水体扰动对三峡库区泥沙磷吸附解吸特性的影响

发布时间：2021-07-17 11:52

　　选取三峡库区上游寸滩河段泥沙,研究在不同水体扰动强度下三峡库区泥沙对磷的吸附解吸特性。结果表明,泥沙对磷的吸附可分为快速和慢速两个阶段,符合准二级动力学模型,Langmuir能较好地描述三峡库区泥沙对磷的等温吸附行为。单位质量泥沙对磷的吸附量随着扰动强度增大而增大,250 r/min转速下单位质量泥沙对磷的平衡吸附量是静置（0 r/min）条件下的1.39倍。饱和吸附磷的污染泥沙对磷的解吸动力学过程也分为快、慢两个阶段,符合准二级动力学模型,在中等、较强强度的扰动下,污染泥沙对磷的解吸随着扰动强度增强而增加,但当扰动强度较小时（如100 r/min）,泥沙对磷解吸量与静置时相近,说明泥沙对磷的吸附有一定的稳定性。 

【文章来源】：浙江化工. 2020,51(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同扰动强度下泥沙对磷的吸附量随时间的变化

图2分别给出了4个扰动强度下泥沙颗粒对磷的等温吸附曲线。从图2中可以看出，扰动强度越大，泥沙对磷的吸附量也越大，这种增长趋势在振荡速率为100～200 r/min之间尤为明显，但是当扰动强度继续增加到250 r/min时，吸附量的增长率明显降低。同时，扰动强度对泥沙吸附磷的影响可分为两个阶段，当初始磷浓度较低时（0～5 mg/L），泥沙颗粒上的磷吸附位相对充足，磷的平衡吸附量增长很快，吸附曲线也相应比较陡峭，各扰动强度下的平衡吸附量没有明显差别；随着溶液中磷浓度的增加，扰动强度越大，泥沙对磷的吸附量越大，随着泥沙上的吸附位点逐渐得以填充，等温吸附曲线变得平缓，达到泥沙对磷的最大吸附容量。根据Gile等[10]对等温吸附曲线的分类，可将泥沙对磷的吸附归类为L型。对不同扰动强度下泥沙吸附磷的等温平衡吸附数据运用1stOpt 1.5进行Langmuir与Freundlich模型的非线性回归，拟合参数见表3。

扰动强度对磷的解吸的影响表现为：扰动强度越大，单位质量泥沙对磷的解吸量越大，与天然条件下所得结果一致。Matisoff等[12]研究表明：由于受到风浪的影响，伊利湖浅水区沉积物再悬浮对磷的释放总量高出平静状态下62%～75%。在本实验中，随着扰动强度由0 r/min增加至250 r/min，单位泥沙的解吸量从0.074 mg/L增加至0.106 mg/L，增加了1.4倍，这种变化趋势在高扰动强度下更为明显。用准一级、准二级动力学模型对污染泥沙解吸磷的过程进行拟合，各拟合参数列于表4，准一级动力学模型对泥沙解吸磷的动力学过程拟合度较差；准二级动力学模型拟合的相关系数R2在0.907～0.966之间，拟合较好。在不同的扰动强度下，各模型的参数值也发生变化，随着扰动的逐步加强，平衡解吸量qe也从0.073 mg/g增加至0.105 mg/g。

【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡水库运行对长江干流磷传输的影响及对策[J]. 曹慧群,李青云,陈野.  人民长江. 2014(15)
[2]水动力调控三峡库区支流水华方案初步研究[J]. 辛小康,尹炜,叶闽.  水电能源科学. 2011(07)
[3]三峡地区香溪河流域叶片凋落物分解过程中N、P含量动态研究[J]. 刘昕,江明喜,邓红兵.  武汉植物学研究. 2008(06)
[4]黄土性土壤对磷的吸附与解吸[J]. 曹志洪,李庆逵.  土壤学报. 1988(03)



本文编号：3288124