北京市北运河沉积物对氮、磷的吸附/解吸动力学特征

摘要：

选取北运河土沟、榆林庄及和合站3个典型河道断面,进行河道0～60 cm深度沉积物对氨氮、磷酸盐的吸附/解吸批平衡静态试验研究,采用多种动力学模型分析北运河沉积物对氮、磷的吸附/解吸动力学特性,提出适用于北运河沉积物吸附/解吸特性的动力学模型,并对模型参数的主要影响因素进行探讨.结果表明:1)北运河典型断面各深度的沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快反应阶段—慢反应阶段—平衡阶段;在0～0.5 h的快反应阶段可完成吸附或解吸总量的60％,且对氮、磷的吸附速率大于解吸速率.2)北运河各断面对氨氮与磷酸盐的平衡吸附量表现为S(榆林庄)＞S(土沟)＞S(和台站);对氨氮的平衡解吸量表现为S(土沟)＞S(榆林庄)＞S(和合站),对磷酸盐的平衡解吸量表现为S(和合站)＞S(土沟)＞S(榆林庄),沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附以化学吸附为主,平衡吸附与解吸量随断面深度的增加而减小,0～ 20 cm表层沉积物对氮、磷的吸附能力较强.3)Lagergren二级动力学模型对各深度沉积物的吸附/解吸过程拟合最优,模型参数公式为k2=Smax-0.369+0.163;qe=0.022 Smax+ 18.077Kf+ 41.947.通过模拟得出在400 mg/L氮、磷浓度下吸附于沉积物中的氮、磷污染物会随着解吸过程释放52％～ 80％的氨氮和6％～42％的磷酸盐,可能不仅二次污染上覆水体,还随河水下渗从而对地下水质形成潜在污染风险.

关键词：北运河、沉积物、氮、磷、吸附、解吸、吸附速率

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资助基金：水利部公益性行业科研专项经费项目201401054

在线出版日期：2018-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：650-659