香溪河库湾沉积物及库岸土壤对磷的吸附特征

采集香溪河沉积物及库岸土壤,进行磷的吸附动力学实验和等温吸附实验,研究吸附特性.结果表明准二级动力学模型为描述香溪河土壤磷吸附的最优方程(R2:0.997 9~0.999 8);垂直方向上,沉积物对磷的吸附能力较库岸土壤更强;时间上,夏季沉积物对磷的最大吸附量为273.16mg/kg,秋季最大吸附量为415.31mg/kg,夏季沉积物对磷的吸附能力较秋季弱.根据Langmuir模型对等温吸附线性拟合得到的最大吸附量(Q_(max))、平衡吸附系数(KL)和最大缓冲容量(MBC)空间差异较大,Q_(max)所得规律与等温吸附线实际规律一致;Q_(max)、KL和MBC均表现为秋季吸附量大于夏季吸附量.沉积物的本底吸附态磷NAP和沉积物对磷的吸附解吸平衡浓度EPC0高于消落带及上缘土壤,其磷释放风险更大;沉积物EPC0浓度高于上覆水P浓度,香溪河沉积物表现为"源".     

邻苯二甲酸二丁酯印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、乙腈为溶剂,采用沉淀聚合法制备分子印迹聚合物(MIPs),并利用扫描电镜及红外吸收光谱法对MIPs进行表征,采用Scatchard和Langmuir模型进行分析。结果表明:(1)印迹聚合物对模板分子存在2类不同结合位点,一类结合位点的解离常数K_(d1)=0.053 g/L,最大表观结合量Q_(max1)=27.3 mg/g;另一类结合位点的解离常数K_(d2)=0.16 g/L,最大表观结合量Q_(max2)=42.8 mg/g。(2)吸附过程较好地满足Langmuir吸附方程,饱和吸附量为31.7 mg/g。     

黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究

研究了黄河内蒙古包头段和喇嘛湾段沉积物对磷的吸附与释放动力学及吸附等温线,探讨了影响沉积物吸附磷的因素.结果表明:(1)各沉积物对磷的吸附不仅与沉积物种类和粒径有关,还直接受沉积物含量和初始磷酸盐浓度的影响,但这些影响各不相同.各沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8 h内完成,在前0.5 h内无论是对P的吸附速率,还是释放速率均最快,并逐渐达到吸附及释放平衡;(2)沉积物对磷的吸附等温线很好地符合线性方程,且等温线穿越浓度轴,存在负吸附,由此获得沉积物对磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值),分别为0.011 mg.L-1和0.022 mg.L-1.通过EPC0值判断,所研究区域沉积物表现为磷"源",有向上覆水释磷的趋势.     

武汉小南湖沉积物中不同形态磷的空间分布特征

研究了城市富营养化湖泊小南湖沉积物中不同赋存形态磷的水平空间变化和垂直方向分布。研究表明小南湖沉积物属于重度富营养状态,全湖区表层(0~20 cm)沉积物总磷(TP)的平均含量高达3.29 g/kg,其中位于污水处理厂附近的3#点ω(TP)高达6.42 g/kg,且表现出明显的表层富集现象。采用SMT法分析了沉积物中磷的赋存形态,其中无机磷(IP)是主要组成形式,含量为0.15~2.85 g/kg,约占ω(TP)的70%。受氧化还原条件影响,ω(IP)/ω(TP)的比例随着沉积物深度增加而减少。金属结合态磷以铁铝结合态(Fe/Al-P)为主,其含量在0.21~3.47 g/kg,而钙磷含量为0.09~1.42 g/kg,铁铝结合态磷的含量占总磷比例的60%以上。沉积物中的磷是主要的内源磷负荷,而无机磷是沉积物中可直接利用的磷形态,Fe/Al-P也是生物利用性较高的磷形态。小南湖沉积物属于释放风险较大的內源磷负荷,在将来的湖泊治理过程中应考虑合适的方法处理。     

养殖湖泊底泥对氨氮的吸附特性研究

在实验室模拟条件下,研究了养殖湖泊底泥对氨氮吸附的特征,并分析了底泥理化性质对氨氮吸附特性的影响。结果表明：养殖湖泊底泥对氨氮的吸附主要在前2个小时内完成,2小时以后吸附逐渐达到一个动态平衡;通过试验不同浓度氨氮下景观湖泊底泥对氨氮吸附的量,其最大吸附量在80%左右;氨氮的吸附量与底泥的pH成负相关关系,与底泥的有机质、阳离子交换量呈正相关关系。     

改性废弃稀土抛光粉吸附除磷的研究

探讨了废弃稀土抛光粉的改性方法以及改性后材料对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,改性稀土抛光粉对磷酸根阴离子显示了良好的吸附效果,改性后的磷吸附量是改性前的100倍,在室温(25℃),初始浓度5～150 mg/L,pH为3、5、7、9、11的条件下,其吸附等温线能很好地用Langmuir方程进行描述.对于低浓度(5～10 mg/L)磷溶液,改性后材料在所选pH条件下对磷的去除率可达100%,表明将废弃稀土抛光粉改性成磷吸附剂是可行的.     

三种人工湿地基质吸附氮磷的基础实验研究

选用广西平果某铝厂三种废渣作为基质材料进行磷素和氮素等温吸附实验和动力学实验研究,结果表明:当氮溶液浓度和磷溶液浓度分别为5～500 mg/L时,磷素和氮素的理论最大吸附量均为1#废渣,分别达到9 240 mg/kg和6 062 mg/kg.动力学实验表明在当磷溶液浓度为5 mg/L时,三种废渣中对磷的吸附去除率以1#废渣最大达到了96%;当初始氮溶液浓度为50 mg/L时,以2#废渣的吸附去除率最大, 为52%. 相比之下,对氮素的实际吸附容量和去除率都没有达到磷素的水平.     

泥沙质量浓度和pH对不同粒径泥沙吸附磷影响研究

以北京大兴南海子湖表层沉积物为研究对象,测试分析了粒径φ0.246mm、泥沙在含沙质量浓度为5、10、30、50g·L-1对磷的吸附过程,以及细砂(0.147～0.246 mm)、极细砂(0.074～0.147 mm)、粉粒(0.038 5～0.074 0mm)和粉粒粘粒混合物(≤0.038 5mm)4种粒径泥沙在不同pH值条件下对磷的吸附行为.研究结果表明:二级动力学方程能够比较理想地反映南海子泥沙对磷的吸附动力学过程(R20.98),吸附平衡时单位质量泥沙饱和吸附量由大到小排序为:粉粒黏粒混合物(0.107mg·g-1)、粉粒(0.096mg·g-1)、细砂(0.095mg·g-1)、极细砂(0.051mg·g-1)·pH值对极细砂、粉粒、粉粒黏粒混合物影响相似,pH值为4～10之间,吸附量变化不大,在pH10时,吸附量降低,pH4时,吸附量升高.在磷初始质量浓度ρ01.2mg·L-1时,随着泥沙质量浓度增大水溶液中磷吸附的绝对量升高,从最大吸附容量(Xm)来看,单位质量泥沙吸附磷量降低,泥沙之间对磷的吸附存在竞争且与磷初始质量浓度有关.     

灰漠土人工湿地基质对磷的吸附性能研究

研究了灰漠土作为人工湿地基质对磷的吸附性能,并与炉渣基质进行了对比试验。结果表明,灰漠土具有比炉渣更快的吸附速度,当吸附磷溶液初始质量浓度为10mg/L时,灰漠土和炉渣对磷的最大吸附量分别为92mg/kg和78mg/kg,并且两者对pH影响与离子干扰影响的响应均表现出相似的变化规律。灰漠土在西北干旱地区广泛存在,因此,可以完全替代炉渣作为人工湿地的除磷基质。     

内蒙古部分河段沉积物磷的赋存形态及吸附行为

为了研究内蒙古部分河段沉积物对磷的赋存形态及吸附性,对4个采样点的理化性质、磷形态、动力学及热力学吸附行为进行模拟,运用动力学、热力学模型对数据进行拟合.结果表明:各河段沉积物对磷的吸附动力学符合Lagergren准二级吸附速率方程; Langmuir等温吸附方程能更好地描述出沉积物对磷的静态吸附为单分子层吸附.得出最大吸附量在0.15～0.52 mg/g之间,最大值出现在老哈河.各采样点沉积物中总磷含量在183～239 mg/kg,总磷中以无机态磷为主,而主要的赋存形态为原生碎屑磷.研究发现,各采样点沉积物的磷含量均高于其相应上覆水的磷含量,说明沉积物对上覆水中磷的吸附量小于沉积物自身的磷含量,所以沉积物表现为"源",有向上覆水释放磷的潜力.     

赤泥吸附结晶紫的研究

以山东赤泥为吸附材料,静态吸附法批量实验了温度、投加量、pH、接触时间、初始质量浓度(ρ0)等因素对含结晶紫废水的吸附效果.结果表明:在30℃,赤泥投加量为4g/L、pH为12、接触时间为2h的条件下,对含500mg/L的结晶紫染料溶液的去除率为95%,吸附量为119mg/g;赤泥吸附结晶紫热力学性质与Henry型吸附等温线吻合,热力学参数计算结果表明,吸附符合自发吸热过程;赤泥吸附结晶紫动力学过程符合一级动力学模型.     

蚯蚓粪吸附水中Cu2+的动力学和热力学分析

以蚯蚓粪为吸附剂,测定了Cu2+初始质量浓度、温度、pH、吸附时间对水中Cu2+吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统分析。结果表明:在温度25℃、Cu2+初始质量浓度87.9～575.0 mg/L、蚯蚓粪用量0.25 g/10mL、振荡速率200 rpm、吸附时间12 h的条件下,吸附效率可达95.27%～98.07%;pH对吸附影响甚小;蚯蚓粪对溶液中Cu2+的吸附过程符合伪二级动力学模型;不同温度下吸附呈现相似的非线性吸附等温线,且Freundlich模型对吸附过程有良好的拟合;反应的吉布斯自由能?G0,表明吸附过程是自发进行的吸热反应。     

南沙河口湿地沉积物对磷的吸附特性研究

以广州南沙河口水域境内的柱状沉积物作为研究对象,分析其对磷的吸附特性.结果表明,沉积物对磷的吸附降低较好地符合Langmuir方程式.吸附主要发生在前11 h,24 h基本达到平衡.沉积物对磷的吸附速率在0.5 h内达到最大值.所选沉积物样品对PO3-4-P的吸附容量均大于250 mg/kg,距离表层30～40 cm处...     

水合氧化铈负载沸石对含磷废水的深度处理

通过浸渍-焙烧-浸渍活化处理方法制备水合氧化铈负载天然沸石(HCO-MZ)吸附剂,探讨了该吸附剂对水中磷的吸附性能.研究表明,当Ce(VI)离子浓度为0.050 mol/L,在硫酸溶液中加热浸渍,干燥后400 ℃高温焙烧处理,再经稀硫酸加热活化,80 ～ 100 ℃干燥后制得的HCO-MZ吸附剂,其理论负载铈量m(水合氧化铈)/m(沸石)约为172.5 mg/g.采用本研究方法制得的HCO-MZ吸附剂可在pH值为4 ～ 8的范围内使用,其吸附行为可很好地采用 Langmuir等温方程式进行描述.在室温、磷初始质量浓度为30 mg/L、HCO-MZ投加量为30.0 g/L的实验条件下得到的磷去除率可达99 %,对磷的吸附容量约为0.99 mg/g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷.     

不同组成湖泊沉积物对磷吸附的动力学

采用同一湖泊沉积物的新鲜样品进行试验,探讨不同组成湖泊沉积物对磷吸附的动力学. 结果表明:随着有机质含量的增加,湖泊沉积物对磷的最大吸附量有增大的趋势,对磷的吸附作用主要受有机质、全铁、全镁及粘粒含量的影响;对磷的吸附速率随沉积物粘粒量、全铁量的增加而加快,有机质的含量也对磷的吸附速率产生一定影响;比较不同基质沉积物对磷吸附的一级动力学方程、抛物线扩散方程、双常数方程和Elovich方程的拟合情况,其中抛物线扩散方程拟合稍差, Elovich方程为最优拟合模型.     

臭氧化-活性炭吸附镉的条件

为改善活性炭对镉的吸附性，将臭氧化技术引入吸附过程，研究活性炭投加量、臭氧活化时间以及溶液质量浓度变化对活性炭吸附镉离子能力的影响。结果表明，对于初始镉离子质量浓度为10mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为15min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．0g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．54mg／L；对于镉离子初始质量浓度为15mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为30min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．1g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．56mg／L。实验证明，经臭氧活化后的活性炭的吸附能力明显增强，极大的改变了吸附结果。     

太湖底泥表面生物膜对底泥吸附内分泌干扰物的作用机制

为阐明底泥表面附着生物膜在内分泌干扰物迁移转化中的作用,对生物膜在底泥吸附乙炔雌二醇(EE2)、双酚A(BPA)和壬基酚(4-NP)过程中的作用机制进行研究。结果表明,BPA、EE2和4-NP的有机物标准分配系数(koc)为101.78~103.02L/kg,经H_2O_2处理所得底泥中EE2的有机物标准分配系数(102.32L/kg)大于未经处理的底泥(102.19L/kg)。建立了两阶段吸附(快速吸附和慢速吸附)动力学模型(r~20.95),模型拟合结果显示,在吸附过程中,快速吸附发挥了主要作用,而慢速吸附则决定了反应程度。底泥表面附着生物膜会阻碍污染物向底泥的传质行为,并且对底泥的吸附能力没有促进作用。     

沉积型微生物燃料电池对 模拟湖泊水中磷的去除

沉积型微生物燃料电池(SMFC)是借助于沉积物中具有电化学活性微生物的催化作用,氧化沉积物中有机物以获得电能的一种装置,它具有用于淡水水体的原位修复的潜力.以湖泊底泥为阳极底物,含磷模拟配水为阴极液,构建了SMFC系统,研究了其产电性能及其对水中总磷去除的影响.结果表明,构建的SMFC系统可成功产电,运行22 d后输出电压达到最大值0.28 V(外电阻为1 000Ω).稳定运行期间,底泥烧失量由4.42%降低至1.91%;底泥氧化还原电位显著提高,由初始的-254 m V上升至-183 m V;溶液p H由初始的6.02上升至7.34;水中总磷浓度由10 mg/L降低至0.13 mg/L,这可能与SMFC使底泥电位、p H升高有关.     

锁磷剂调控富营养化水体沉积物磷污染实验研究

应用锁磷剂1号进行富营养化水体沉积物内源磷控制的模拟实验研究.结果表明,锁磷剂1号对磷酸根的吸附以表面单分子层吸附为主.在实验条件下,当锁磷剂1号的投加量为30 mg·L-1时,总磷(TP)平均去除率可达81%~82%.调控实验结束后,空白对照组沉积物中具有活性的有机磷(Org-P)和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)含量减少16.3%~18.3%,钙结合态磷(Ca-P)基本不变;投加锁磷剂1号的沉积物中Fe/Al-P含量增加3.9%~5.3%,Org-P含量减少11.3%~12.1%,Ca-P含量基本保持不变.实验结束时,各组水体中La3+质量浓度为1.19~1.89μg·L-1,Al3+质量浓度为81.16~85.82μg·L-1,均处于安全的浓度范围内.     

我国典型湖泊磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的潜在影响——基于Meta分析

水体富营养化可引发蓝藻水华,对水生态环境和饮用水的安全产生严重危害,揭示蓝藻水华的发生机理和变化规律是防治的基础。基于1989—2019年公开发表的相关研究,提取583对有效数据,利用Meta分析了我国典型湖泊中磷浓度对水体指标及蓝藻水华爆发趋势的影响。结果表明：磷浓度对水体透明度（SD）产生负效应,对溶解氧（DO）含量、高锰酸盐指数（COD_Mn）和叶绿素a （Chla）含量产生正效应。随着磷浓度的增加,上述4种指标呈现不同的变化趋势：磷浓度对DO含量的正效应逐渐转变为负效应,在磷的质量浓度为0.2~0.3 mg/L时负效应最大（亚热带季风气候）;对SD的负效应随磷浓度的增加先增大后略有减小,在磷的质量浓度为0.1~0.2 mg/L时负效应最大;COD_Mn和Chla含量对磷浓度的响应趋势基本相似,在亚热带季风气候条件下,磷的质量浓度分别为0.2~0.3 mg/L和>0.3 mg/L时二者的正效应最大。此外,与温带季风气候地区相比,在磷的质量浓度为0~0.1 mg/L时亚热带季风气候地区的湖泊水质更容易受磷浓度的影响,蓝藻水华爆发的风险相对较高。