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1、动水条件下悬浮态泥沙颗粒吸附TP规律探讨_惠二青 2009年4月泥沙研究JournalofSedimentResearch第2期动水条件下悬浮态泥沙颗粒吸附TP规律探讨惠二青,江春波,刘德富,黄钰铃1122(11清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084;21三峡大学,湖北宜昌 443002)摘要:水体中悬浮泥沙颗粒是氮、,对污染物浓度较高的水体,较低水体中研究较少。,,根据,:在存在间歇扰动条件下,低TP浓5d,8h左右;单位泥沙吸附量与时间(单位为d),TP浓度基本呈线性关系;在无外界输入源或外界输入源可以忽略时,不考虑水体含沙量随时间变化,单位泥沙吸附
2、量与水样中瞬时TP浓度呈线性关系。关键词:悬浮泥沙;TP;吸附;低浓度水体中图分类号:TV142文献标识码:A文章编号:04682155X(2009)0220034205在大多数河流中,泥沙尤其悬移质是水体中污染物迁移和转化的主要载体和媒介之一。近年来,一些学者认为绝大多数污染物在水环境中的迁移转化、归宿和泥沙运动密切相关,准确理解和完整描述污染物在水环境中的迁移转化过程必须考虑泥沙运动的影响和作用,并且已经在一般水质模型的基础上,将泥沙作为载体,结合污染物在泥沙中的各种迁移过程,建立了研究污染物迁移转化规律的综合模型———————————————————————————————
3、—————————————————[1-3]泥沙污染水质模型。此外,在土壤和湖泊中,颗粒物对磷的吸附作用对控制溶解磷含量有重要意义;在河口区,溶解磷含量可能完全被磷在颗粒物上的吸附-解吸过程所控制;在藻类存在条件下,颗粒[4-6]物对污染物的吸附和解吸也开始成为国内外学者的研究热点。泥沙悬浮受水流紊动强度影响较大,其吸附污染物过程在一定程度上受水流紊动控制。因此,了解污染物在泥沙颗粒物上的吸附解吸机理以及动力悬浮引起的污染物交换,将为泥沙污染水质模型确定奠定基础。[7-10]已有的泥沙吸附研究多是探讨静水情况下,污染物含量较高的水体中泥沙吸附解吸机理;对动水情况下,污染物含量较低
4、的水体中泥沙吸附解吸机理的研究较少。针对此问题,根据香溪河泥沙粒径分析结果,制备D50粒径泥沙,选择水体富营养化的限制因子P作为研究对象,利用香溪河原水配置不同TP浓度水样,利用速度可控搅拌器搅动水流模拟间歇性外界扰动,通过室内实验分析泥沙颗粒对TP吸附情况,探讨在存在间歇性扰动条件下,低浓度TP水体中泥沙吸附规律,并与高浓度情况进行比较。1 研究区域概况香溪河流域水土流失严重,以兴山县为例,全县水土流失面积达112215km,占全县总面积的61%,2年均侵蚀模数为6488tΠkm,属强度侵蚀区。由于人为原因加上特殊的地质条件,近50年来香溪河河床————————————————
5、———————————————————————————————抬高5m多,年均输沙量为4113万t,输沙率5174kgΠs,土地资源遭到破坏,全年冲走表土层总量为11632万t,相当于破坏7175万hm的土壤表层,估计每年冲走土壤有机质11163万t,氮损失0187万t,磷损失收稿日期:2007204211基金项目:九七三国家重点基础研究发展规划项目(2006CB403304);国家自然科学基金(50679038,90610028)作者简介:惠二青(1977-),男,山西运城人,讲师,在读博士,研究方向为水环境水生态。234?1994-2010ChinaAcademicJourn
6、alElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net0147万t,钾损失7145万t。此外,香溪河受磷污染影响较严重,平邑口至峡口河段分布着两个黄磷厂(兴山县化工总厂和香锦联营化工厂),年产黄磷114万t,排入河中的总磷达11868tΠd,造成香溪河的总磷浓度超标316～415倍。自2002年以来,高阳镇至峡口河段两岸已多处出现蓝藻水华,水体富营养化严重。2 实验设计211 采样采样地点选择在香溪河库湾峡口测点,2006年4月在该样点015m、1m和115m三个深度分别用300mL颠倒式有机玻璃采水器采
7、集水样1500mL,于当日带回实验室分析TP含量。当日天气:晴;水温:19℃———————————————————————————————————————————————212 含沙量分析μ将烘干至恒重的0145m,,以蒸馏水湿润滤膜并不断吸滤。,10mL,℃,使冷却到室温,称其重量。反复烘干、冷却,≤011mg为止。重复上述过程测定三组水样,利用下式计算水样中含沙量。6(1)Cs=(A-B)×10ΠV式中,Cs为含沙量(mgΠL);A为泥沙+滤膜+称量瓶重量(g);B为滤膜+称
