镁铁层状双金属氢氧化物对磷酸盐的吸附作用及对内源磷释放的控制效果及机制

• 作者: 吴俊麟 常明玥 林建伟 柏晓云 程永前 詹艳慧 辛慧敏
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 底泥 内源磷 镁铁层状双金属氢氧化物 添加 释放控制
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 273-283
• 页数: 11页
• 分类号: X131.2
• 字数: 10741字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201907174

摘要

为确定镁铁层状双金属氢氧化物(Mg/Fe-LDH)添加对水体内源磷释放的控制效果及机制,本文首先研究了Mg/Fe-LDH对水中磷酸盐的吸附特征和机制,再研究了其添加对底泥磷吸附能力的影响,以及对上覆水和间隙水中磷的影响,进而评估了吸附磷酸盐后Mg/Fe-LDH中磷的稳定性.结果发现,与准一级和准二级动力学模型相比,Mg/Fe-LDH对水中磷酸盐的吸附动力学过程更好地满足Elovich模型;与Langmuir模型相比,Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型更加适合用于描述Mg/Fe-LDH对水中磷酸盐的等温吸附行为;当溶液pH值为4～10时,吸附容量相对较高,而当pH值由10增加到11时,吸附容量则显著下降;共存Ca2+和Mg2+对吸附起促进作用,Na+和Cl-的影响可以忽略不计,而SO2-4和HCO3-则对吸附起负面影响.阴离子交换、静电吸引、配位体交换和内层配合物形成是Mg/Fe-LDH吸附水中磷酸盐的主要机制.Mg/Fe-LDH添加不仅会降低上覆水中溶解性活性磷(SRP)浓度,而且会降低间隙水中SRP浓度.Mg/Fe-LDH添加也会显著增强底泥对水中磷酸盐的吸附能力,且投加量越大,促进效果越明显.被Mg/Fe-LDH所吸附的磷酸盐主要以NH4 Cl提取态磷(NH4 Cl-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)和金属氧化物结合态磷(NaOH-rP)形态存在,分别占总磷的13.7％、34.0％和52.3％.被Mg/Fe-LDH所吸附的磷酸盐中大约有一半的磷会以较为稳定的形式存在,不容易被重新释放.考虑到被Mg/Fe-LDH所吸附磷酸盐中大约有一半的磷会以不稳定的形式存在,存在重新释放的风险,因此将吸附饱和后的Mg/Fe-LDH进行回收是非常必要的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程永前		7	19	3.0	4.0
2	林建伟	上海海洋大学海洋生态与环境学院	41	540	14.0	22.0
3	詹艳慧	上海海洋大学海洋生态与环境学院	34	443	13.0	20.0
4	吴俊麟	上海海洋大学海洋生态与环境学院	3	0	0.0	0.0
5	柏晓云	上海海洋大学海洋生态与环境学院	3	0	0.0	0.0
6	辛慧敏	上海海洋大学海洋生态与环境学院	3	0	0.0	0.0
7	常明玥	上海海洋大学海洋生态与环境学院	3	0	0.0	0.0