长江口邻近海域沉积物对磷的吸附作用初步研究

选取长江口邻近海域的沉积物风干研磨后筛分为4个不同粒度的样品(40~80目,80~100目,120~200目及200目以下),考察粒度及磷浓度对动力学吸附的影响,比较了处理方式、介质pH及所含腐殖酸HA对等温吸附的影响。结果发现:(1)沉积物对磷的吸附可用伪二级动力学方程描述,沉积物粒度越小、初始磷浓度越大,对磷的吸附速率越大;(2)等温吸附曲线可用Langmuir-交叉型等温式拟合,磷的吸附量随粒度减小而增加。沉积物经HCl处理之后,对磷的吸附能力增强,沉积物对磷的吸附量与介质中HA的浓度正相关,pH对沉积物吸附磷的影响较为复杂,"稳定pH范围"约为7~9。     

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。     

胶州湾沉积物表面酸碱性质及对铜的吸附

选取胶州湾海域2个站点的沉积物进行了表面酸碱电位滴定实验,并考察了人工海水介质中对铜离子的吸附性能,比较了介质的盐度和温度等对吸附动力学曲线和吸附等温线的影响.结果发现:2个站点的沉积物随pH值由3增大到10表面质子电荷密度的值由正转负,零净质子电荷点pHPZNPC均在4.0～4.5之间,表面位浓度Hs在1.34×104～1.90×10-4 mol·L-1之间;沉积物对铜离子的动力学吸附曲线可用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程、双常数速率方程拟合,其中伪二级动力学方程符合较好,吸附在2h左右达到平衡;吸附等温线可用Langmuir等温式拟合.零净质子电荷点低、表面位浓度大的沉积物对铜离子的吸附能力较强.蒸馏水介质中,沉积物对铜离子的饱和吸附量小于在稀释人工海水中和人工海水中的结果;较高的温度使饱和吸附量增大.     

长江口及邻近海域沉积物再悬浮对水体磷酸盐的影响的模拟研究

以长江口及邻近海域为研究区域,采用改进后的SEDEX法对沉积物中各形态磷的含量进行了分析,并通过模拟实验探讨了沉积物再悬浮对上覆水体磷酸盐浓度的影响。结果表明:碎屑磷（De-P）是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷（TP）的50%以上;其次是可提取态有机磷（Or-P）和非活性有机磷（Re-P）;生物可利用磷（BAP）占总磷的比例约为21%,可提取态有机磷（Or-P）是生物可利用磷（BAP）的主要存在形态。沉积物再悬浮时,水体磷酸盐的浓度显著升高,说明沉积物再悬浮会引起沉积物中磷的释放;水体磷酸盐浓度升高主要源于沉积物中磷的释放,而间隙水的贡献较低。沉积物发生再悬浮时,厌氧条件相对于好氧条件,更有利于沉积物磷的释放。     

胶州湾沉积物表面酸碱性质及对铜的吸附

选取胶州湾海域2个站点的沉积物进行了表面酸碱电位滴定实验,并考察了人工海水介质中对铜离子的吸附性能,比较了介质的盐度和温度等对吸附动力学曲线和吸附等温线的影响。结果发现:2个站点的沉积物随pH值由3增大到10表面质子电荷密度的值由正转负,零净质子电荷点pHPZNPC均在4.0～4.5之间,表面位浓度HS在1.34×10-4～1.90×10-4mol.L-1之间;沉积物对铜离子的动力学吸附曲线可用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程、双常数速率方程拟合,其中伪二级动力学方程符合较好,吸附在2 h左右达到平衡;吸附等温线可用Langmuir等温式拟合。零净质子电荷点低、表面位浓度大的沉积物对铜离子的吸附能力较强。蒸馏水介质中,沉积物对铜离子的饱和吸附量小于在稀释人工海水中和人工海水中的结果;较高的温度使饱和吸附量增大。     

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。     

沉积物对磷酸盐的吸附与释放

本实验研究黄河口水文站沉积物对黄河水磷的吸附释放过程和东海１１１号站位沉积物对海水磷的吸附释放过程。并摸拟黄河沉积物在海水中磷的吸附释放过程。结果表明：底沉积物对磷的吸附相当迅速，无论是河泥还是海泥在２４ｈ内均能达到吸附平衡。吸附量与沉积物的量和水中原有磷的浓度有关，在不同的ｐＨ条件下，沉积物对磷的吸附是有显著差别的     

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.     

黄河口沉积物对磷酸盐的吸附与释放

本文对黄河口典型沉积物进行了吸附磷及释放磷的研究,结果表明黄河口地区浅海沉积物对磷的释放极少.阴离子表面活性剂的存在能降低对磷的吸附能力,溶液pH的增大对吸附量有增大的作用,硝酸盐的存在不影响沉积物对磷的吸附.沉积物吸附大量磷后的再释放是缓慢的.经测定,沉积物吸附/解吸平衡点一般为0.24～4.27μmol/dm3,此值一般高于底层水磷浓度,因此我们推测除粗颗粒样品外,黄河口地区浅海沉积物有向上覆水释放磷的倾向.     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据1987年3月至1988年12月九龙江口、厦门西海域调查资料,讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约5km。磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在,在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在。缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉积物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用,是该水域溶解态无机磷再生的两个主要来源。潮汐运动对磷的形态变化有影响。     

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。     

两种铁氧化物对无机磷的吸附特征分析

沉积物是海洋生态系统磷循环的载体之一,铁氧化物作为海洋沉积物活性组分的重要部分,对磷在沉积物上的吸附解吸有着重要贡献,进而影响着磷在沉积物-水界面的交换。本文利用自行合成的α-Fe_2O_3和无定形氧化铁,研究了无机磷(以KH_2PO_4为例)在其上的吸附特征,并考察了离子强度等对该吸附过程的影响。结果表明,无定形氧化铁对无机磷的吸附平衡时间较短且吸附量较大,这与其较差的结晶度,较大的比表面积有关。无机磷在氧化铁上的吸附等温线符合Freundlich吸附等温式,研究发现两种铁氧化物的吸附热力学函数均为ΔH~θ0,ΔG~θ0,ΔS~θ0,说明整个吸附过程是吸热、自发、熵增加的过程;随着离子强度的增大,无机磷在两种铁氧化物上的平衡吸附量增加,吸附pH边曲线实验发现,无定形氧化铁对无机磷的吸附量随着pH的升高而减小。     

人工海水介质中CTAB在胶州湾沉积物上的吸附动力学和热力学行为

研究了人工海水介质中,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在胶州湾沉积物上的吸附动力学和热力学行为。结果表明:沉积物对CTAB的吸附动力学过程可以用伪二级模型进行较好的描述,拟合所得吸附速率常数k2随CTAB的初始浓度和温度的升高而增大。CTAB在沉积物上的吸附等温线可用Freundlich等温式来描述,而蒸馏水介质中,CTAB的吸附表现出两段特征。沉积物的吸附能力随着介质离子强度的增加而增大。计算得到的吸附活化能Ea以及热力学参数ΔH0、ΔS0和ΔG0表明CTAB在海洋沉积物上的吸附为物理吸附,是一个自发、放热、熵增加的过程。     

基于ASM-IV对波致海床沉积物再悬浮过程研究

波浪是导致沉积物再悬浮发生的主要动力条件之一,通过室内水槽试验利用浊度剖面仪(Argus Surface Meter IV,简称ASM-IV)研究15cm恒定波高的波浪持续作用下沉积物再悬浮的发生过程,试验过程中确立了黄河三角洲地区水体悬沙浓度与ASM-IV所测浊度之间的相关关系,研究了波致海床沉积物再悬浮的发生发展过程,分析计算波致沉积物再悬浮泥沙总量及其通量随时间和空间的变化规律,定量地计算出本次试验中波致悬浮泥沙总量以及液化所导致沉积物再悬浮量及其所占比例。研究发现,波致液化作用是沉积物再悬浮的主要动因,液化悬沙量占总悬沙量的76.4%,本试验对进一步探讨波浪作用下海床沉积物再悬浮过程具有一定的参考意义。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据１９８７年３月至１９８８年１２月九龙江口、厦门西海域调查资料、讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约５ｋｍ，磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在，在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在，缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉和只物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用，是该水域溶解态无机磷再生     

化学分散原油在海洋围隔生态系中迁移过程的研究

本文研究了以Corexit-9527分散剂分散、初始浓度为15mg/dm3的胜利原油在海洋围隔生态系中的迁移过程.实验结果表明原油的扩散混合,到第4天在围隔水体中呈均匀分布状态,实验前期细菌快速降解石油烃、悬浮颗粒物吸附石油烃逐渐沉降到沉积物中以及包括特定的围隔袋壁大量吸附石油烃是化学分散原油在围隔体中重要迁移过程.围隔体受到剧烈扰动和沉降物的再悬浮现象明显影响石油烃的迁移过程.     

偕胺肟基聚丙烯腈/蒙脱土纳米复合材料海水铀的吸附规律研究

采用偕胺肟化聚丙烯腈/蒙脱土(APAN/MMT)复合纳米吸附材料对海水中的铀进行吸附,考察了吸附条件对APAN/MMT吸附铀量的影响,并对APAN/MMT吸附铀的动力学和热力学进行了探讨.结果表明:铀初始浓度、溶液温度较高、采用磁力搅拌吸附方式有利于吸附速率的提高,溶液pH对吸附性能有一定的影响,在pH为5时,平衡吸附...     

波浪作用下沉积物中重金属Cu释放规律研究

黄河水下三角洲位于半封闭的渤海内部,海底沉积物中重金属Cu污染严重,且该区域多发风暴潮,引起沉积物再悬浮甚至液化,导致沉积物中重金属Cu重新释放进入海水中。本研究以黄河口粉质土作为底床,采用室内波浪水槽试验模拟重金属Cu在不同水动力条件下,通过静态扩散、底床未液化状态下再悬浮以及底床液化状态下再悬浮3种方式进入上覆水体的释放过程。结果表明:上覆水体中重金属Cu的浓度分布与悬浮泥沙浓度分布密切相关,呈现出一致的变化规律;沉积物液化会明显促进重金属Cu向上覆水体中释放,底床液化再悬浮阶段上覆水体中溶解态Cu的浓度为静态扩散阶段的18倍,为底床非液化再悬浮阶段的11倍;此外,底床液化会导致沉积物中重金属Cu向深处扩散,扩散深度约为沉积物液化深度的一半。     

苯酚在海洋沉积物上的吸附作用

以苯酚为研究对象，系统地研究了其在南海沉积物上的吸附行为。实验中作者利用紫外可见分光光度计测定苯酚在沉积物上吸附前后的浓度变化，从而可以根据平衡浓度(Ce)和吸附在沉积物上的量(Cs)的关系来推测苯酚在沉积物上的吸附机理。研究表明，苯酚在海洋沉积物上的吸附行为可以同时很好地用Freundlich型、Langmuir型和线型三种吸附等温式来描述，这说明其吸附行为比较复杂。另外，通过改变吸附条件发现苯酚吸附行为受沉积物有机质的含量、介质的盐度、温度、酸度等因素的影响，并且饱和吸附量随着沉积物有机质含量、介质盐度和酸度的升高而增大，随着温度的升高而减小。     

海底边界层沉积物再悬浮的研究进展北大核心CSCD

海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。