膠州灣近岸沉積物中有機(jī)污染物的吸附解吸研究.pdf

1、近岸沉積物是海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，污染物進(jìn)入水體后，有相當(dāng)一部分沉積到沉積物中，在一定條件下又會向上覆水體釋放，成為一種內(nèi)源污染。有機(jī)污染物嚴(yán)重污染著海洋環(huán)境，直接影響著海洋生物，以及直接或間接影響著我們?nèi)祟惤】怠Ｓ袡C(jī)化合物在固一液界面處的遷移機(jī)制、吸附解吸規(guī)律很大程度上控制其在海洋中的分布及歸宿，由于污染物的歸宿與其生態(tài)作用關(guān)系密切，因而研究有機(jī)污染物在近岸海洋環(huán)境中的吸附解吸具有重要的意義。COD作為有機(jī)污染物的一個(gè)綜合指標(biāo)，

2、它對污染源的定量、海域水質(zhì)質(zhì)量、養(yǎng)殖水水質(zhì)、赤潮的發(fā)生等均有重要的指示作用。當(dāng)前有關(guān)COD的研究主要集中在污水處理、環(huán)境監(jiān)測和評價(jià)方面，對其吸附解吸研究尚屬空白。 本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法，系統(tǒng)研究了膠州灣近岸沉積物中有機(jī)污染物的吸附解吸規(guī)律、影響因子和動力學(xué)。首先，通過靜態(tài)釋放實(shí)驗(yàn)，研究膠州灣近岸沉積物中有機(jī)污染物(COD)的靜態(tài)釋放量、釋放速率以及釋放的影響因子；其次，通過懸浮態(tài)釋放實(shí)驗(yàn)，研究污染物的釋放潛力以及間隙水和懸浮

3、物對污染物釋放的作用，并對靜態(tài)和懸浮態(tài)下沉積物中有機(jī)污染物的釋放規(guī)律進(jìn)行比較；再次，通過吸附實(shí)驗(yàn)，考察有機(jī)污染物(COD)在膠州灣近岸沉積物上的吸附行為及吸附機(jī)理；最后，通過五氯氛鈉的吸附解吸實(shí)驗(yàn)，研究了離子性有機(jī)污染物的吸附解吸動力學(xué)。通過上面一系列的實(shí)驗(yàn)研究，得到主要結(jié)論如下： 通過靜態(tài)釋放實(shí)驗(yàn)得出，膠州灣近岸沉積物中有機(jī)物(COD)的靜態(tài)釋放量為0.001-0.03mg/g，靜態(tài)釋放速率為122.01-5122.41mg

4、/(m<'2>．d)，有機(jī)物的釋放對上覆水污染較重。泥水比、溫度、溶解氧和微生物都對上覆水COD有明顯影響，pH值的影響僅表現(xiàn)在前兩天。 靜態(tài)和懸浮態(tài)下膠州灣鮮樣沉積物有機(jī)物的釋放規(guī)律，總體上都符合同一規(guī)律，即先上升至最高點(diǎn)，然后慢慢下降，直至平衡。膠州灣風(fēng)干沉積物的短期(7h)釋放規(guī)律用零級動力學(xué)方程y=1.1709x+1.8462(n=6，r=0.9617)擬合較好，而長期釋放規(guī)律表現(xiàn)為前10h水相有機(jī)污染物濃度迅速增大，

5、lOh以后基本處于平衡狀態(tài)。換水清洗實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在不考慮外源輸入的情況下，換水清洗能顯著降低膠州灣上覆水COD，但在換水5次以后，污染物釋放量基本趨于穩(wěn)定。經(jīng)過換水清洗，細(xì)砂質(zhì)沉積物污染的上覆水可由原來的三類海水改善為一類，而受粉粘質(zhì)沉積物嚴(yán)重污染的海水仍然超出四類標(biāo)準(zhǔn)。 吸附行為研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)污染物在膠州灣近岸沉積物上的的吸附速率較快，達(dá)到平衡大約需要24h。吸附等溫線是典型的“S”型吸附曲線，用Freundlich方程描述較

6、好，初步判定為多分子層吸附。吸附的影響因素實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)污染物在海洋沉積物上的分配系數(shù)(Kd)，隨固液比的增加而減小，隨溫度的升高而減小，隨海水鹽度的增加而增加。 膠州灣近岸沉積物中PCP-Na的吸附解吸動力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，離子性有機(jī)污染物PCP-Na的吸附解吸過程可分為三個(gè)階段：第一階段污染物的吸附解吸速率較快，為快速反應(yīng)過程；第二階段吸附解吸速率趨于平緩，可能是由沉積物微孔向溶液中擴(kuò)散造成的；第三階段吸附解吸趨于平衡，達(dá)到平衡