黑臭水体底泥对氨氮的吸附-解吸特征研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:shenqian1015
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
2018年,无论你想要了解人工智能,还是想要更加深刻地思考人工智能的影响,你都有很多不错的选择,而这本《生命3.0》更开启了特别的视角。作者泰格马克是个看似有些“不务正业”的
报纸
绿色勘查作为当前乃至今后我国地质勘查工作的必由之路,是落实绿色发展的有机结合。江西省分宜县玉下石墨矿普查是江西省2018年实施的2个地勘基金绿色勘查示范项目之一,以该
佛手幼果发育过程中,蛋白质含量随幼果发育略有提高,开花后第5~25天由5.641mg/g鲜重增至8.076mg/g鲜重。吲哚乙酸含量在开花后第5~6天由43.37μg/g干重升到74.40μg/g干重,然后急剧下降,至开花后第25天降至13.50μg/g干重。吲哚乙本乡
阐述了制备球形WC-Co喷涂粉末的一种方法.该方法的关键技术在于利用压力喷雾干燥的方式对原始粉末制粒,然后通过烧结、气流破碎和冷流分级等过程生产出成品,同时对球形WC-Co
用X射线应力测量仪测量了不同切削条件下铝合金工件表面的残留应力.结果表明,硬质合金刀具薄切削铝合金时,切削速度、进给量、切削深度对已加工表面残留应力的影响具有不同的
旅游始终受到人们的喜爱和欢迎,是解除疲劳、舒缓身心的一剂良药。在旅游产业不断发展过程中,我国各个地区均不断开发旅游资源,以此能促进区域经济增长。本文立足于旅游资源
近年来随着社会经济发展,饮用水水质要求不断提高。喀什地区地表水稀少,且常年受工业及城镇生活废水污染,其水质难以达到饮用标准。目前该地区主要以深层地下水为饮用水源,但
近日,由国家工商总局市场司、北京市经济和信息化委员会、北京市消费者协会等部门支持的“中国315电子商务诚信平台”启动仪式在北京举行。
研究了双锥混合器的混合时间、填充率、转速对W+C混合粉的碳量均匀程度和碳化钨粉的总碳、游离碳的影响.结果表明双锥混合器生产效率高、碳化钨粘结度低、化合碳也高,完全可以
聚乳酸(PLA)是由生物质原料经微生物发酵而成的小分子乳酸聚合而成的高分子材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。PLA的应用受到了其力学性能不高、降解条件高,周期长、成