针铁矿对再悬浮沉积物吸附磷动力学与固体浓度效应的影响
发布时间：2021-09-25 16:25
本文以渤海埕岛油田海域沉积物为对象,通过批次实验探究了无磷（P）针铁矿对再悬浮沉积物吸附解吸P的动力学过程与吸附P固体浓度效应的影响。结果表明:针铁矿提高了沉积物吸附P的速率与容量,增大了快吸附P量占动力学平衡时吸附P量的比例。解吸动力学平衡时,沉积物解吸占预吸附P量的比例随针铁矿添加量的升高而降低,说明针铁矿不利于沉积物解吸P。固体浓度为10 g/L,2 g/L沉积物Freundlich吸附系数的比值KF10/KF2随针铁矿添加量的升高更接近于1,说明针铁矿削弱了沉积物吸附P的固体浓度效应。通过KF与固体浓度（S）的关系式KF=a*S-b,可以探讨固体浓度（S）变化对吸附可逆性的影响程度。固体浓度影响指数b随沉积物针铁矿含量升高而下降,说明针铁矿减小了固体浓度变化对沉积物吸附P可逆性的影响,使沉积物吸附P的固体浓度效应变弱,揭示了针铁矿对沉积物吸附P固体浓度效应的潜在影响机制。为不可逆性提高、固体浓度效应变弱的吸附体系提供案例。
【文章来源】：海洋环境科学. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
人工合成的α-FeOOH X射线衍射图谱
不同针铁矿添加量对沉积物解吸P速率的影响
由图2B可得,随着针铁矿添加量升高,单位质量沉积物解吸P量下降。各沉积物在0～1 h解吸P,1～4 h再吸附P,4 h后又小幅度的解吸P。这种先解吸再吸附的趋势,在一些学者的动力学研究中也多次出现。Gao[12]在研究水体pH对天鹅湖沉积物解吸P动力学的影响时,部分水体pH条件下,沉积物表现出先解吸、再吸附P的趋势。天鹅湖为高盐度咸水湖,再吸附现象可能是Ca-P共沉淀作用的结果。Barrow[13]在探究土壤预吸附P时间与固体浓度对解吸P动力学的影响时,各固体浓度预吸附时长为1 d的土壤解吸动力学均出现先解吸再吸附P的现象,与本实验沉积物预吸附P的时长接近。沉积物预吸附P时间较短,则颗粒表层P浓度较高。当颗粒在无P海水中解吸时,表层P向水体快速释放并趋近吸附解吸平衡,随着部分表层P向颗粒内部扩散,颗粒会表现出再吸附P的趋势。27 h时,针铁矿质量分数为0%、1%、2%沉积物单位质量解吸P量分别占预吸附P量的27.12%、19.24%和12.35%。针铁矿含量的增加不利于沉积物解吸P,可能是针铁矿的添加使沉积物中羟基基团增多,提高了P与针铁矿以双基配合物结合的概率[14]。由图3可得,沉积物由再吸附向再解吸P转化过程中,未添加针铁矿沉积物解吸P速率变化范围为-3.29×10-4～1.04×10-4,大于沉积物针铁矿质量分数为1%时的-1.39×10-4～3.46×10-5、2%时的-2.43×10-4～6.06×10-5。说明针铁矿的添加使沉积物解吸P的动力学过程更稳定。图3 不同针铁矿添加量对沉积物解吸P速率的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海埕岛油田海域沉积物对磷的吸附特征[J]. 彭玉春,高增文,赵全升,郑西来. 海洋环境科学. 2014(02)
[2]Zn（Ⅱ）/α-FeOOH吸附体系的固体浓度效应[J]. 徐丛,李薇,潘纲. 物理化学学报. 2009(09)
[3]带锈铁器在海水介质中腐蚀行为的电化学阻抗研究[J]. 欧阳维真,王蕾,许淳淳. 桂林工学院学报. 2008(03)
[4]用延展X射线精细结构吸收光谱研究Zn（Ⅱ）-TiO2体系的颗粒物浓度效应和吸附可逆性[J]. 李薇,潘纲,陈灏,张美一,何广智,杨玉环. 核技术. 2007(03)
[5]磷溶液浓度与针铁矿表面吸附磷的化学状态[J]. 刘凡,贺纪正,李学垣,徐凤琳,何慧,王典芬. 科学通报. 1994(21)
硕士论文
[1]渤海采油平台改建鱼礁区悬浮物与磷酸盐的相互作用[D]. 李宇浩.青岛大学 2017
本文编号：3410060
【文章来源】：海洋环境科学. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
人工合成的α-FeOOH X射线衍射图谱
不同针铁矿添加量对沉积物解吸P速率的影响
由图2B可得,随着针铁矿添加量升高,单位质量沉积物解吸P量下降。各沉积物在0～1 h解吸P,1～4 h再吸附P,4 h后又小幅度的解吸P。这种先解吸再吸附的趋势,在一些学者的动力学研究中也多次出现。Gao[12]在研究水体pH对天鹅湖沉积物解吸P动力学的影响时,部分水体pH条件下,沉积物表现出先解吸、再吸附P的趋势。天鹅湖为高盐度咸水湖,再吸附现象可能是Ca-P共沉淀作用的结果。Barrow[13]在探究土壤预吸附P时间与固体浓度对解吸P动力学的影响时,各固体浓度预吸附时长为1 d的土壤解吸动力学均出现先解吸再吸附P的现象,与本实验沉积物预吸附P的时长接近。沉积物预吸附P时间较短,则颗粒表层P浓度较高。当颗粒在无P海水中解吸时,表层P向水体快速释放并趋近吸附解吸平衡,随着部分表层P向颗粒内部扩散,颗粒会表现出再吸附P的趋势。27 h时,针铁矿质量分数为0%、1%、2%沉积物单位质量解吸P量分别占预吸附P量的27.12%、19.24%和12.35%。针铁矿含量的增加不利于沉积物解吸P,可能是针铁矿的添加使沉积物中羟基基团增多,提高了P与针铁矿以双基配合物结合的概率[14]。由图3可得,沉积物由再吸附向再解吸P转化过程中,未添加针铁矿沉积物解吸P速率变化范围为-3.29×10-4～1.04×10-4,大于沉积物针铁矿质量分数为1%时的-1.39×10-4～3.46×10-5、2%时的-2.43×10-4～6.06×10-5。说明针铁矿的添加使沉积物解吸P的动力学过程更稳定。图3 不同针铁矿添加量对沉积物解吸P速率的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]渤海埕岛油田海域沉积物对磷的吸附特征[J]. 彭玉春,高增文,赵全升,郑西来. 海洋环境科学. 2014(02)
[2]Zn（Ⅱ）/α-FeOOH吸附体系的固体浓度效应[J]. 徐丛,李薇,潘纲. 物理化学学报. 2009(09)
[3]带锈铁器在海水介质中腐蚀行为的电化学阻抗研究[J]. 欧阳维真,王蕾,许淳淳. 桂林工学院学报. 2008(03)
[4]用延展X射线精细结构吸收光谱研究Zn（Ⅱ）-TiO2体系的颗粒物浓度效应和吸附可逆性[J]. 李薇,潘纲,陈灏,张美一,何广智,杨玉环. 核技术. 2007(03)
[5]磷溶液浓度与针铁矿表面吸附磷的化学状态[J]. 刘凡,贺纪正,李学垣,徐凤琳,何慧,王典芬. 科学通报. 1994(21)
硕士论文
[1]渤海采油平台改建鱼礁区悬浮物与磷酸盐的相互作用[D]. 李宇浩.青岛大学 2017
本文编号：3410060
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3410060.html
