论文部分内容阅读
岩溶地下水资源对人类的生产活动至关重要,广西全区地下河604条,枯季流量191m3/s,岩溶水资源占全区地下水资源的66%。研究地下河沉积物对氮、磷的吸附作用对研究水体中氮、磷的动态循环以及在水—沉积物界面的迁移转化等都具有重要意义,将有助于地下河的污染防治。
选择了柳州市融安县官村地下河和柳城县龙寨地下河,通过现场采样和室内模拟实验相结合的办法研究了沉积物对磷、氨氮的吸附性能,结果表明:
研究区内沉积物对磷、氨氮的动力吸附是一个复合动力学过程,在磷吸附反应开始的0-6h和氨氮吸附反应开始的0-2h内,沉积物对溶液的吸附速率和吸附量都随时间增加而迅速增大,在吸附反应后期,则逐渐减慢,并且趋向稳定。准二级动力学方程的对沉积物动力过程拟合效果要优于一级动力学方程,沉积物吸附动力学过程均符合准二级动力学过程。因此在对地下河沉积物进行磷、氨氮吸附动力学研究时以准二级动力学方程为优。
供试样品磷和氨氮的吸附等温曲线均具有相似的变化趋势,与Freundlich等温模式有很好的相关性,所得n值均在1左右,而与最常用的Langmuir等温模式相关性并不好,表明地下河沉积物具有其独特的吸附特点。
在使用实地采取的岩溶水配置的系列浓度上覆水模拟实验条件下,高磷酸根离子浓度吸附区吸附量要高于使用蒸馏水配制的上覆水实验吸附量,表明钙离子和碳酸氢根离子对磷的吸附具有促进作用。
求得官村沉积物对磷的吸附—解吸平衡浓度,最小值马槽(MC)0.0019mg/L,最大值为中湖洞2#(ZHD2#)0.0389mg/L,对氨氮的吸附—解吸平衡浓度最大值为南洞2#(ND2#)0.0874mg/L,最小值为中湖洞1#(ZHD1#)0.002mg/L;而不同季节的对比发现在夏季沉积物的吸附—解吸平衡浓度要高于其他季节,向上覆水释放污染物的风险更大。
龙寨地区进口的磷吸附—解吸平衡浓度(0.013mg/L)高于出口(0.001mg/L),进口氨氮吸附—解吸平衡浓度(0.0365mg/L)同样高于出口(0.1604mg/L),表明地下河内部系统的自净能力。