針鐵礦對再懸浮沉積物吸附磷動(dòng)力學(xué)與固體濃度效應(yīng)的影響
發(fā)布時(shí)間：2021-09-25 16:25
本文以渤海埕島油田海域沉積物為對象,通過批次實(shí)驗(yàn)探究了無磷（P）針鐵礦對再懸浮沉積物吸附解吸P的動(dòng)力學(xué)過程與吸附P固體濃度效應(yīng)的影響。結(jié)果表明:針鐵礦提高了沉積物吸附P的速率與容量,增大了快吸附P量占動(dòng)力學(xué)平衡時(shí)吸附P量的比例。解吸動(dòng)力學(xué)平衡時(shí),沉積物解吸占預(yù)吸附P量的比例隨針鐵礦添加量的升高而降低,說明針鐵礦不利于沉積物解吸P。固體濃度為10 g/L,2 g/L沉積物Freundlich吸附系數(shù)的比值KF10/KF2隨針鐵礦添加量的升高更接近于1,說明針鐵礦削弱了沉積物吸附P的固體濃度效應(yīng)。通過KF與固體濃度（S）的關(guān)系式KF=a*S-b,可以探討固體濃度（S）變化對吸附可逆性的影響程度。固體濃度影響指數(shù)b隨沉積物針鐵礦含量升高而下降,說明針鐵礦減小了固體濃度變化對沉積物吸附P可逆性的影響,使沉積物吸附P的固體濃度效應(yīng)變?nèi)?揭示了針鐵礦對沉積物吸附P固體濃度效應(yīng)的潛在影響機(jī)制。為不可逆性提高、固體濃度效應(yīng)變?nèi)醯奈襟w系提供案例。
【文章來源】：海洋環(huán)境科學(xué). 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
人工合成的α-FeOOH X射線衍射圖譜
不同針鐵礦添加量對沉積物解吸P速率的影響
由圖2B可得,隨著針鐵礦添加量升高,單位質(zhì)量沉積物解吸P量下降。各沉積物在0～1 h解吸P,1～4 h再吸附P,4 h后又小幅度的解吸P。這種先解吸再吸附的趨勢,在一些學(xué)者的動(dòng)力學(xué)研究中也多次出現(xiàn)。Gao[12]在研究水體pH對天鵝湖沉積物解吸P動(dòng)力學(xué)的影響時(shí),部分水體pH條件下,沉積物表現(xiàn)出先解吸、再吸附P的趨勢。天鵝湖為高鹽度咸水湖,再吸附現(xiàn)象可能是Ca-P共沉淀作用的結(jié)果。Barrow[13]在探究土壤預(yù)吸附P時(shí)間與固體濃度對解吸P動(dòng)力學(xué)的影響時(shí),各固體濃度預(yù)吸附時(shí)長為1 d的土壤解吸動(dòng)力學(xué)均出現(xiàn)先解吸再吸附P的現(xiàn)象,與本實(shí)驗(yàn)沉積物預(yù)吸附P的時(shí)長接近。沉積物預(yù)吸附P時(shí)間較短,則顆粒表層P濃度較高。當(dāng)顆粒在無P海水中解吸時(shí),表層P向水體快速釋放并趨近吸附解吸平衡,隨著部分表層P向顆粒內(nèi)部擴(kuò)散,顆粒會(huì)表現(xiàn)出再吸附P的趨勢。27 h時(shí),針鐵礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、1%、2%沉積物單位質(zhì)量解吸P量分別占預(yù)吸附P量的27.12%、19.24%和12.35%。針鐵礦含量的增加不利于沉積物解吸P,可能是針鐵礦的添加使沉積物中羥基基團(tuán)增多,提高了P與針鐵礦以雙基配合物結(jié)合的概率[14]。由圖3可得,沉積物由再吸附向再解吸P轉(zhuǎn)化過程中,未添加針鐵礦沉積物解吸P速率變化范圍為-3.29×10-4～1.04×10-4,大于沉積物針鐵礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)的-1.39×10-4～3.46×10-5、2%時(shí)的-2.43×10-4～6.06×10-5。說明針鐵礦的添加使沉積物解吸P的動(dòng)力學(xué)過程更穩(wěn)定。圖3 不同針鐵礦添加量對沉積物解吸P速率的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]渤海埕島油田海域沉積物對磷的吸附特征[J]. 彭玉春,高增文,趙全升,鄭西來. 海洋環(huán)境科學(xué). 2014(02)
[2]Zn（Ⅱ）/α-FeOOH吸附體系的固體濃度效應(yīng)[J]. 徐叢,李薇,潘綱. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[3]帶銹鐵器在海水介質(zhì)中腐蝕行為的電化學(xué)阻抗研究[J]. 歐陽維真,王蕾,許淳淳. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[4]用延展X射線精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收光譜研究Zn（Ⅱ）-TiO2體系的顆粒物濃度效應(yīng)和吸附可逆性[J]. 李薇,潘綱,陳灝,張美一,何廣智,楊玉環(huán). 核技術(shù). 2007(03)
[5]磷溶液濃度與針鐵礦表面吸附磷的化學(xué)狀態(tài)[J]. 劉凡,賀紀(jì)正,李學(xué)垣,徐鳳琳,何慧,王典芬. 科學(xué)通報(bào). 1994(21)
碩士論文
[1]渤海采油平臺(tái)改建魚礁區(qū)懸浮物與磷酸鹽的相互作用[D]. 李宇浩.青島大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3410060
【文章來源】：海洋環(huán)境科學(xué). 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
人工合成的α-FeOOH X射線衍射圖譜
不同針鐵礦添加量對沉積物解吸P速率的影響
由圖2B可得,隨著針鐵礦添加量升高,單位質(zhì)量沉積物解吸P量下降。各沉積物在0～1 h解吸P,1～4 h再吸附P,4 h后又小幅度的解吸P。這種先解吸再吸附的趨勢,在一些學(xué)者的動(dòng)力學(xué)研究中也多次出現(xiàn)。Gao[12]在研究水體pH對天鵝湖沉積物解吸P動(dòng)力學(xué)的影響時(shí),部分水體pH條件下,沉積物表現(xiàn)出先解吸、再吸附P的趨勢。天鵝湖為高鹽度咸水湖,再吸附現(xiàn)象可能是Ca-P共沉淀作用的結(jié)果。Barrow[13]在探究土壤預(yù)吸附P時(shí)間與固體濃度對解吸P動(dòng)力學(xué)的影響時(shí),各固體濃度預(yù)吸附時(shí)長為1 d的土壤解吸動(dòng)力學(xué)均出現(xiàn)先解吸再吸附P的現(xiàn)象,與本實(shí)驗(yàn)沉積物預(yù)吸附P的時(shí)長接近。沉積物預(yù)吸附P時(shí)間較短,則顆粒表層P濃度較高。當(dāng)顆粒在無P海水中解吸時(shí),表層P向水體快速釋放并趨近吸附解吸平衡,隨著部分表層P向顆粒內(nèi)部擴(kuò)散,顆粒會(huì)表現(xiàn)出再吸附P的趨勢。27 h時(shí),針鐵礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、1%、2%沉積物單位質(zhì)量解吸P量分別占預(yù)吸附P量的27.12%、19.24%和12.35%。針鐵礦含量的增加不利于沉積物解吸P,可能是針鐵礦的添加使沉積物中羥基基團(tuán)增多,提高了P與針鐵礦以雙基配合物結(jié)合的概率[14]。由圖3可得,沉積物由再吸附向再解吸P轉(zhuǎn)化過程中,未添加針鐵礦沉積物解吸P速率變化范圍為-3.29×10-4～1.04×10-4,大于沉積物針鐵礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)的-1.39×10-4～3.46×10-5、2%時(shí)的-2.43×10-4～6.06×10-5。說明針鐵礦的添加使沉積物解吸P的動(dòng)力學(xué)過程更穩(wěn)定。圖3 不同針鐵礦添加量對沉積物解吸P速率的影響
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]渤海埕島油田海域沉積物對磷的吸附特征[J]. 彭玉春,高增文,趙全升,鄭西來. 海洋環(huán)境科學(xué). 2014(02)
[2]Zn（Ⅱ）/α-FeOOH吸附體系的固體濃度效應(yīng)[J]. 徐叢,李薇,潘綱. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[3]帶銹鐵器在海水介質(zhì)中腐蝕行為的電化學(xué)阻抗研究[J]. 歐陽維真,王蕾,許淳淳. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[4]用延展X射線精細(xì)結(jié)構(gòu)吸收光譜研究Zn（Ⅱ）-TiO2體系的顆粒物濃度效應(yīng)和吸附可逆性[J]. 李薇,潘綱,陳灝,張美一,何廣智,楊玉環(huán). 核技術(shù). 2007(03)
[5]磷溶液濃度與針鐵礦表面吸附磷的化學(xué)狀態(tài)[J]. 劉凡,賀紀(jì)正,李學(xué)垣,徐鳳琳,何慧,王典芬. 科學(xué)通報(bào). 1994(21)
碩士論文
[1]渤海采油平臺(tái)改建魚礁區(qū)懸浮物與磷酸鹽的相互作用[D]. 李宇浩.青島大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3410060
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3410060.html
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