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        沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征影響

        2013-12-01 02:49:16王而力王嗣淇江明選遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院遼寧阜新3000阜新市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站遼寧阜新3000
        中國環(huán)境科學(xué) 2013年2期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)化腐殖質(zhì)礦質(zhì)

        王而力,王嗣淇,江明選 (.遼寧工程技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 阜新 3000;.阜新市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,遼寧 阜新 3000)

        江河N、P含量以及向河口輸送的研究對(duì)全球海陸相互作用計(jì)劃(LOICZ)以及我國近海赤潮的控制有著重要的意義.無機(jī)氮與活性磷酸鹽已成渤海主要污染物質(zhì),近岸海域受徑流影響較大,河流攜帶大量的營養(yǎng)鹽(無機(jī)氮和活性磷酸鹽),使該海域營養(yǎng)豐富[1-4].在江河磷素輸移過程中,顆粒態(tài)磷(PP)可占到相當(dāng)大的比例[5-9].河流中總磷(TP)的含量與懸浮性固體(SS)含量有較強(qiáng)的正相關(guān)[10-11].顆粒態(tài)磷是長(zhǎng)江河口及近海區(qū)富營養(yǎng)化的潛在污染源,它對(duì)河口及近海的生態(tài)環(huán)境造成很大影響[12-13].沉積物中磷的釋放對(duì)上覆水體的營養(yǎng)水平有著不可忽視的影響[14-16].可見,水體顆粒物所吸附的磷在地球化學(xué)循環(huán)中具有特殊的意義.關(guān)于有機(jī)質(zhì)含量對(duì)沉積物磷吸附特征影響研究[17-20]已有過報(bào)道,沉積物對(duì)磷的最大吸附容量(Qmax)主要受其有機(jī)質(zhì)含量的控制,磷的吸附容量與總有機(jī)碳(TOC)含量有較好的正相關(guān)關(guān)系.鐵、鋁氧化礦物的吸附作用是沉積物中磷滯留的重要機(jī)制,非石灰性沉積物對(duì)磷酸鹽的吸附主要是由于其中的無定形及非結(jié)晶鐵氧化礦物造成的,它可通過代換吸附和專性吸附而吸附磷[21].關(guān)于沉積物中活性Fe和Al對(duì)P的吸附特征影響研究[19-20,22]也有過報(bào)道,沉積物對(duì)磷吸附分配系數(shù)(Kp)和吸附容量(Гmax)都與活性態(tài)Fe和Al含量呈良好的線性關(guān)系,沉積物中活性態(tài)Fe和Al是對(duì)磷持留的主要作用者.并且,鐵/鋁磷是沉積物"源"、"匯"轉(zhuǎn)化過程中較活躍的磷組分[23].懸浮層沉積物中(Fe+Al)–P更能指示環(huán)境的污染狀況[24].不同類型沉積物間對(duì)磷酸鹽吸附容量存在很大的差異[16].由于腐殖質(zhì)能和鐵、鋁形成有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體[25],提供了重要的無機(jī)磷吸附位點(diǎn),從而增強(qiáng)了對(duì)磷的吸附[26-27].近年來,水體顆粒物的研究從單一相物質(zhì)(純礦物或腐殖質(zhì))的理想體系逐漸向多相物質(zhì)(含礦物、腐殖質(zhì))復(fù)雜體系方向發(fā)展,礦物–腐殖質(zhì)間的交互作用是土壤和水體沉積物及懸浮顆粒物中環(huán)境物質(zhì)的重要界面過程.不管是氮、磷營養(yǎng)元素還是有毒的重金屬、有機(jī)物,它們?cè)诒砩h(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化與歸趨都受到礦物、腐殖質(zhì)及其復(fù)合體的表面活性和遷移性的調(diào)控[28].關(guān)于沉積物 Fe、Al及其氧化物與有機(jī)質(zhì)復(fù)合形成的有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷吸附特征影響研究卻鮮見報(bào)道.河流沉積物主要來源于流域的土壤[29].土壤有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體主要是鈣鍵復(fù)合體(G1組)和鐵鋁鍵復(fù)合體(G2組),是土壤中的兩類主要的有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體,其含量約占復(fù)合體總量的50%左右,而且其活性程度較高[30].因而成為影響磷素生物地球化學(xué)循環(huán)的一個(gè)重要因素.因此,研究沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征影響,對(duì)于估算吸附態(tài)磷的入海(湖)通量具有特殊的實(shí)踐意義.西遼河是遼河的主要支流之一,其流域面積占遼河流域總面積 64.6%,徑流量占遼河總徑流量的 21.6%[31],遼河雙臺(tái)子河口淤泥質(zhì)沉積物主要來源于西拉木倫河,貢獻(xiàn)率達(dá) 76.08%[32].本文研究了西遼河沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征影響,以期為應(yīng)用有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體含量和組成估算吸附態(tài)磷入海通量提供依據(jù).

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 采樣點(diǎn)位布設(shè) 西遼河上、中、下游均為沖積平原[33],河道坡降比較小,水體中顆粒物易于沉積.上、中、下游沉積物理化性質(zhì)變化不大(表1).為了研究西遼河全河段沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷吸附特征影響,采樣點(diǎn)位基本按等距離布設(shè).采樣點(diǎn)的分布情況為:西遼河上游 2條支流老哈河(設(shè)置玉田皋斷面)和西拉木倫河(設(shè)置海拉蘇斷面);西遼河中游(設(shè)置通遼、雙遼2個(gè)斷面);西遼河下游(設(shè)置三眼井?dāng)嗝?.

        1.1.2 樣品采集 應(yīng)用自制的底質(zhì)采樣器,在設(shè)置的 5個(gè)斷面上采集表層(0~10cm)沉積物樣品20kg,自然風(fēng)干,通過1mm篩,備用.

        1.1.3 樣品制備 采用相對(duì)密度分組法和熊毅-傅積平改進(jìn)的結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)分組法[34-36].

        重組樣品:稱取樣品10g,置于100mL離心管中,加入相對(duì)密度 1.8的重液(溴仿與氯仿按1:3.35配制)50mL,超聲波分散10min,輕組有機(jī)物懸浮于重液上部,重組部分沉于管底,重復(fù) 3次,至樣品中無輕組有機(jī)物為止,將用重液分離過程中沉于管底的重組樣品用95%乙醇沖洗3~5次,再用去離子水沖洗3~5次,風(fēng)干備用.此樣品中含有鈣鍵腐殖質(zhì)(G1組)、鐵鋁鍵腐殖質(zhì)(G2組)和緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)(HⅢ組).

        鐵鋁鍵腐殖質(zhì)(G2組)+緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)(HⅢ組)樣品[37]:稱取重組樣品5g,置于100mL離心管中,加入 0.5mol/L硫酸鈉 50mL,離心管加蓋后豎放在加有冰水的槽型超聲波清洗槽內(nèi),保持超聲波清洗槽里的冰水面與離心管中的液面接近,于21.5 kHz,300mA,超聲分散20min.經(jīng)超聲波分散后的樣品,以 3000r/min的速度離心 10min,離心后,收集上部溶液,測(cè)定鈣鍵腐殖質(zhì)含量,樣品中再加入硫酸鈉溶液 20mL,洗滌 3次,至浸出液中無 Ca2+反應(yīng).提取出鈣鍵腐殖質(zhì)(G1組),樣品中剩有鐵鋁鍵腐殖質(zhì)(G2組)和緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)(HⅢ組),復(fù)酸,提取后樣品再加入 0.1mol/L硫酸溶液50mL,使提取過程中被硫酸鈉破壞的腐殖質(zhì)恢復(fù)原狀,然后用去離子水洗至中性,風(fēng)干備用.

        全去除腐殖質(zhì)(H0組)樣品[38-39]:稱取重組樣品 5g,置于 100mL離心管中,加少量去離子水使之濕潤(rùn),然后加入 30%過氧化氫 10mL,連續(xù)加入2次,超聲波分散 10min,使有機(jī)無機(jī)復(fù)合體充分分散,再加入 30%過氧化氫 10mL,至樣品不再產(chǎn)生氣泡.過量的過氧化氫用煮沸法去除.

        樣品制備完成后重新測(cè)定其有機(jī)質(zhì)含量,以此為依據(jù)計(jì)算樣品的碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)和碳標(biāo)化飽和吸附量.

        1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        稱取制備樣品2.5g,置于100mL聚乙烯塑料離心管中,分別加入不同濃度磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(用磷酸二氫鉀(分析純)配制;初始磷標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度序列為10,20,30,40,50,60,70,80,90,100mg/L)25mL.振蕩吸附24h[40],靜止平衡2h,上清液通過0.45μm微孔濾膜后,測(cè)定磷濃度,由初始磷濃度與平衡溶液磷濃度差值計(jì)算得出樣品對(duì)磷的吸附量.每個(gè)樣品設(shè)置3次重復(fù),在變異系數(shù)小于5%的前提下,取用3次測(cè)定結(jié)果的平均值.

        1.3 測(cè)試方法

        平衡液中磷濃度采用鉬銻抗分光光度法測(cè)定[41];沉積物有機(jī)組成采用相對(duì)密度分組法和熊毅-傅積平改進(jìn)的結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)分組法測(cè)定[34-36];腐殖質(zhì)含量采用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法測(cè)定[34].

        1.4 計(jì)算方法

        1.4.1 吸附量計(jì)算方法 由初始磷濃度與平衡溶液磷濃度的差值計(jì)算得出樣品對(duì)磷的吸附量.計(jì)算公式如下:

        式中:C0為初始磷濃度,mg/L;Ce為吸附平衡時(shí)磷濃度,mg/L;V為平衡溶液體積,L;W為供試樣品質(zhì)量,kg;Гe為吸附平衡時(shí)吸附量,mg/kg.

        1.4.2 吸附分配系數(shù) 沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征用 Freundlich吸附方程來定量描述.

        式中:Гe為吸附平衡時(shí)的吸附量,mg/kg;Ce為吸附平衡時(shí)液相中的吸附質(zhì)濃度,mg/L; k為吸附分配系數(shù),在一定平衡溶液濃度條件下,吸附質(zhì)在固相和液相中的分配比,可直觀表征吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附容量的大小;n為吸附速率常數(shù),表示隨著吸附質(zhì)溶液濃度的增加,吸附量增加的速度;上式直線化可得,以 lnΓ 對(duì) lnC作ee圖,即可求得各特征值.

        1.4.3 飽和吸附量 沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征還用Langmuir吸附方程來定量描述.

        式中:Гe為吸附平衡時(shí)的吸附量,mg/kg;Гm為飽和吸附量,mg/kg;可直觀表征吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附能力大小;Ce為吸附平衡時(shí)液相中的吸附質(zhì)濃度,mg/L;b為吸附作用的平衡常數(shù),也叫做吸附系數(shù).

        以Ce/Γe對(duì)Ce作圖,即可求得各特征值.

        1.4.4 碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)[38]

        式中:koc為碳標(biāo)化吸附分配系數(shù);k為吸附分配系數(shù);ωoc為有機(jī)質(zhì)含量,%.

        1.4.5 碳標(biāo)化飽和吸附量[38]

        式中:Гmoc為碳標(biāo)化飽和吸附量,mg/kg;Гm為飽和吸附量,mg/kg;ωoc為有機(jī)質(zhì)含量,%.

        2 結(jié)果與分析

        2.1 供試沉積物樣品腐殖質(zhì)組成特征

        供試沉積物樣品的腐殖質(zhì)組成特征見表 1.沉積物中緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)含量最高,平均含量為0.632%,占重組比例平均為 60.52%.其次為鐵鋁鍵腐殖質(zhì),平均含量為 0.278%,占重組比例平均為26.25%.鈣鍵腐殖質(zhì)含量最低,平均含量為 0.134%,占重組比例為12.84%.西遼河上、中、下游沉積物5個(gè)樣品腐殖質(zhì)組成特征變異系數(shù)(C.V在1.47%~3.74%之間)不大.西遼河上、中、下游5個(gè)點(diǎn)位沉積物樣品影響磷吸附性能的腐殖質(zhì)組成特征比較均一.實(shí)驗(yàn)結(jié)果取5個(gè)點(diǎn)位的平均值.

        表1 供試沉積物樣品的腐殖質(zhì)組成Table 1 Humus composition of tested sediment

        2.2 沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷吸附特征影響

        沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附等溫線擬合參數(shù)見表2,表2表明,沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的吸附特征均符合Langmuir吸附等溫式,其R2在0.989~0.996之間.該吸附特征也符合 Freundlich吸附等溫式,其 R2在 0.965~0.998之間.不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的飽和吸附量(Гm)由大到小排序?yàn)?G2組+HⅢ組(1517.41mg/kg)>重組(G1組+G2組+HⅢ組)(1182.84mg/kg)> 原 樣 (948.38mg/kg)>H0組(327.07mg/kg).吸附分配系數(shù)(k)由大到小排序?yàn)橹亟M(G1+G2+HⅢ組)(48.12)>原樣(39.17)>G2組+HⅢ組(20.30)>H0組(6.14).河流沉積物主要來源于流域的土壤[29].研究表明,西遼河流域沙土磷飽和吸附量(Γm)為312.55mg/kg,吸附分配系數(shù)(k)為 31.55[42].西遼河沉積物原樣的磷飽和吸附量(948.38mg/kg)大于該流域沙土磷飽和吸附量(312.55mg/kg),沉積物原樣的磷吸附分配系數(shù)k(39.17)大于該流域沙土磷吸附分配系數(shù)(31.55),流域土壤中能夠被沖刷進(jìn)入河道的是那部分粒徑<0.025mm 的沖瀉質(zhì)顆粒[43].這部分顆粒有機(jī)質(zhì)含量較高(通常 52%~98%的土壤有機(jī)質(zhì)集中在黏粒部分[44]),因而磷飽和吸附量較大,磷在固相中的分配比例較高.

        表2 吸附等溫線擬合參數(shù)Table 2 Relevant parameters for phosphorus sorption

        2.3 沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體碳標(biāo)化擬合參數(shù)分析

        沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體的吸附分配系數(shù)和飽和吸附量經(jīng)碳標(biāo)化計(jì)算[38]后,等于把不同復(fù)合形態(tài)的腐殖質(zhì)對(duì)磷吸附特征影響放在同一基點(diǎn)上進(jìn)行比較,有利于說明不同復(fù)合形態(tài)的腐殖質(zhì)對(duì)磷吸附特征的影響.用式(4)和式(5),不同復(fù)合形態(tài)腐殖質(zhì)的碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)(koc)和碳標(biāo)化飽和吸附量(Гmoc)計(jì)算結(jié)果見表3.

        表3 吸附等溫線碳標(biāo)化擬合參數(shù)Table 3 Normalized carbon relevant parameters for phosphorus sorption

        以原樣的碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)為基準(zhǔn),表 3表明,重組的碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)相當(dāng)于原樣的153.27%,G2+HⅢ組的碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)相當(dāng)于原樣的 68.47%,腐殖質(zhì)被“完全”去除后,其碳標(biāo)化吸附分配系數(shù)只能達(dá)到原樣的 9.93%.可見,重組腐殖質(zhì)對(duì)磷的吸附分配系數(shù)影響較大.

        以原樣的碳標(biāo)化飽和吸附量為基準(zhǔn),表 3表明,重組的碳標(biāo)化飽和吸附量相當(dāng)于原樣的 1.27倍,G2+HⅢ組的碳標(biāo)化飽和吸附量相當(dāng)于原樣的1.88倍,腐殖質(zhì)被“完全”去除后,其碳標(biāo)化飽和吸附量只能達(dá)到重組的 35.62%.可見,G2+HⅢ組腐殖質(zhì)對(duì)磷的飽和吸附量影響最大.

        3 討論

        3.1 沉積物有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體團(tuán)聚結(jié)構(gòu)對(duì)磷吸附機(jī)理探討

        近年來,水體顆粒物的研究開始從單一相物質(zhì)(純礦物或腐殖質(zhì))的理想體系逐漸向多相物質(zhì)(含礦物、腐殖質(zhì))復(fù)雜體系方向發(fā)展,并向微觀領(lǐng)域深化研究[28].有機(jī)無機(jī)復(fù)合是土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成的重要機(jī)制和物質(zhì)基礎(chǔ)[45].氧化鐵同有機(jī)質(zhì)一樣能增加土壤中復(fù)合體的含量,其中氧化鐵與 G2型復(fù)合體呈正相關(guān)[46].氧化鐵的形態(tài)及其含量,對(duì)土壤團(tuán)聚體的形成,亦起重要作用[47].土壤和侵蝕泥沙氮磷養(yǎng)分主要是存在于不同粒徑的土壤團(tuán)聚體中[48].顆粒表面 1~10nm 的孔隙體積隨著污染程度的加重,泥沙比表面積減小,孔體積減小,在污染過程中孔徑較小的孔隙逐漸被填充[49].穩(wěn)、緊結(jié)態(tài)腐殖質(zhì)是形成沉積物疏松多孔團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的重要膠結(jié)物質(zhì),在團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)中存在孔隙填充方式的磷吸附[50].有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體形成機(jī)制研究[51]表明,疏水的腐殖酸和腐殖酸鹽通過鈣、鐵鋁鍵在土粒表面形成凝膠膜,并通過進(jìn)一步的脫水固定在礦物表面,形成穩(wěn)定的有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體.鈣和鐵鋁氧化物及水化氧化物在復(fù)合體形成過程中充當(dāng)“橋”的作用,將帶負(fù)電荷的粘粒礦物和帶負(fù)電荷的腐殖質(zhì)分子通過離子交換反應(yīng)結(jié)合在一起,這就是所謂的陽離子橋.通過陽離子橋接作用形成有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體[52-55].陽離子的化合價(jià)越高,陽離子橋接作用就越強(qiáng)烈[56].三價(jià)的鐵鋁離子對(duì)有機(jī)質(zhì)在礦物上的化學(xué)作用的影響比二價(jià)的鈣離子大.因而更有利于團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的形成.

        3.2 沉積物鐵鋁氧化物及水化氧化物的配位體對(duì)磷吸附機(jī)理探討

        土壤中幾乎所有的固體物質(zhì)都能吸附磷,但不同物質(zhì)吸附固定磷的能力存在很大差異,土壤對(duì)磷的吸附包括陰離子交換吸附和配位吸附[57].土壤中的無定形鐵鋁氧化物和水化氧化物是磷的主要吸附基質(zhì)[26-27].鐵鋁氧化物及水化氧化物通常帶正電荷,具有比黏粒礦物更大的表面積[58-60].同時(shí),鐵鋁鍵復(fù)合體中腐殖物質(zhì)較鈣鍵復(fù)合體中腐殖物質(zhì)有更強(qiáng)的絡(luò)合親和力[30].在鐵鋁鍵復(fù)合體中除存在孔隙填充方式的磷吸附外,還存在磷的配位吸附.因而鐵鋁鍵腐殖質(zhì)對(duì)磷的吸附能力比鈣鍵腐殖質(zhì)強(qiáng)得多.表3表明,重組的碳標(biāo)化飽和吸附量為1157.05mg/kg,相當(dāng)于原樣的1.27倍.而 G2+HⅢ組的碳標(biāo)化飽和吸附量為1736.82mg/kg,相當(dāng)于原樣的1.88倍.

        3.3 沉積物全去除腐殖質(zhì)樣品磷吸附機(jī)理探討

        有機(jī)質(zhì)是團(tuán)聚體存在的膠結(jié)物質(zhì)[61].有機(jī)質(zhì)能提高土壤中無定形鐵和絡(luò)合態(tài)鐵的含量,顯著提高鐵的活化度[46].活化后的氧化鐵具有巨大的比表面積和很強(qiáng)的表面化學(xué)活性,能吸附含氧陰離子(如磷酸鹽)[59].表 3表明,腐殖質(zhì)被“完全”去除后,H0組的飽和吸附量?jī)H為 327.07mg/kg,只能達(dá)到原樣的35.62%.大大降低了磷的飽和吸附量.腐殖質(zhì)被去除后,既破壞了有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體團(tuán)聚結(jié)構(gòu),又改變了鐵鋁氧化物及水化氧化物的配位體性質(zhì),沒有有機(jī)質(zhì)活化的單純的鐵鋁氧化物及水化氧化物并不能產(chǎn)生對(duì)磷的配位吸附作用.因而,降低了沉積物對(duì)磷的固持能力.

        3.4 懸浮顆粒物鐵鋁鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體吸附態(tài)磷緩沖機(jī)制

        研究[13,62-63]表明,河口區(qū) PO43--P緩沖機(jī)制主要受顆粒物與水相相互作用控制,由于河口懸浮物的良好吸附性能,在河口 PO43--P濃度較高的水域顆粒物能吸附大量 PO43--P,而在 PO43--P濃度較低的水域被吸附的PO43--P又從懸浮顆粒物中向水體釋放出來,從而使 PO43--P含量在整個(gè)河口區(qū)變化很小.懸浮層沉積物中(Fe+Al)-P更能指示環(huán)境的污染狀況[24].正是由于鐵鋁鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷的巨大吸附/解吸性能,在河口區(qū)維持水體PO43--P正常水平中發(fā)揮重要的緩沖作用,而使得鐵/鋁磷成為沉積物"源"、"匯"轉(zhuǎn)化過程中較活躍的磷組分[23].

        3.5 沉積物不同有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體吸附態(tài)磷攜載量估算

        礦物–腐殖質(zhì)間的交互作用是土壤和水體沉積物及懸浮顆粒物中環(huán)境物質(zhì)的重要界面過程.氮、磷營養(yǎng)元素及有毒的重金屬、有機(jī)物,它們?cè)诒砩h(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化與歸趨都受到礦物、腐殖質(zhì)及其復(fù)合體的表面活性和遷移性的調(diào)控[28].以原樣的磷飽和吸附量為基準(zhǔn),鈣鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體、鐵鋁鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體攜載的吸附態(tài)磷可分別按1.27和1.88倍估算.

        4 結(jié)論

        4.1 通過過氧化氫去除腐殖質(zhì)后的沉積物對(duì)磷的吸附能力大大降低,其飽和吸附量(Гmoc)只能達(dá)到原樣的 35.62%,吸附分配系數(shù)(k)只能達(dá)到原樣的 9.93%.進(jìn)一步說明有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體是影響磷在沉積物上吸附的主要因素.同時(shí)也說明鐵和鋁的獨(dú)立存在并不能產(chǎn)生對(duì)磷的配位吸附作用,只有與腐殖質(zhì)復(fù)合后才能具有配位吸附作用.4.2 沉積物中的鈣鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷具有孔隙填充方式的吸附,其碳標(biāo)化飽和吸附量為1157.05mg/kg,相當(dāng)于原樣的1.27倍.

        4.3 沉積物中的鐵鋁鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體對(duì)磷除具有孔隙填充方式的吸附外,還具有配位吸附作用,其碳標(biāo)化飽和吸附量可達(dá)1736.82mg/kg,相當(dāng)于原樣的1.88倍.

        4.4 考查沉積物對(duì)磷的吸附能力不但要考慮有機(jī)質(zhì)的含量,更要考慮有機(jī)質(zhì)的復(fù)合形態(tài),它也是影響沉積物對(duì)磷吸附特征的重要因素.應(yīng)用有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體含量與組成進(jìn)行吸附態(tài)磷入海通量估算時(shí),以原樣的磷飽和吸附量為基準(zhǔn),鈣鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體、鐵鋁鍵有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體攜載的吸附態(tài)磷可分別按1.27和1.88倍估算.

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