要在前1 0h内完成,在0 . 5h内吸附反应十分迅速,并逐渐达到吸附平衡;②沉积物本底吸附态磷与其有机质、CEC、总磷、无机磷、有机磷、Fe/Al 磷和总氮显著正相关;对磷酸盐的最大吸附量与其CEC和无机磷、有机质和总磷呈显著负相关;而总最大吸附磷量与其有机质、CEC、总磷、无机磷、有机磷、Fe/Al 磷和总氮含量呈显著正相关;③就目前长江中下游浅水湖泊的水质而言,其沉积物存在解析;沉积物对磷酸盐的吸附 解吸平衡浓度与其有机质,CEC ,总氮,总磷以及各形态磷含量均有显著的正相关关系.本研究条件下,即使是污染较为严重的湖泊,其沉积物也具有向上覆水体释磷酸盐的趋势.

黄河中下游沉积物对磷酸盐的吸附特征

研究了黄河中下游12个沉积物的临界磷平衡浓度(EPC0),以此判断沉积物是磷'源'还是磷'汇'.用修改后的Langmuir等温吸附模型对吸附实验数据进行了拟合,结果得到最大吸附容量(PAC),Langmuir吸附平衡常数(k).利用所得拟合参数通过公式计算方法得到EPC0、原有交换态磷(NAP)以及固-液分配系数Kp值并考察了环境因子(pH、离子强度)对吸附作用的影响.沉积物的EPC0均大于上覆水体中的磷浓度,沉积物有向上覆水体释放磷的能力.吸附容量与总有机碳(TOC)含量有较好的正相关关系.pH<6.0,沉积物释放磷并且随着pH增大吸附量增加很快;6<pH<9.7,P的吸附量维持在一个较恒定的水平;pH>9.7,吸附量略有增高.随着Ca2+离子强度的增加,沉积物对磷的吸附量减小.

黄河上中游水体沉积物对磷酸盐的吸附/释放行为

研究了黄河上中游8个沉积物磷酸盐的吸附/释放动力学,比较了不同沉积物吸附磷的差别,分析了沉积物磷形态对磷吸附特征的影响。结果表明,沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8h内完成,在前0.5h内对磷的吸附和释放速率均最快,在24h内吸附基本达到平衡;沉积物对磷的等温吸附曲线既符合线性方程和Freundli-ch模型,同时也较好地符合Langmuir模型。据Langmuir模型计算得出沉积物对磷的最大吸附容量为0.095～0.272mg·g-1,且最大吸附容量与沉积物总磷、可交换态磷和有机质含量呈显著正相关;沉积物在相应的上覆水中对磷酸盐的吸附过程存在一个吸附/解吸平衡点,对应的吸附/解吸平衡质量浓度为0.009～0.031mg·L-1,均大于相应上覆水体中磷浓度,说明沉积物有向上覆水释磷的趋势。

黄河中下游沉积物对磷酸盐的吸附动力学研究

研究了黄河中下游10个不同表层沉积物在黄河水体中对磷酸盐(P)的吸附动力学及其影响因素和吸附机理。结果表明:(1)不同黄河沉积物对P的吸附能力各不相同,但吸附量随时间的变化具有相同的变化趋势,吸附速率均在前8h内较快,以后逐渐趋缓,在48h时基本达到吸附平衡。不同黄河沉积物对P的吸附量均随P初始质量浓度的增加而增大,随沉积物含量增大而减小;(2)不同沉积物在不同P初始质量浓度下对P的吸附动力学均符合Lagergren二级吸附动力学模型及Weber-Morris扩散方程,求得二级吸附速率常数和扩散速率常数分别在11.9866～157.55g·mg-1·h-1和0.0005～0.0119mg·g-1·h-1/2之间,吸附过程由P在沉积物内扩散控制。

黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究

研究了黄河内蒙古包头段和喇嘛湾段沉积物对磷的吸附与释放动力学及吸附等温线,探讨了影响沉积物吸附磷的因素.结果表明:(1)各沉积物对磷的吸附不仅与沉积物种类和粒径有关,还直接受沉积物含量和初始磷酸盐浓度的影响,但这些影响各不相同.各沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8 h内完成,在前0.5 h内无论是对P的吸附速率,还是释放速率均最快,并逐渐达到吸附及释放平衡;(2)沉积物对磷的吸附等温线很好地符合线性方程,且等温线穿越浓度轴,存在负吸附,由此获得沉积物对磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值),分别为0.011 mg.L-1和0.022 mg.L-1.通过EPC0值判断,所研究区域沉积物表现为磷"源",有向上覆水释磷的趋势.

pH值对柳江沉积物及沿岸土壤吸附磷酸根影响

研究了 p H值变化对柳江河沉积物及沿岸土壤对磷酸根吸附性能的影响。其吸附百分率 E%— p H曲线皆为峰形曲线 ,峰值出现在 p H值为 4 .5～ 6 .

长江三角洲地区海相沉积物母质土壤对Cu的吸附解吸特性

分别以长江三角洲地区海相沉积物母质土壤的表层土和心层土为例,考察了其对重金属Cu的吸附、解吸及固定特性,目的是了解其在不同土壤结构的存在形态和迁移特性。研究表明:不同表层土和心层土的铜吸附容量可用Langmuir,Freundlich和Temkin吸附等温方程拟合,其中以Langmuir方程吻合度最高,回归计算出的最大吸附容量与实验结果基本一致;而其解吸动力学大部分符合指数方式。研究发现,大多数土壤的心层土的最大吸附容量大于表层土,解吸量小于表层土;表层土中对Cu的固定吸附量最大的是滩涂泥,最小的是滩砂泥;心层土中对Cu的固定吸附量最大的是滩潮土,最小的是滩砂泥。不同土壤对Cu的固定吸附量存在差异性,这与土壤自身的pH、OM等多种因素有关,一般pH值大、OM值高的土壤对Cu的固定吸附量越大。

黄河上游沉积物对磷酸盐的吸附动力学研究

研究了黄河上游10个不同表层沉积物在黄河水体中对磷酸盐（P）的吸附动力学及其影响因素和吸附机理。结果表明：不同黄河沉积物对P的吸附能力各不相同,但吸附量随时间的变化具有相同的趋势,吸附速率均在前8 h内较快,以后逐渐趋缓,在48 h时基本达到吸附平衡。不同黄河沉积物对P的吸附量均随P初始质量浓度的增加而增大,随沉积物质量浓度增大而减小,且也受水体pH值的影响,在pH为6.0~9.0范围内吸附量比较大。不同沉积物在不同P起始质量浓度下对P的吸附动力学均符合Lagergren二级吸附动力学模型及Weber–Morris扩散方程,求得二级吸附速率常数和扩散速率常数分别在10.85~229.29 g.mg-1.h-1和0.7×10-3~5.2×10-3 mg.g-1？h-1/2）之间,吸附过程由P在沉积物内的扩散控制。

徒骇河沉积物和沿岸土壤对磷酸盐的吸附动力研究

通过实验模拟的方法,研究了徒骇河沉积物和沿岸土壤对磷酸盐的吸附作用,发现二者均具有较强的对磷酸盐的吸附作用,沉积物的吸附作用强于土壤,沉积物在2h内即可达到吸附平衡,土壤在12h内达到平衡;在中等扰动条件下,随着磷酸盐浓度的上升,沉积物和土壤的磷酸盐吸附容量均明显增加,沉积物的吸附容量大于土壤,这种吸附能力对徒骇河水体的磷酸盐缓冲作用起着积极的作用;徒骇河沉积物和沿岸土壤对磷酸盐的吸附等温曲线符合Langmuir等温吸附方程。

配施泥沙对黏质盐土盐分吸附与淋洗的影响

为研究引黄泥沙对滨海黏质盐土盐分吸附与淋洗的影响机理,利用黄河三角洲引黄灌区亟需处理的大量淤积泥沙,对滨海黏质盐土进行室内和田间配施泥沙试验。室内试验采用土柱模拟的方法,主要研究配施泥沙对土壤水盐吸附和盐分淋洗的影响与变化规律,确定适宜的田间试验配施泥沙量范围。结果表明:(1)配施泥沙可降低黏质盐土对盐分和水分的吸附能力,土壤含盐量和饱和含水量均与配施泥沙量存在极显著负相关。(2)随配施泥沙量的增加,土壤饱和导水率呈现指数递增,但是土壤淋洗脱盐效率并不随饱和导水率的升高而增加,而在配施泥沙量12.9 kg/m2至139.4 kg/m2内保持较高水平。(3)配施泥沙能有效抑制黏质盐土表层含盐量,但表层含水量降低明显,当田间配施泥沙量为35 kg/m2时,与未配施泥沙对照(CK)相比,2016年、2017年表层土壤含盐量分别降低了26.5%、26.6%(P<0.05)。(4)配施泥沙后小麦产量均显著提高,2016年、2017年小麦产量最高分别比CK提高了64.4%、29.3%(P<0.05)。因此,黏质盐土配施泥沙不仅能有效抑制土壤对盐分的吸附,而且可提高土壤盐分淋洗效率,增加冬小麦产量。

河床底泥中氮素的迁移与积累特性试验研究

基于含氮污水在汾河典型断面河床底泥土柱中的渗透和运移试验,分析了河床底泥全氮含量随时间的变化过程和底泥质地对氮素含量及分布的影响。研究结果表明:在河道污水向底泥入渗的非饱和入渗和饱和入渗阶段,底泥全氮含量随时间的增加而增加。通透性好的底泥入渗水分通量大,底泥吸附能力低,溶质的吸附和机械弥散过程在非饱和入渗阶段基本完成;而通透性差的底泥入渗水分通量很小,溶质的吸附和机械弥散过程在非饱和入渗阶段不能全部完成;底泥胶粒表面带有负电荷的有限性决定了氮素吸附的有限性,底泥的结构又决定了机械弥散的有限性,无论底泥的通透性好与否,入渗达到一定时间后,氮素在其底泥中运动时,对流机理将起主导作用,即入渗水所携带的氮素随水分通过底泥孔隙向深层运移或排泄。

受污染城市河道沉积物磷吸附特征及其影响因素

采集了典型受污染城市河道——陕西省新河不同季节的沉积物,研究其磷吸附特征及影响因素,并考察其缓冲外源污染的能力,评估其磷释放风险。结果显示,沉积物平均粒径在秋季小于夏季和春季,pH为7.64~8.88;沉积物总磷(TP)为870~2173 mg·kg^(-1);计算了沉积物磷富集系数,明确了新河部分点位为重度污染类型。吸附动力学研究结果表明:0~2 h沉积物对磷的吸附量在正负之间波动;2~4 h吸附量迅速增加,吸附速率也达到了峰值;之后吸附量增加趋势变缓,并在48 h达到平衡。绘制吸附等温线,可知沉积物的磷吸附-解吸平衡质量浓度(EPC0)为0.39~2.21 mg·L^(-1),高于同时段上覆水中磷的质量浓度,具有释放风险;磷最大缓冲容量MBC和Freundlich常数KF呈现秋季>>夏季>春季的规律;经D-R模型拟合,绝大多数样品的吸附能为8.45~11.18 kJ·mol^(-1),说明吸附机制为离子交换。相关性分析结果表明,沉积物的磷吸附速率常数与钙的相对含量呈显著相关(P<0.05)。EPC0与沉积物的总磷和易释放态磷含量呈显著相关(P<0.01),与沉积物平均粒径和有机质显著相关(P<0.05),与pH显著相关(P<0.05)。本研究结果可为受污染城市河道治理提供参考。