大亚湾养殖海区沉积物中营养盐的解吸-吸附

研究了天然海水体系大亚湾养殖海区表层沉积物营养盐的解吸 -吸附规律。结果表明 :沉积物中磷酸盐和硅酸盐解吸 2h基本达到平衡 ,而铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐 0 5h内基本达到平衡 ;各营养盐的解吸随pH值 (小于 8)降低而增大 ,随pH值 (大于 8)升高略有增加 ;盐度仅在低于 1 0时对各营养盐的解吸有影响。研究了磷酸盐在沉积物上的吸附等温线。     

黄河口磷酸盐缓冲机制的探讨 Ⅲ.磷酸盐交叉缓冲图及“稳定pH范围”

于１９９４年５月－１９９５年６月在实验室进行了不同磷到盐浓度、ｐＨ条件下的悬浮物吸附解吸模拟实验,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨。黄河口悬浮物对磷酸盐的吸附量（解吸量）随磷酸盐浓度的增大而增大（减小）,零平衡时磷酸盐浓度（ＥＰＣ０）值在０．４－１．３αｍｏｌ／ｄｍ＾３之间,且随温度的升高和悬浮物粒度的增大而略有减小。黄河口悬浮物的线性吸附系数（Ｋ）在０．０３－０．４０ｄｍ＾３／ｇ之间,且随温度     

黄河口磷酸盐缓冲机制的探讨──Ⅰ.黄河口悬浮物对磷酸盐的吸附-解吸研究

以黄河口为研究对象,通过对温度、盐度、平衡时间、悬浮物含量等模拟河口现场条件,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨。黄河口悬浮物对磷酸盐的吸附和解吸一般在4－5h后就已趋于平衡;随着水体悬浮物含量的增加,对磷酸盐的吸附-解吸量呈指数形式下降,粒度减小使吸附量-解吸量呈指数形式增加;盐度对解吸量的影响程度大于吸附量,最大吸附和最小解吸出现在低盐度区;温度对吸附-解吸平衡的影响较大,随温度升高吸附量和解吸量均呈线性关系增加,且平衡时间有所延长。     

黄河口磷酸盐缓冲机制的探讨

以黄河口为研究对象,通过对温度、盐度、平衡时间、县浮物含量等模拟河口现场条件,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨,黄河口悬浮行对磷酸盐的吸附和解吸一般在４－５ｈ后就已趋于平衡;随着水体悬浮物含量的增加,对磷酸盐的吸附－解吸量呈指数形式下降,粒度减小使吸附量－解吸量呈指数形式增加,盐度对解吸量的影响程度大于吸附量,最大附和最小解吸出现在低盐度区;温度对吸附－解吸平衡的影响较大,随温度升高吸附量和解吸     

黄河口磷酸盐缓冲机制的探讨Ⅲ.磷酸盐交叉缓冲图及"稳定pH范围"

于 1 994年 5月— 1 995年 6月在实验室进行了不同磷酸盐浓度、pH条件下的悬浮物吸附解吸模拟实验 ,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨。黄河口悬浮物对磷酸盐的吸附量 (解吸量 )随磷酸盐浓度的增大而增大 (减小 ) ,零平衡时磷酸盐浓度 (EPC0 )值在 0 .4— 1 .3μmol/dm3之间 ,且随温度的升高和悬浮物粒度的增大而略有减小。黄河口悬浮物的线性吸附系数 (K)在 0 .0 3— 0 .40dm3/g之间 ,且随温度的升高呈线性关系增加 ,随悬浮物粒度的减小呈指数形式增加。盐度对EPC0 和K基本没有影响。在pH对黄河口悬浮物吸附和解吸磷酸盐的影响实验中 ,首次发现在pH约为 7.7— 9.3范围内存在“稳定pH范围” ,在此范围内悬浮物对磷酸盐的吸附量和解吸量不随水体pH值发生变化。此范围的大小和位置随实验条件不同而略有变化 ,稳定pH范围随温度的上升有所减小且左移 (pH减小方向 ) ,随着悬浮物粒度的增大稳定pH范围有所增大且右移。     

有机改性黏土对海水中营养盐及主要水质因子的影响

为了阐明黏土方法治理有害赤潮的生态环境效应，研究了有机改性黏土对海水中营养盐和溶解氧、化学耗氧量、pH等主要水质因子的影响。结果表明，有机改性黏土对营养盐，尤其是磷酸盐有一定的吸附作用，吸附量随水体中磷酸盐浓度的增加而增大，不同有机改性黏土对海水中磷酸盐的吸附能力为：有机改性黏土Ⅰ〉有机改性黏土Ⅱ〉有机改性黏土Ⅲ。通过有机改性黏土对磷酸盐的吸附再释放作用研究，进一步探讨了磷酸盐释放作用对赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）等赤潮生物生长的影响。实验结果表明，经过有机改性的黏土有利于提高其对磷酸盐的吸附能力，降低对磷酸盐的解吸率，缓解海水富营养化程度，虽然少量被吸附的磷酸盐能缓慢释放，但仍不足以维持赤潮生物的正常生长。同时利用有机改性黏土治理赤潮能显著改善溶解氧、pH、化学耗氧量等水质指标，有利于治理赤潮后的环境修复。     

厦门湾沉积物对石油的吸附解吸规律研究

为了研究海洋沉积物对0#柴油配制的石油溶液的吸附解吸规律,采集了厦门湾15个站点的沉积物作为研究对象,分析了沉积物的主要理化特征之后,在实验室条件下,以SS5号站点沉积物为代表,模拟沉积物对石油的吸附-解吸过程,测定了沉积物对石油吸附、解吸的动力学曲线和吸附等温线.研究结果表明：沉积物对石油的吸附的平衡时间为0.76 h,解吸的平衡时间为7.8 h,沉积物对石油的吸附速率高于解吸速率,并且石油被沉积物吸附以后不会完全解吸出来.沉积物对石油的吸附等温线具有线性规律,接近理想吸附.研究还表明：沉积物对石油的吸附量与石油的浓度,沉积物粒径等因素有关.     

不同海域沉积物对尿素吸附的实验模拟研究

本文对采自渤海、黄海和东海3个典型海域的沉积物进行了尿素吸附/解吸的实验室模拟研究,用Freundlich吸附模型和Henry吸附模型分析了不同沉积物对尿素吸附的热力学特性,并研究了温度、沉积物粒径、有机质含量等因素对尿素在沉积物表面吸附的影响。结果表明,沉积物对尿素的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快速吸附阶段（0~5 h）—慢速吸附阶段（5~12 h）—平衡阶段（12 h之后）。当水体中的尿素浓度较低时,沉积物解吸释放尿素,随着上覆水中尿素浓度逐渐增加,沉积物对上覆水中的尿素产生吸附行为,各海区沉积物对尿素的吸附能力由强至弱依次为渤海、东海、黄海,这可能与沉积物的类型有关。Freundlich方程和Henry方程均可模拟沉积物对尿素的吸附,温度、粒径以及沉积物中有机质含量等因素均对尿素在沉积物上的吸附产生影响,随着温度升高,尿素在沉积物上的吸附量变小,沉积物粒径越小,有机质含量越高,吸附尿素的能力越强,因此,揭示尿素在沉积物表面的环境行为时,必须考虑以上因素的影响。     

粘土矿物对海水中主要营养盐的吸附研究

对海水中磷盐和硝酸盐在粘土矿物上的吸附行为的研究发现，海水体系中高岭土对磷酸盐的吸附能力大于蒙脱土，其原因为，粘土颗粒的表层铝／硅结构比是控制磷酸盐吸附的主要因素，其中铝含量越高，肿附能力越大。考察ＰＨ、粘土酸改性处理等因素对吸附作用的影响，结果表明，ＰＨ＜８．５的磷酸盐吸附ＰＨ曲线呈峰形，其吸附作用以阴离子交换为主；ＰＨ＞８．５时磷酸盐的吸附作用以沉淀吸附为主。酸改性蒙脱土可提高吸附磷酸盐的能力     

悬浮沉积物对磷酸盐的吸附与释放及藻类对吸附磷的利用

本文用1987年12月采自平度县大泽山水库的水样和沉积物样品,实验研究了悬浮沉积物对磷酸盐的吸附与释放以及藻类对悬浮沉积物吸附磷的利用。实验证明,悬浮沉积物对PO_4—P的吸附相当迅速,24小时即趋于饱和;绝对吸附量随水中原有PO_4—P浓度和沉积物含量增加而增加,相对吸附量也随水中原有PO_4—P浓度的增加而增加,但随沉积物含量的增加而减少;悬浮沉积物的吸磷或释磷,取决于沉积物吸附的磷量与水中溶存PO_4—P浓度两者的相对关系,在吸附释放平衡条件下,二者的数量变化呈对数相关。藻类培养结果表明,悬浮沉积物吸附磷能被藻类直接利用。据此,作者提出应当用总活性磷,而不是溶解无机磷作为浅水型内陆水域有效磷的指标。     

夏季珠江口外近海沉积物/水界面营养盐的交换通量

基于2002年夏季(7月)对珠江口外近海的生态环境调查,获取了该海域沉积物间隙水的营养盐剖面资料,估算了沉积物/水界面的营养盐交换通量,并且与实验测定的沉积物/水界面交换通量进行了对比。结果表明,沉积有机质在厌氧环境下降解大大提高了间隙水中的铵盐、磷酸盐和硅酸盐含量,导致这些营养盐总体上从沉积物内部向沉积物/水界面转移。但在该界面附近,铵盐被不同程度地硝化,所形成的硝酸盐又被不同程度地反硝化;磷酸盐和硅酸盐交换通量则受到自生矿物沉淀与溶解、吸附与解吸作用的影响,因此营养盐的净交换通量是各种物理、化学和生物作用的综合结果。模拟实验研究显示,该海区NH4+、NO3-、NO2-、PO43-和SiO44-的沉积物/水界面交换通量分别为-0.197—1.93、-0.558—0.178、-0.064—-0.009、-0.079—0.126和-6.89—7.00 mmol.(m2.d)-1。根据营养盐剖面资料计算的交换通量不仅很小,交换通量方向也往往与实验结果不符。     

黄河口海域沉积物对重金属的吸附

以黄河口海域表层沉积物为研究对象,研究沉积物对重金属Cu、Pb的吸附特性,将沉积物筛分为4种粒级,探讨粒度、pH值、吸附时间和吸附剂初始浓度对重金属吸附的影响。结果表明:沉积物粒径越小,对重金属的吸附量越大;吸附平衡时间有所差异,但在1.5h均能达到吸附平衡;吸附量均随pH值升高而逐渐增加,但铜的吸附较铅的吸附速度快;铜的吸附量与吸附剂初始浓度呈线性关系,而铅的吸附量在初始浓度较低时变化明显,随初始浓度增加吸附量增加减小;沉积物对铜吸附等温线符合Langmuir型,铅吸附等温线符合Freundlich型,吸附类型存在差异。重金属在沉积物中的吸附规律研究为黄河口海域污染调查及治理提供了科学依据。     

大亚湾营养物质变异特征

利用大亚湾现场调查和室内模拟数据,以及大亚湾生态网络17～18年8个航次的现场调查资料,采用营养状态质量指数(NQI)的方法评价大亚湾海域富营养化水平,结果表明,大亚湾海域除部分养殖海区为中营养状态外,大部分为贫营养状态;溶解态的无机磷和硅在过去10a多有较大幅度的下降,而溶解态的无机氮、溶解氧和叶绿素a则上升;浮游植物生长由过去认为由氮控制转变为现在由磷控制.分析了养殖海区底层海水、上覆水、沉积物间隙水中营养盐的含量及其化学形态.估算了沉积物-海水界面营养盐扩散通量,NH₄+,NO₂-,NO₃-,HPO₄2-,H₄SiO₄平均通量分别为302.0,-0.06,-1.82,2.53,47.6μmol/(m2·d).室内模拟了天然海水体系表层沉积物营养盐的吸附-解吸及其磷酸盐在沉积物上的吸附等温线.论述了大亚湾海域营养盐与赤潮的关系.     

中国东海陆架海域柱状沉积物对磷的吸附行为

通过研究磷在海洋柱状沉积物上的吸附动力学曲线和吸附等温线,并结合沉积物表面电荷性质以及磷形态分析,考察了我国东部陆架海域沉积物对磷的吸附特征。结果表明,所研究海域沉积物对磷的吸附过程明显分为快慢两段,48h后吸附可达到平衡;吸附后的磷主要为可交换态磷,吸附过程以物理作用为主;吸附等温线可用Langmuir交叉型模式描述,在磷初始浓度较低时,沉积物对磷存在解吸现象;沉积物对磷吸附参数的垂直分布较为复杂,受自身性质影响较大;盐度增大,沉积物对磷的吸附能力呈下降趋势。     

重金属从港湾沉积物释放到海水中的实验室研究

在100级洁净实验室中研究了厦门港沉积物中Pb、Cd、Cu、Zr、Ni和Co的释放与去除行为。沉积物加入海水后,Pb、Zn、Cu在8小时内释放达最大值,Co在12小时内达最大值;随后海水中Pb和Co的浓度逐渐下降接近背景值,Zn浓度略低于背景值,Cu的浓度变化不大;海水中Cd、Ni的浓度未见明显的变化。结果表明:弱结合态的重金属可能从沉积物中通过解吸或交换释放到海水中,同时它们又在海水中形成络合物或沉淀物,吸附在胶体或颗粒上被载带下来。这两个过程同时存在,随时间和条件变化而异。     

厦门港表层沉积物对海水中铅的吸附动力学

模拟研究厦门港表层沉积物对海水中Ｐｂ的吸附动力学及水环境条件的影响,当海水温度由２０－３０℃、ＰＨ５－８和盐度３０－４变化时,吸附速率分别提高约５０％、、个数量和５倍。吸附速率与盐度之间呈负指数相关关系。吸附过程可用交换吸附动力学模式描述。测定吸附速率常数、表观活化能和平衡吸附量等参数研究表明,沉积物对Ｐｂ的吸附性质以华东作用为主。     

掺杂黏土矿物对沉积物吸持磷能力的影响

通过研究黏土矿物及掺杂黏土矿物后湖泊沉积物磷的吸附/解吸特性,分析了高岭土、膨润土和沸石掺杂于湖泊沉积物后对磷稳定固定化的可行性。试验结果表明:掺杂膨润土稳定固化磷的效果最优,其次是高岭土,但掺杂沸石减小了沉积物对磷的吸附能力。具体结果是,按5%和10%比例掺杂高岭土时,沉积物吸附磷的能力增加,最大吸附量增加17.33%;按20%和40%掺杂时,沉积物吸附磷的能力减小,最大减小了43.31%。掺杂比例小时,高岭土与沉积物之间的阳离子交换过程扩大了空隙,增大了吸附量。达到平衡后,继续掺杂高岭土,引起空隙堵塞,减小了吸附量。掺杂膨润土的比例越大,沉积物吸持磷能力越强,按40%掺杂时,最终吸持率高达81.82%。这与膨润土表面积大、活性成分多有关。沸石由于孔道内被水分子和其他阳离子占据,有效吸附面积减小,对磷稳定化不起作用。     

乳品厂污水养殖螺旋藻的研究

探讨了螺旋藻在乳品厂污水中生长的生态条件及藻对污水中营养盐及有机质的去除效率。结果表明,低接种密度有利于藻的增殖。乳品厂污水需要经过一定的前处理。添另碳酸钠（ＮａＣＯ３）调节ＰＨ值并且适量添加尿素（ＣＯ（ＮＨ２）２）调节氮、磷比,最佳ＰＨ值为１０．６０,最佳氮、磷比为２１：１。在此条件下螺旋藻的蛋白质含量可达６７．３５％。污水中ＣＯＤ、ＰＯ４－Ｐ、Ｔ－Ｐ、Ｔ－Ｎ及ＮＨ４－Ｎ的去除率分别达到５４．８     

长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究

长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:（1）长棘海星排泄的溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）通量分别为（83.55±4.74）μmol/(ind.·h)和（2.53±0.03）μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件;（2）砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长;（3）长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物–水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。     

黄河口磷酸盐缓冲机制的研究

１９９４年５月￣１９９５年６月,利用黄河口悬浮颗粒物,在实验室内于不同温度、盐度、磷酸盐浓度、ＰＨ值悬浮物粒度条件下进行了悬浮物对磷酸盐的吸附和解吸模拟实验,通过水体中几种磷－钙矿物的离子平衡计算,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨。结果表明,黄河口现场条件下水体与钙与磷之间霜些离子平衡,黄河口水体中磷－钙矿物的离子积受温度、悬浮物种类及粒度影响较小,而与水体盐度、磷酸盐及钙含量有关,但不足以形成