长江中下游浅水湖泊表层沉积物对氨氮的吸附

长江中下游浅水湖泊表层沉积物对氨氮的吸附农业环境科学学报2007,26(4):1224-1229JournalofAgro-EnvironmentScience摘要:在室内模拟条件下,研究了长江中下游浅水湖泊13个表层沉积物对氨氮的吸附动力学和热力学特征,并分析了沉积物理化性质对氨氮吸附特性的影响。结果表明:①沉积物对氨氮的吸附主要在前2h内完成,之后逐渐达到吸附平衡;用多个模型对实验结果进行模拟,除一级反应动力学模型外,其他模型拟合的效果都较好;②用Henry方程能很好地模拟低浓度条件下沉积物对氨氮的吸附,沉积物对氨氮的吸附-解吸平衡浓度变化较大,为0.60~2.77mg·L-1;③用Langmuir模型对吸附热力学的实验结果进行拟合,达到显著水平,沉积物对氨氮的最大吸附量为294.11～1466.67mg·kg-1;④沉积物对氨氮的最大吸附量Qmax取决于沉积物对氨氮的总最大吸附量Qd+Qmax,而沉积物对氨氮的吸附-解吸平衡浓度X0则取决于沉积物对氨氮的本底吸附量Qd;⑤Qmax和Qd+Qmax与沉积物的OM和CEC呈正相关关系,与总氮、总磷和小于0.01mm的粒度分布均呈较差的负相关关系;X0和Qd与沉积物OM、CEC、总氮、总磷和小于0.01mm的粒度分布均呈正相关关系。关键词:浅水湖泊;沉积物;氨氮;吸附量;相关关系中图分类号:X524文献标识码:A文章编号:1672-2043(2007)04-1224-06收稿日期:2006-11-11基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412304)作者简介:王娟(1979—),女,河南南阳人,博士研究生,研究方向为水污染控制。E-mail:lnwangjuan@163.com。责任作者:金相灿氮素在湖泊沉积物-水体界面的迁移和转化是一个复杂的生物化学过程[1],在富氧条件下,沉积物库中的有机氮化物经矿化作用,生成NH4+、NO3-等无机离子扩散进入上覆水体中,提高水体氮浓度和营养水平;而上覆水中的NH4+、NO3-等也能反向扩散进入沉积物中,即发生沉积物对无机氮的吸附[2],且在整个交换过程中氮素主要以氨氮的形式存在[1]。特别是在外源氮存在的情况下,由于外源输入污染物的输入通量较大,来不及降解的污染物直接进入沉积物,沉积物就成为湖泊污染物质的“汇”[3]。因此,研究沉积物对氨氮的吸附特征