水体底泥对污染物的吸附-解吸机理的研究

第33卷第2期2014年4月四川环境SICHUANENVIRONMENTV01．33．No．2April2014·综述·水体底泥对污染物的吸附一解吸机理的研究郗晓丹(眉山市环境监测中心，四川眉山620010)摘要：水体底泥污染已经成为世界范围内的一个重要的环境问题，其污染物主要通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶冲刷等进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，使底泥受到严重污染。吸附一解吸是底泥污染的重要过程，为了控制水体底泥污染，对底泥对各种污染物的吸附一解吸机理及其影响因素的研究显得极其重要。本文总结了底泥中氮、磷和重金属等的吸附一解吸的影响因素及机理，对今后水体底泥污染方面的研究具有重要意义。关键词：底泥；吸附一解吸；氮；磷；重金属；持久性有机物中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1001-3644(2014)02-0117-05StudyofAdsorptionandDesorptionMechanismofSedimentonPollutantsXIXiao．dan(Me~hanEnvironmentalMonitoringCenter，Me~han，Sichuan620010，China)Abstract：Thecontaminationofsedimentinwaterbodyhasbecameaworldwideenvironmentalproblem．Thepollutantscomeintoriversandlakesthroughatmosphericsedimentation，wastewaterdischargeandrainwatererosion，eventuallyaccumulatedinsedimentandmakethesedimentheavilycontaminated．Adsorptionanddesorptionaremajorprocessesofthesedimentcontamination．Inordertocontrolsedimentcontamination，itisimportanttolearnthemechanismandinfluencingfactorsoftheprocesses．Inthispaper，theinfluencingfactorsandmechanismsofadsorptionanddesorptionofsedimentonnitrogen，phosphorusandheavymetalaresummarized．Itisofgreatsignificanceforwatersedimentpollutionstudiesinthefuture．Keywords：Sediment；adsorptionanddesorptionmechanism；nitrogen；phosphorus；heavymetal；persistentorganicpollutants底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。表面0～15公分厚之底泥称表层底泥(Surfacesediment)，超过15公分厚之底泥称为深层底泥(Deepsediment)。水体底泥(沉积物)中含有大量的氮、磷、重金属、有机氯农药等污染物，严重威胁着水体的生态环境安全，这些污染物造成的底泥污染已经成为世界范围内的一个重要环境问题_lJ，其污染物主要是通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中并逐渐富集，目前对底泥中营养物质及污染物的研究内容主要是氮、收稿日期：2013~7-29作者简介：郗晓丹(1979一)，男，四川眉山人，2001年毕业于四川师范大学化学教育专业，工程师，现从事环境监测与环境管理工作。磷、重金属、持久性有机物等。吸附一解吸是底泥污染的重要过程，因此，为了进一步控制并治理水体底泥污染，学者们对底泥对各种污染物的吸附一解吸机理以及其影响因素做了许多研究。1底泥对污染物的吸附一解吸作用底泥中的有机质、水成矿化物和粘土矿物是起吸附作用的主要组分。吸附作用大致分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附等，表面吸附是一种物理吸附，主要是通过静电力作用完成的，与矿物质颗粒等的比表面积大小有关；离子交换吸附属于物理化学吸附，在这个吸附过程中，每吸附一部分阳离子，同时也释放出等量的其他阳离子，其中离子的电价越高，半径越小，越易发生交换反应，它是一种可逆的反应，不受温度影响；专属吸附是一种化学吸附，该过程中除了化学键的作用外，还有1l8四川环境33卷加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用，它不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。吸附一解吸是一个平衡过程，当吸附