【摘 要】
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通过等温吸附实验,研究了有和无腐殖酸2种情况下,NH 4+-N在石英砂上的等温吸附过程,并运用Langmuir方程和Freundlich方程进行了拟合,计算了不同条件下NH 4+-N在石英砂上的最
【机 构】
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中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室; 中国矿业大学环境与测绘学院; 中国矿业大学地下水科学与工程研究所;
【基金项目】
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环境保护公益性行业科研专项经费项目(200809128);江苏高校优势学科建设工程项目;中国矿业大学青年基金项目(2007A032)
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通过等温吸附实验,研究了有和无腐殖酸2种情况下,NH 4+-N在石英砂上的等温吸附过程,并运用Langmuir方程和Freundlich方程进行了拟合,计算了不同条件下NH 4+-N在石英砂上的最大吸附量;通过室内土柱模拟实验,测定了不同时间内土柱出水中的NH 4+-N、NO 3--N和NO 2--N的含量,分析了腐殖酸在饱和含水层中对水中NH 4+-N迁移转化的影响,并运用伪二级动力学方程和二阶段吸附速率方程对动力学过程进行了拟合.结果表明,Langmuir方程和Freundlich方程均能很好地描述NH 4+-N的等温吸附过程;腐殖酸的存在增加了石英砂对NH 4+-N的吸附量,无腐殖酸时NH 4+-N最大吸附量为0.205mg.g-1,有腐殖酸时NH 4+-N最大吸附量为0.354 mg.g-1.室内土柱实验结果表明,在实验前期,腐殖酸通过增加吸附空间而增大了NH 4+-N吸附量;当吸附饱和后,腐殖酸可能为硝化细菌等微生物提供碳源和能量,参与NH 4+-N转化为NO 3--N和NO 2--N的化学反应,使有腐殖酸条件下的NH 4+-N出水浓度始终低于无腐殖酸条件.伪二级动力学方程和二阶段吸附速率方程均能很好地描述NH 4+-N的吸附过程(无腐殖酸条件下R2=0.992 3,R2=0.994 4;有腐殖酸条件下R2=0.997 7,R2=0.998 1),推测石英砂对NH 4+-N的吸附属于化学吸附过程;通过比较二阶段吸附速率常数k3(有、无腐殖酸时分别为0.247和0.143)和k4(有、无腐殖酸时分别为0.006 27和0.001 7),发现NH 4+-N的吸附主要表现为第一阶段吸附,不定向地吸附在石英砂表面的活性点位上,且腐殖酸的存在使NH 4+-N的平衡吸附量qe增大.
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