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黑臭水体不仅严重影响着城市的市容市貌,也对流域内居民的生活环境和健康问题产生巨大的危害。氨氮在水体中起着重要的作用,直接影响水体质量。因此,研究黑臭水体底泥对水体中氨氮的吸附-解吸特性具有重大的现实意义。本文以东辽河典型支流黑臭水体-仙人河表层020 cm底泥为研究对象,通过实验室模拟试验,探讨黑臭水体底泥对氨氮的吸附-解吸特性。自上而下取河道四个采样点(田家炳中学上游、田家炳中学下游、太阳升,入辽河口)的上覆水、间隙水和底泥做理化分析,结果表明,河流水质污染极为严重,远远超过国家V类水标准。上覆水总氮的含量在8.5213.97 mg·L-1之间,平均值为8.23 mg·L-1。上覆水氨氮的含量在1.719.17 mg·L-1之间,平均值达到6.38 mg·L-1。间隙水中氨氮的含量相比上覆水中氨氮的含量要高出许多,在1.4539.52 mg·L-1之间,平均值为26.41 mg·L-1。底泥中氨氮含量在16.22190.80mg·L-1之间,平均值为115.76 mg·L-1。在同样的点位条件下,1020 cm间隙水和底泥中氨氮含量均大于010 cm间隙水中氨氮含量。取其中两个采样点(田家炳中学上游和入辽河口)010 cm和1020 cm两个深度的四个底泥样品,对黑臭水体底泥吸附-解吸氨氮的过程进行室内模拟试验。结果表明,底泥对氨氮的吸附动力学过程主要在前30 min内完成,60 min以后吸附速率减小直至基本达到吸附平衡。各采样点吸附量在2.943.90 g·kg-1之间,平均值为3.53 g·kg-1。在相同深度底泥条件下,入辽河口底泥最大吸附量大于田家炳中学上游底泥最大吸附量。在相同点位条件下,1020 cm底泥的最大吸附量大于010 cm底泥的最大吸附量。分别用颗粒内扩散动力学模型、一级反应动力学模型和准二级动力学模型对实验数据进行拟合,拟合结果表明,黑臭水体底泥对氨氮的吸附动力学过程与准二级动力学模型模拟效果较好,其平衡吸附量在3.2553.723 g·kg-1之间,变化趋势为入辽河口1020 cm>田家炳中学上游1020 cm>入辽河口010 cm>田家炳中学1020 cm。黑臭水体底泥对氨氮吸附动力学与一级反应动力学模型和颗粒内扩散模型拟合结果均较差,表明底泥对氨氮的吸附过程受多种因素共同影响且控制底泥吸附氨氮速率的不是内扩散。在实验浓度范围(0200 mg·L-1)内,随着溶液的氨氮平衡浓度增高,底泥对氨氮的吸附量基本呈线性增加,在低浓度区(<6 mg·L-1)底泥都出现解吸现象。相同深度的条件下,田家炳中学上游底泥的吸附能力比入辽河口底泥的吸附能力强。在同一点位的条件下,1020 cm底泥的吸附能力强于010 cm底泥的吸附能力。用Langmuir模型对底泥吸附热力学实验数据进行拟合,拟合效果较好(R2>0.91),底泥对氨氮的最大吸附容量为11.65518.116 g·kg-1,最大值出现在田家炳中学010 cm;用Henry模型同样能很好地拟合黑臭水体底泥对氨氮的吸附过程(R2>0.97)。底泥对氨氮的吸附-解吸平衡浓度变化范围在3.233.88g·kg-1之间,入辽河口底泥的吸附-解吸平衡浓度大于田家炳中学的吸附-解吸平衡浓度。用Freundlich模型也能很好的描述底泥对氨氮的热力学吸附(R2>0.95),拟合结果系数1/n>1,表明底泥对氨氮的吸附过程较不容易进行。黑臭水体底泥对氨氮的解吸过程是复合的动力学过程,在100 min内快速解吸,150 min后解吸速率逐渐减小直至基本趋于解吸平衡。最大解吸量在0.190.38g·kg-1之间,变化范围较大,平均值为0.27 g·kg-1。其变化趋势为入辽河口1020 cm>入辽河口010 cm>田家炳中学上游1020 cm>田家炳中学010cm。相同点位条件下,1020 cm底泥的最大解吸量大于010cm底泥的最大解吸量。用颗粒内扩散动力学模型、一级反应动力学模型与准二级动力学模型对底泥解吸数据进行拟合。一级反应动力学模型的相关参数0.6377<R2<0.8893。准二级动力学模型的相关参数0.9953<R2<0.9990。颗粒内扩散动力学模型的相关参数0.8264<R2<0.9853。准二级动力学方程能够很好的表示黑臭水体底泥对氨氮的解吸过程。平衡解吸量在0.2080.384 g·kg-1之间,变化趋势为入辽河口1020 cm>入辽河口010 cm田家炳中学上游1020 cm>田家炳中学010 cm。在相同点位情况下,1020 cm底泥的平衡解吸量大于010 cm底泥的平衡解吸量。