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乌梁素海沉积物对磷吸附特性的粒度效应研究

作　者: 高敏
导　师: 张生
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 乌梁素海 表层沉积物 吸附 粒度效应
分类号: X13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


湖泊富营养化已成为全球所面临的水生态环境问题之一,磷是湖泊富营养化的控制性营养元素,通过动态迁移转换同时存在于上覆水体和下覆底泥沉积物中,研究表明,影响磷在水与沉积物界面间迁移转换过程的因素很多,其中沉积物粒径的差异表现出对磷的不同的吸附特征,直接影响到磷在水与沉积物界面间的迁移转换过程。为了深入认知乌梁素海沉积物对磷吸附特性的粒度效应,本文对乌梁素海表层沉积物通过筛分分为四个粒径范围,即:小于63μm、63-125μm、125-250μm、大于250μm,进行了不同粒径沉积物的吸附动力学及吸附等温试验,结果显示总氮和总磷吸附的粒度效应较为明显,各粒级对总磷的贡献率由吸附能力和质量百分比共同控制,试验初期的0～45min内,各粒级吸附速率均较高,且不同粒级沉积物对磷吸附的粒度效应明显,吸附量、吸附速率和吸附效率均呈现出随粒径增大而减小的趋势。通过对磷的吸附过程试验数据分析发现,在高浓度条件下,沉积物磷吸附动力学和等温吸附过程与二级动力学方程和Langmuir模型拟合的最佳,在低浓度条件下,沉积物对磷酸盐的吸附量(或解吸量)与初始质量浓度及平衡浓度之间呈很好的线性关系。试验结果还表明沉积物对磷的吸附是吸热反应,温度升高,有利于沉积物对磷的吸附沉积物对磷的吸附,同时受环境pH值的影响,强酸条件下,沉积物对磷的吸附量较小,随pH值升高而递增。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 磷的主要来源及危害  9-11
    1.1.1 磷的主要来源  9-10
    1.1.2 磷的危害  10-11
  1.2 磷吸附研究进展  11-15
    1.2.1 吸附机制  11-12
    1.2.2 磷酸盐吸附的数学模拟研究及应用进展  12-14
    1.2.3 沉积物吸附磷的研究进展  14
    1.2.4 沉积物吸附磷的影响因素  14-15
  1.3 选题依据及研究意义  15-16
  1.4 研究内容及方案  16-18
    1.4.1 研究内容  16-17
    1.4.2 研究方案  17-18
2 研究区概况及试样准备  18-24
  2.1 研究区概况  18-22
    2.1.1 自然地理概况  18-19
    2.1.2 气象条件  19-20
    2.1.3 流域灌排系统概况  20
    2.1.4 地质地貌特征  20-21
    2.1.5 乌梁素海主要污染源  21-22
  2.2 试样准备  22-24
    2.2.1 样品采集  22-23
    2.2.2 沉积物前处理  23
    2.2.3 试验仪器  23-24
3 沉积物中营养盐含量的粒度效应  24-34
  3.1 试验方法  24-26
    3.1.1 沉积物粒径组成的测定方法  24
    3.1.2 沉积物总磷含量的测定方法  24-25
    3.1.3 沉积物总氮含量的测定  25-26
  3.2 试验结果与分析  26-30
    3.2.1 粒径的组成分析  26-27
    3.2.2 总磷和总氮的含量与沉积物粒度的关系  27-30
  3.3 沉积物不同粒级的全磷贡献率  30-33
  3.4 小结  33-34
4 不同粒级沉积物对磷的吸附特性研究  34-50
  4.1 试验方法  34-35
    4.1.1 吸附动力学试验  34
    4.1.2 吸附等温线试验  34-35
  4.2 试验结果与讨论  35-48
    4.2.1 分粒级磷吸附动力学特征研究  35-38
    4.2.2 不同粒级沉积物等温吸附特征  38-43
    4.2.3 不同粒径磷的低浓度吸附及吸附解析平衡浓度的研究  43-48
  4.3 小结  48-50
5 不同粒级沉积物对磷吸附的影响  50-56
  5.1 试验方法  50
  5.2 试验结果与讨论  50-55
    5.2.1 pH 的影响  50-51
    5.2.2 温度的影响  51-54
    5.2.3 水土比的影响  54-55
  5.3 小结  55-56
6 结论与展望  56-58
  6.1 结论  56-57
  6.2 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
作者简介  63

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境化学
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