東昌湖沉積物有機(jī)質(zhì)對磷吸附解吸行為的影響研究.pdf

1、湖泊富營養(yǎng)化是世界各國均面臨的較為嚴(yán)重的水環(huán)境問題，近年來，我國眾多湖泊也呈現(xiàn)出不同程度的富營養(yǎng)化趨勢，磷作為富營養(yǎng)化的限制因子之一受到廣泛關(guān)注，關(guān)于沉積物對磷吸附解吸行為的研究日趨增多。
　　為了研究湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)對磷行為的影響規(guī)律，對東昌湖進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，研究了補(bǔ)水期間東昌湖有機(jī)質(zhì)及磷的變化規(guī)律，并對東昌湖沉積物有機(jī)質(zhì)對磷的影響進(jìn)行研究。為了進(jìn)一步研究沉積物有機(jī)質(zhì)對磷的行為的影響，在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過過氧化氫對沉積物進(jìn)行處理，

2、得到不同有機(jī)質(zhì)含量沉積物在溫度、pH條件下，溶解性有機(jī)質(zhì)及有機(jī)質(zhì)在金屬離子條件下研究沉積物有機(jī)質(zhì)對磷的吸附熱力學(xué)及動力學(xué)規(guī)律。
　　主要結(jié)論如下：
　?。?）在向東昌湖引黃補(bǔ)水期間，湖泊總有機(jī)質(zhì)含量高的點(diǎn)位，磷含量也高，湖泊總有機(jī)質(zhì)是較為復(fù)雜的有機(jī)無機(jī)復(fù)合體，對磷的吸附有促進(jìn)作用；沉積物中的磷及有機(jī)質(zhì)含量在湖區(qū)Ⅰ、Ⅲ較高，不僅與該湖區(qū)的沉積物環(huán)境和周圍環(huán)境有關(guān)，而且更多的是受黃河補(bǔ)水的影響。黃河補(bǔ)水?dāng)y帶的大量懸浮泥沙會對有機(jī)

3、質(zhì)和磷產(chǎn)生吸附作用，之后隨流速降低后沉降至湖底，沉積物有機(jī)質(zhì)是沉積物磷的來源之一，且沉積物有機(jī)質(zhì)對IP（無機(jī)磷）與NaOH-P（氫氧化鈉磷）的影響程度較大。
　　（2）有機(jī)質(zhì)部分提取后的沉積物其解吸動力學(xué)趨勢仍可分為快解吸和慢解吸2個過程，2h之前解吸速度較快；有機(jī)質(zhì)含量為0.8％的沉積物總磷和磷酸鹽的解吸量比有機(jī)質(zhì)含量為1.2%的沉積物解吸量增加，表明去除沉積物部分有機(jī)質(zhì)對磷解吸起促進(jìn)作用；不同有機(jī)質(zhì)含量的沉積物在試驗(yàn)溫度（10

4、℃、20℃、30℃）范圍內(nèi)，磷吸附量均為隨溫度的升高而增加，說明沉積物對磷的吸附是吸熱過程；不同有機(jī)質(zhì)含量的沉積物在試驗(yàn)pH（6、7、8、9）范圍內(nèi)，總體趨勢是當(dāng)磷的平衡濃度相同時(shí)，吸附量隨著 pH的升高而減小。pH在中性到酸性區(qū)間，沉積物對磷的吸附能力較強(qiáng)，而在pH偏堿性時(shí)，沉積物對磷的吸附能力較弱。
　?。?）溶解性有機(jī)質(zhì)對磷行為的研究結(jié)果表明，溶解性有機(jī)質(zhì)的添加較明顯的改變了沉積物對磷的吸附等溫線，且磷的吸附量隨溶解性有機(jī)質(zhì)

5、含量的增加而呈增加趨勢；溶解性有機(jī)質(zhì)提取后的沉積物磷吸附動力學(xué)過程的變化趨勢為以2h為界分為快吸附和慢吸附2個過程；提取出來的溶解性有機(jī)質(zhì)本身含有一定濃度的磷，因此，對磷測定有影響，通過研究發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)pH的方法，將pH調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，消除對磷測定的影響。
　?。?）不同有機(jī)質(zhì)含量沉積物在金屬離子作用下對磷的吸附研究結(jié)果表明，當(dāng)磷初始濃度為1mg/L時(shí)，在鋁、鐵含量低于20mg/L，鈣含量低于100mg/L時(shí)，磷吸附量隨著金屬

6、離子和有機(jī)質(zhì)含量的增加而增加，有機(jī)質(zhì)和金屬離子對磷共同吸附，隨后磷被完全吸附，無論是增加有機(jī)質(zhì)含量還是金屬離子含量，磷吸附量均不會再發(fā)生改變，三種金屬離子對磷的吸附強(qiáng)度相當(dāng)；當(dāng)磷初始濃度為10mg/L時(shí)，不同有機(jī)質(zhì)含量并沒有使磷的吸附表現(xiàn)出明顯的差異，然而磷吸附量卻均隨著金屬離子含量的增加而呈現(xiàn)增大的趨勢，說明在高磷含量時(shí)，有機(jī)質(zhì)含量對磷的吸附作用較金屬離子的作用小，金屬離子的磷吸附強(qiáng)度占主要地位，且對不同含量有機(jī)質(zhì)的沉積物，金屬離子對