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当污染物进入水体后,一部分被水体中的悬浮颗粒物和水体微生物吸收,而大部分被底泥吸收和吸附,底泥成为了大多数污染物最后的归宿和载体。目前对底泥吸附污染物的研究已经成为国内外关注的焦点。本文从分析北京市官厅水库底泥颗粒物的表面特征入手,研究了刚果红、亚甲基蓝和孔雀石绿在官厅水库底泥颗粒物上的吸附行为,对吸附等温线进行了Freundlich和Langmuir方程的拟合,分析了pH值、离子强度、温度等环境因素对其吸附的影响,同时模拟了水库不同水流情况下对底泥的吸附情况。研究结果如下: 1、通过光学显微镜10倍观察,底泥颗粒物呈松散的粉末状;通过原子力显微镜在放大1500倍和8000倍下观察底泥颗粒物表面,发现底泥颗粒物表面具有多微孔、片层状皱折结构;同时用原子力显微镜AFM观察在1μm尺度内底泥颗粒物的孔隙的三维形貌,发现底泥颗粒物孔隙内具有片层状和凸凹不平的结构特征。另外通过氮吸附法测定其比表面积为36.86m2g-1,平均孔径为66.40nm,从孔累计体积分布和微分分布确定底泥颗粒物中的孔隙主要为中孔。 2、吸附动力学实验结果表明,底泥颗粒物对刚果红、亚甲基蓝和孔雀石绿3种染料的吸附速度都较快,在2个小时内吸附就基本达到了平衡;通过分析吸附时间与吸附量的关系发现3种染料的吸附都包括一个快速吸附阶段和一个慢吸附阶段,在开始较短的时间内吸附曲线迅速上升,前20分钟内这3种染料的吸附量都达到了90%左右,然后曲线变化趋于平缓而进入慢吸附阶段。 3、吸附平衡实验结果表明,3种染料随着液相平衡浓度的升高而呈现不同的变化趋势。孔雀石绿和刚果红随液相平衡浓度的升高其吸附量均急剧上升,变化曲线近似于直线;而亚甲基蓝的吸附量随液相平衡浓度的升高,在初始阶段内急剧上升,但在液相平衡浓度接近100mg L-1时变化趋于平稳,以后随液相平衡浓度的升高而变化不大。此外,底泥颗粒物对孔雀石绿的吸附量最大,刚果红其次,亚甲基蓝最低。 4、用Freundlich和Langmuir方程对实验数据进行拟合,并比较相关系数,得到以下结论,3种染料的吸附等温线都较好的符合Freundlich和Langmuir方程,其r2都达到了0.900以上。其中孔雀石绿与刚果红用2种方程模拟的相关系数均非常接近,而用2种方程模拟的亚甲基蓝的相关系数有一定差异。