黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究

作者:李北罡;乔亚斌;马钦 刊名:内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 上传者:田茂东

【摘要】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.

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第 39 卷 第 1 期 2010 年 1 月 内蒙古师范大学学报 (自然科学汉文版) Journal of Inner Mongolia Normal University (Natural Science Edition) Vol. 39 No. 1 Jan. 2009 收稿日期: 200906217 基金项目: 内蒙古自然科学基金资助项目(200711020214) ; 内蒙古师范大学科研基金资助项目(ZRYB08019) 作者简介: 李北罡(1964 - ) ,女 ,内蒙古呼和浩特市人 ,内蒙古师范大学教授 ,主要从事分析化学与环境化学研究. 黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究 李北罡 , 乔亚斌 , 马  钦 (内蒙古师范大学 化学与环境科学学院 ,内蒙古 呼和浩特 010022) 摘  要 : 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. 关键词 : 黄河 ; 沉积物 ; 磷 ; 吸附等温线 ; 释放 中图分类号 : X 131. 2   文献标识码 : A   文章编号 : 100128735(2010)010050205磷是水生生态环境的重要营养元素之一 ,同时也是一些水体富营养化程度的限制性因子[1] . 许多研究证实 ,沉积物是内陆水域磷循环的一个重要环节 ,对水域的营养状况和初级生产力有显著影响[2 ,3] . 针对近年来一些湖泊、河口海湾等水体富营养化现象的不断出现 ,国内外环境工作者做了大量工作 ,在尽可能减少和控制外源污染输入的同时 ,对内源磷的来源 ———水体沉积物也给予高度关注 ,并进行了研究[426] . 磷没有显著 的大气通量 ,在陆 - 海相互作用中磷的迁移和转化主要靠其在固体颗粒物和水界面上的相互作用来完成 ,沉积物作为磷的输送、累积和再生的重要场所 ,直接影响磷的生物地球化学循环 ,因此研究沉积物对磷的吸附和释放具有重要的环境意义. 黄河是世界上输沙量最多的河流 ,其流经的内蒙古河段处于黄河上游的最下段 ,是沿河农业灌溉和工业用水的极重要水源. 黄河中的泥沙主要来自乌兰布和沙漠和库布齐沙漠等的风成沙输入[7] ,而这也是构成我国北部海域“内蒙古西部沙漠 - 沙尘暴 - 黄河 - 黄河口 - 渤海”磷循环的重要组成部分 ,渤海 78 %的径流量来自黄河 ,且黄河对海域磷的贡献绝大部分来自颗粒磷 ,因此 ,研究该区域水体中沉积物对磷的作用 ,对于了解该流域乃至整个陆 —河 —海磷的生物地球化学循环具有重要意义 ,但目前相关研究报道较少. 本文就内蒙古河段沉积物对磷的吸附/ 解吸特征及在不同环境条件下其对磷吸附的影响进行研究 ,从而为了解磷在颗粒物 - 水界面的迁移转化以及黄河水体营养状况的预测、控制和管理提供一定的理论依据与参考. 1  实验部

参考文献

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