東昌湖沉積物磷形態(tài)及吸附釋放特征研究.pdf

1、湖泊富營養(yǎng)化是我國面臨的最大水環(huán)境問題之一，而沉積物-水界面磷行為的研究是揭示富營養(yǎng)化機理的重要方面。不同形態(tài)的磷、有機質(zhì)、粒度的分布特征，磷的不同形態(tài)之間以及同有機質(zhì)、粒度的相關性分析是研究的關鍵環(huán)節(jié)。另外，沉積物吸附和釋放磷是有條件的，它受到多種因素的影響，包括沉積物本身理化性質(zhì)，如粘土礦物種類和含量、粒徑大小和環(huán)境條件，如上覆水磷濃度、擾動、溶解氧等。本研究以富營養(yǎng)化的城市淺水湖泊東昌湖為例，以沉積物中的磷為研究對象，通過對沉積物

2、中的磷形態(tài)分析及磷吸附釋放的室內(nèi)模擬研究，探討沉積物磷吸附和釋放規(guī)律，為治理湖泊富營養(yǎng)化提供技術參考。主要得到的結論如下：
　　運用SMT（Standards, measurements and testing）法測定了東昌湖沉積物中總磷（TP）、無機磷（IP）、有機磷（OP）、金屬氧化物結合態(tài)磷（NaOH-P）、鈣結合態(tài)磷（HCl-P）的含量。其中TP含量為381.37～626.52 mg/kg，平均含量為497.76 mg/k

3、g。不同形態(tài)磷含量大小順序為TP>IP>HCl-P>NaOH-P>OP。TP與不同形態(tài)的磷均成正相關，其中與IP、NaOH-P和HCl-P相關性好，而與OP相關性差。
　　室內(nèi)模擬試驗表明，沉積物吸附磷的動力學過程分為初期的快吸附（前7 h）和后期的慢吸附兩個過程。熱力學等溫吸附過程很好地符合Langmuir模型。粘土礦物對沉積物吸附磷能力的影響與粘土礦物性質(zhì)關系很大，適量摻雜高嶺土增加了沉積物吸附磷的能力，隨著膨潤土摻雜比例的增

4、加，吸附能力逐漸增強，而摻雜沸石降低了吸附磷能力。另外不同粒徑沉積物吸附磷試驗結果表明，沉積物顆粒越細，對磷的吸附能力也就越強。
　　上覆水磷濃度，擾動和溶解氧都對沉積物釋放磷有一定的影響。上覆水與沉積物磷濃度之間存在濃度差是引起磷釋放的先決條件。上覆水為蒸餾水時的磷釋放量要明顯大于湖水。一定強度內(nèi)（0～150 r/min），磷釋放量隨著擾動強度的增加而增加，超過一定限值，反而減小。在停止擾動后的沉降過程中，總磷下降幅度要大于可溶