天鵝湖沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)及等溫吸附特征

高麗;侯金枝;宋鵬鵬【摘要】以榮成天鵝湖這一天然瀉湖為研究對象，研究了6個(gè)樣點(diǎn)沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)曲線和等溫吸附方程，并分析了沉積物理化性質(zhì)與磷吸附參數(shù)間的關(guān)系結(jié)果表明，天鵝湖不同區(qū)域沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)均符合二級動(dòng)力學(xué)方程，吸附反應(yīng)主要在前10h內(nèi)完成，且0~2h內(nèi)反應(yīng)迅速.根據(jù)Langmuir模型,6個(gè)樣點(diǎn)沉積物對磷的理論吸附容量(Qmax)的范圍為294.12-1111.11mg/kg,其中湖區(qū)北部和中部沉積物的吸附能力高于南部.沉積物對水體中磷的吸附解吸平衡濃度(EPC0)的變幅為0.002~0.033mg/L,其與沉積物本底吸附態(tài)磷(NAP)呈較弱的正相關(guān)關(guān)系.本研究條件下,大部分樣點(diǎn)的EPC0小于上覆水中磷的濃度，其中湖區(qū)西北部和東南部沉積物中磷具有向上覆水體釋放的趨勢.沉積物的NAP與總氮、有機(jī)質(zhì)、活性鋁和黏粒間均呈顯著正相關(guān),Qmax與鐵鋁結(jié)合態(tài)磷、有機(jī)質(zhì)、活性鋁和粉粒間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系.活性鋁、有機(jī)質(zhì)和粒度是影響沉積物磷吸附的主要因素.%AdsorptionkineticsandisothermsofphosphateonsixsedimentscollectedinRongchengSwanLake(anaturelagoon)weredeterminedinlaboratory,andtherelationshipbetweenthephysical-chemicalpropertiesandtheadsorptionparametersofsedimentswasalsodiscussed.Theresultsindicatedthattheadsorptionkineticscurveofphosphateatdifferentsitesallfollowedthesecond-orderadsorptionkineticmodel.Theadsorptionreactionmainlyoccurredwithin0-10h,andthemaximumadsorptionratesoccurredwithin0-2h.AccordingtotheLangmuirisothermequation,phosphateadsorptioncapacity(Qmax)ofsurfacesedimentsfromSwanLakevariedfrom294.12mg/kgto1111.11mg/kg.Phosphatesorptionpotentialonthesedimentsfromthenorthernandcenterareaswasmuchhigherthanthatfromthesouth.Thezeroequilibriumphosphateconcentration(EPC0)changedattherangeof0.002-0.033mg/L,whichhadnosignificantpositivecorrelationwiththenativeabsorptionphosphate(NAP).AtmostsitestheEPC0valueswerelowerthansolublereactivephosphorusconcentrationintheoverlyingwater.ThephosphorusinthesedimentsfromthenorthwestandsoutheastofSwanLakehadareleasepotentialintotheoverlyingwater.TheNAPofsedimentswascloselyrelatedtotheconcentrationsoforganicmatter(OM),totalnitrogen,clayandaluminumextractedbyammoniumoxalate(Alox),andtheQmaxwascloselyrelatedtoFe/Al-boundphosphorus(Fe/Al-P),OM,Aloxandsiltconcentrations.Inconclusion,amorphousaluminumoxide,organicmatterandgrainsizeinthesedimentswerethemaineffectingfactorsofphosphateadsorption.【期刊名稱】《土壤》【年(卷)，期】2013(045)001【總頁數(shù)】6頁(P67-72)【關(guān)鍵詞】沉積物;磷;吸附動(dòng)力學(xué);EPC0;榮成天鵝湖【作者】高麗;侯金枝;宋鵬鵬【作者單位】煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院仙東煙臺(tái)264005;煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院仙東煙臺(tái)264005;煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院仙東煙臺(tái)264005【正文語種】中文【中圖分類】X131.2磷是湖泊生態(tài)系統(tǒng)重要的生源要素，其在沉積物-水界面的吸附和解吸是一復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過程，天然水體沉積物到底是吸附磷作為〃匯”還是解吸磷成為〃源”，與水環(huán)境中磷的濃度及當(dāng)時(shí)介質(zhì)條件下的吸附解吸平衡濃度(EPC0)有關(guān)［1-2］。沉積物對磷的吸附與其自身的粒度組成和理化性質(zhì)等關(guān)系密切，其中受鐵鋁氧化物、陽離子交換量影響顯著［3-5］。另有研究報(bào)道有機(jī)分子能與鐵鋁等金屬離子發(fā)生絡(luò)合，進(jìn)而加強(qiáng)沉積物對磷的吸附［6-7］。Lopez等［8］的研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)碳和碳酸鈣含量對磷的吸附也有一定的影響。吸附動(dòng)力學(xué)的研究有助于揭示沉積物吸附磷的機(jī)制，安文超等學(xué)者［9-10］的研究均表明沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)符合二級動(dòng)力學(xué)方程。磷吸附的影響因素因沉積物類型的差異而有所不同。近年來，國內(nèi)夕卜學(xué)者就沉積物對磷的吸附特性及其影響因子進(jìn)行了大量的模擬研究［11-12］,但主要集中在淡水湖泊、水庫或河流，有關(guān)海岸帶瀉湖的報(bào)道不多。榮成天鵝湖，位于山東省最東端榮成市內(nèi)，是一個(gè)半封閉的海灣瀉湖，湖東南部有—條狹長的潮汐汊道與外海相通；湖水為弱堿性，水深在2m以內(nèi)［13］。榮成天鵝湖濕地是黃渤海交界處最重要的濕地資源之一，已被列為〃國家級自然保護(hù)區(qū)”。近幾十年來，由于人類在湖區(qū)建壩以及圍墾發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，造成了泥沙淤積和水質(zhì)惡化［14］,濕地的生態(tài)系統(tǒng)遭到一定程度破壞。本文以天鵝湖這一天然瀉湖為研究對象，通過室內(nèi)模擬研究了沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)過程和等溫吸附特性，并結(jié)合不同區(qū)域的自然地理特征，利用EPC0值初步判斷了沉積物的〃匯源”功能，從而為闡明濱海濕地對水體中磷的凈化能力及機(jī)理提供參考依據(jù)。1材料與方法1.1樣品采集2010年5月，利用GPS全球定位系統(tǒng)，在天鵝湖的不同方位選取6個(gè)代表性樣點(diǎn)，采集表層沉積物樣品(0~10cm)，自然風(fēng)干后，過100目篩備用。各樣點(diǎn)的地理位置及理化性質(zhì)見表1。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)稱取沉積物干樣0.50g于100ml離心管中，加入30.0mg/L的磷酸鹽溶液50ml，土水比為1:100,加2滴0.1%氯仿抑制微生物作用。在25°C±1°C下分別振蕩1/12、1/4、1/2、3/4、1、2、3、5、7、10、12、15、18、24和48h,離心、過濾，用鉬銻抗比色法測定濾液中可溶性磷的含量。根據(jù)吸附前后溶液中可溶性磷的濃度差，計(jì)算沉積物對磷的吸附量，確定達(dá)到吸附平衡的時(shí)間。表1采樣點(diǎn)的描述及沉積物的理化性質(zhì)Table1Descriptionofsamplingsitesandphysico-chemicalparametersofsediments樣點(diǎn)樣點(diǎn)描述pH黏粒(g/kg)有機(jī)質(zhì)(g/kg)總磷(mg/kg)總氮(mg/kg)S1西北部，靠近蝦池，外側(cè)濕地為大天鵝棲息地3.50453.057.19511.741700.04S2北部，湖底生長少量植物，表層泥樣稀6.36165.819.66374.78970.40S3西部，榮成六中附近，污水排放入口6.9414.9526.15521.581182.18S4湖中心，湖水較深，湖底生長大量大葉藻5.69373.737.64565.121506.66S5東南部，漲潮三角洲區(qū)域，周期性露出水面8.6782.87.35203.89526.85S6西南部，湖水可見度高，湖底植物較多5.4457.87.56268.64335.50磷吸附量計(jì)算公式：Q=(C0-Ceq)xV/W,其中Q為吸附量(mg/kg),C0為初始質(zhì)量濃度(mg/L),Ceq為平衡質(zhì)量濃度(mg/L),V為加入樣品中的溶液體積(ml),W為沉積物干重(kg)。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別采用一級動(dòng)力學(xué)和二級動(dòng)力學(xué)方程的線性形式進(jìn)行擬合，公式為：ln(Qe-Q)=lnQe-k1t(一級)，t/Q=1/k2Qe2+t/Qe（二級），式中，Qe和Q分別為平衡吸附量和時(shí)間為t時(shí)的吸附量，k1和k2是吸附速率常數(shù)。1.2.2等溫吸附實(shí)驗(yàn)本研究中的等溫吸附實(shí)驗(yàn)分別在兩個(gè)條件下進(jìn)行：其一是接近湖水實(shí)際情況的低濃度系列，初始磷濃度（C0）為0、0.02、0.05、0.10、0.15和0.20mg/L；其二是高濃度條件，初始磷濃度為0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、10.0、15.0、30.0和50.0mg/L。具體操作為：稱樣，分別加入上述濃度的KH2PO4溶液（配制在0.01mol/L的CaCl2中），恒溫振蕩24h后（25°C±1°C）,離心、過濾，測定濾液中可溶性磷的含量。具體步驟同動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。1.3分析方法沉積物有機(jī)質(zhì)：重鉻酸鉀氧化法；全磷：氫氟酸-高氯酸酸溶，鉬銻抗比色法；磷形態(tài)采用SMT法；粒度分析：根據(jù)司篤克斯定律，自由沉降法測定；活性鐵、鋁:草酸銨/草酸溶液浸提后用ICP-AES法測定［15］。實(shí)驗(yàn)室所用器皿均用稀鹽酸浸泡過夜，所用藥品均為分析純。數(shù)據(jù)處理采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包（13.0版本）。2結(jié)果與討論2.1表層沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)由圖1可見，天鵝湖6個(gè)樣點(diǎn)沉積物對水體中磷的吸附具有相似的變化趨勢，吸附量表現(xiàn)為隨時(shí)間的延長而逐漸增加，10h后變幅不大。以點(diǎn)S1為例，0~10h內(nèi)沉積物對磷的吸附量變幅為497.01~703.93mg/kg,10-48h內(nèi)的變幅為703.93-856.47mg/kg，而24~48h內(nèi)僅為791.92~856.47mg/kg，表明沉積物對磷的吸附在前24h內(nèi)基本達(dá)到了平衡狀態(tài)。圖1沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)過程Fig.1Phosphateadsorptionkineticprocessonsediments天鵝湖沉積物對磷的吸附速率隨著時(shí)間的延長而逐漸降低，基本在0~10h內(nèi)較大，平均吸附速率為45.79mg/(kg?h),為快吸附階段；10h后吸附速率均小于4.5mg/(kg?h)，為慢吸附階段。6個(gè)樣點(diǎn)沉積物在0~0.25h和0~0.5h內(nèi)吸附速率的變幅分別為481.43~2004.23mg/(kg-h)和371.41~1022.32mg/(kg?h)，而0.25~0.5h內(nèi)僅為25.46~295.58mg/(kg?h)。由此可見，不能僅憑吸附速率來確定吸附發(fā)生的主要階段，還應(yīng)計(jì)算該階段內(nèi)的吸附量占吸附平衡時(shí)總量的百分比。本實(shí)驗(yàn)中，6個(gè)樣點(diǎn)沉積物在0~2h內(nèi)對磷的吸附量與吸附平衡時(shí)(48h)總量的比例變化在50.31%~67.18%之間；而前10h內(nèi)的吸附量約占平衡時(shí)總量的80%，這一數(shù)值與安文超和李小明［9］及魏榮菲等［11］的研究結(jié)果基本一致。由以上分析可知，天鵝湖沉積物對磷的吸附作用主要發(fā)生在快吸附過程的前2h內(nèi)，10h后為磷的慢吸附階段，與淡水沉積物的研究結(jié)果區(qū)別不大。磷的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)用二級動(dòng)力學(xué)方程擬合的線性相關(guān)系數(shù)明顯大于一級動(dòng)力學(xué)方程，且前者R2均接近1.00(表2)。由二級動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得出的平衡吸附量(Qec)與實(shí)驗(yàn)測得實(shí)際平衡吸附量(Qe)較為接近，說明天鵝湖沉積物對磷的吸附更符合二級動(dòng)力學(xué)方程。6個(gè)樣點(diǎn)沉積物Qec的大小依次為S1>S3>S4>S2>S5、S6,這與各樣點(diǎn)沉積物的理化性質(zhì)有關(guān)(表1)。點(diǎn)S1位于天鵝湖西北角，沉積物粒度組成偏細(xì)，黏粒、粉粒和有機(jī)質(zhì)含量較高，具有較大的比表面積，對磷的吸附能力較強(qiáng)；而點(diǎn)S5與S6位于與外海相連的南部，沉積物以砂粒為主，吸磷能力較弱［9,12］。表2沉積物吸附動(dòng)力學(xué)方程的相關(guān)參數(shù)Table2Parametersofadsorptionkineticsequationonsediments注：*表示在P<0.05水平顯著相關(guān)，**表示在Pv0.01水平顯著相關(guān)，下同。一級動(dòng)力學(xué)二級動(dòng)力學(xué)采樣點(diǎn)Qe(mg/kg)K1(h-1)Qec(mg/kg)R2K2(kg/(mg?h))Qec(mg/kg)R2S1791.920.08341.380.97**1.11833.331.00**S2476.620.01287.440.99**1.13526.320.99**S3638.730.11314.540.96**1.41666.671.00**S4608.840.10281.040.99**1.51625.001.00**S5331.830.10200.560.93**1.55370.370.99**S6343.280.10195.640.92**1.74370.370.99**2.2沉積物對磷的等溫吸附在低磷濃度范圍內(nèi)，沉積物對磷的吸附符合線性方程：Q=mxCe-NAP，其中Q為沉積物對磷的吸附量(mg/kg),Ce為平衡磷濃度(mg/L),NAP為沉積物本底吸附態(tài)磷(mg/kg),m為斜率(L/kg)。在本研究條件下(0~0.50mg/L),天鵝湖沉積物對磷的吸附量與平衡磷濃度間存在較好的線性相關(guān)，R2變化在0.86-0.96之間。如圖2所示，在初始磷濃度較低的情況下，6個(gè)樣點(diǎn)沉積物均存在解吸行為，隨著磷濃度的增大而逐漸進(jìn)入吸附區(qū)。各樣點(diǎn)沉積物對磷的吸附量也隨初始磷濃度的增大而增加，其中點(diǎn)S5吸附量的變幅明顯低于其他樣點(diǎn)。圖2沉積物對磷的等溫吸附線Fig.2Adsorptionisothermsofphosphateonsediments沉積物對水體中磷的吸附解吸平衡濃度(EPC0)是確定沉積物發(fā)生吸附或釋放行為的一個(gè)重要因子。當(dāng)Ce>EPC0時(shí)，沉積物吸附上覆水體的磷；而當(dāng)Ce<EPC0時(shí)，沉積物向上覆水體釋放磷［16］。由表3可見，天鵝湖6個(gè)樣點(diǎn)EPC0的變化范圍為0.002~0.033mg/L。各樣點(diǎn)的EPC0值依次為：S5>S1>S3>S4>S2>S6，其中水域污染較嚴(yán)重的樣點(diǎn)較高(如S1和S3),這與姜霞等［17］對太湖的研究結(jié)果相似。將各樣點(diǎn)的上覆水中可溶性磷濃度(SRP^EPC0進(jìn)行比較可知，點(diǎn)S1和S5的水體磷濃度低于沉積物的EPC0，其余樣點(diǎn)則相反(表3)。點(diǎn)S1位于湖區(qū)西北部，其外側(cè)是大天鵝等禽鳥的棲息、地和旅游度假區(qū)，夕卜源污染嚴(yán)重，沉積物總磷含量較高；而點(diǎn)S5位于東南部漲潮三角洲區(qū)域，周期性水淹使沉積物難以固定磷，并易于向水體釋放［18］。因此，點(diǎn)S1和S5沉積物中的磷具有向上覆水體釋放的趨勢，沉積物表現(xiàn)為水體的磷“源”；而點(diǎn)S2、S3、S4和S6沉積物具有吸附上覆水中磷的能力，表現(xiàn)為水體的磷〃匯”。由此可見，目前天鵝湖大部分樣點(diǎn)沉積物對水體中的磷起緩沖作用，而湖西北部和東南部沉積物中磷具有向上覆水體釋放的趨勢，其中磷內(nèi)負(fù)荷較高的西北部沉積物的釋磷風(fēng)險(xiǎn)較高。用方程Q=QmaxKLC/(1+KLC)(Langmuir模型)和Q=KFC1/n(Freundlish模型)對高磷濃度系列的吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。兩個(gè)模型對天鵝湖沉積物等溫吸附數(shù)據(jù)的擬合效果均較好，且6個(gè)樣點(diǎn)用Langmuir模型擬合的R2均高于Freundlish模型(表3)，表明用Langmuir模型來描述天鵝湖沉積物磷的吸附特征更為合理。根據(jù)Langmuir模型計(jì)算6個(gè)樣點(diǎn)沉積物的最大理論吸附容量(Qmax)，其變幅為294.12-1111.11mg/kg。與其他淡水沉積物相比，如中國的南四湖［9］、英國的RiverLugg［19］等，天鵝湖的Qmax值較高，說明其沉積物對磷的吸附能力較強(qiáng)，這與海岸帶瀉湖沉積物中高的碳酸鈣含量有關(guān)。不同樣點(diǎn)相比，點(diǎn)S1沉積物的Qmax最高，而點(diǎn)S5和S6較低，與動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得出的平衡吸附量(Qec)規(guī)律—致。6個(gè)樣點(diǎn)的吸附常數(shù)(KL)變化在0.18~0.90L/mg之間，其中點(diǎn)S5和S6較低。以上分析可見，天鵝湖北部沉積物對磷的吸附能力高于南部。表3沉積物的等溫吸附方程擬合參數(shù)Table3Parametersofphosphateadsorptionisothermsequationonsediments線性方程Langmuir方程Freundlish方程樣點(diǎn)水體SRP(mg/L)EPC0(mg/L)WNAP(mg/kg)Qmax(mg/kg)KL(L/mg)R2KFR2S10.0180.02229.241111.110.900.84**141.160.78**S20.0110.0055.47666.670.470.91**96.340.83**S30.0130.0086.48833.330.410.87**104.710.86**S40.0100.00714.49625.000.640.91**111.350.78**S50.0100.0334.22400.000.180.91**35.220.90**S60.0130.0020.70294.120.290.89**55.990.79**2.3吸附參數(shù)與理化性質(zhì)的相關(guān)性分析沉積物的本底吸附態(tài)磷(NAP)與其理化參數(shù)關(guān)系密切［3］。由表4可知，天鵝湖6個(gè)樣點(diǎn)沉積物的NAP與有機(jī)質(zhì)(OM)、總氮(TN)、活性鋁(Alox)和黏粒(v5pm)間均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，與鐵鋁結(jié)合態(tài)磷(Fe/Al-P)呈正相關(guān)(r=0.43)。Qmax與Fe/Al-P、TN、OM、Alox和粉粒間呈顯著正相關(guān)，其中與Alox的相關(guān)系數(shù)最高(r=0.97),Borling和Otabbong［21］也發(fā)現(xiàn)Qmax與Alox間有較好的相關(guān)性。與天鵝湖的研究結(jié)果不同，南四湖和漢江沉積物的Qmax與Fe/Al-P間均呈負(fù)相關(guān)，其中南四湖沉積物的NAP與Fe-P間也呈負(fù)相關(guān)［9,22］。這與天鵝湖受漲落潮的影響，水體化學(xué)環(huán)境因子變化劇烈有關(guān)，此外由于咸水和淡水沉積物自身的理化性質(zhì)不同，對磷的吸附特性也有很大不同。TN、OM均可作為指示污染程度的指標(biāo)［3］，可見天鵝湖沉積物對磷的吸附能力與其污染程度有關(guān)。Lopez等［8］對瀉湖沉積物的研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)碳和碳酸鈣含量對磷的吸附也有一定的影響。總的來說，沉積物中OM、TN、Alox和細(xì)顆粒的含量越高，其本底吸附態(tài)磷及最大吸磷量也越高。表4沉積物磷吸附特征參數(shù)與理化性質(zhì)間的相關(guān)性分析Table4CorrelationcoefficientsbetweenparametersofPadsorptionandchemical-physicalpropertiesofsedimentsEPC0NAPmKLQmaxTP-0.320.640.84*0.780.75IP-0.420.580.86*0.760.69Ca-P-0.470.460.96**0.660.33Fe/Al-P-0.110.430.300.490.81*TN0.150.86*0.83*0.92*0.88*OM0.080.96**0.740.98**0.89*黏粒(<5pm)0.100.95**0.83*0.96**0.76粉粒(10~50pm)-0.250.730.88*0.89*0.84*Alox0.180.93**0.620.93*0.97**Feox-0.370.550.85*0.740.75Langmuir方程中吸附常數(shù)(KL)表示吸附能力的大小，其與TN、OM、黏粒、粉粒和Alox間的相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平，其中與OM和黏粒的相關(guān)性最好(表4)。m是在低濃度范圍內(nèi)磷等溫吸附曲線中的斜率，通常表示吸附效率；本研究中m與TP、IP、TN、黏粒、粉粒和活性鐵(Feox)間有顯著正相關(guān)關(guān)系，與Ca-P間呈極顯著正相關(guān)。以上分析可知，TN和細(xì)顆粒的含量是影響沉積物磷吸附能力和效率的主要因子，此外OM和Ca-P的含量對沉積物吸附磷也有重要影響。天鵝湖沉積物的EPC0與其理化性質(zhì)、磷形態(tài)間不存在顯著的相關(guān)性。本研究條件下，EPC0與NAP間呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.30)，即具有高本底吸附態(tài)磷的沉積物易于向上覆水體釋放；而對南四湖和蘇州河淡水沉積物的研究發(fā)現(xiàn)EPC0與NAP間的相關(guān)性達(dá)到了顯著水平。由以上分析可見，海岸帶瀉湖由于在水文過程與水化學(xué)方面與內(nèi)陸淡水水體差異較大，故沉積物對磷的吸附特征與淡水體系也有所不同。活性鋁、有機(jī)質(zhì)和粒度是影響天鵝湖沉積物磷吸附的主要因素。天鵝湖是一個(gè)海水與淡水交融的天然瀉湖，由于受漲落潮的影響，其水體化學(xué)環(huán)境因子變化劇烈，鹽度變化對沉積物磷吸附解吸過程的影響不容忽視。對天鵝湖周圍濕地的研究發(fā)現(xiàn)，沉積物對磷的吸附量隨鹽度的增加呈先升高、后降低的變化趨勢［23］。當(dāng)鹽度達(dá)到一定水平時(shí)，水中的SO42-、OH-等陰離子與PO43-競爭沉積物表面的活性位點(diǎn)，使沉積物對磷的吸附能力降低［24］。沉積物對磷的吸附是多因素綜合作用的結(jié)果，想更加全面地了解濱海濕地沉積物對水體中磷的吸附凈化能力，還需進(jìn)一步加強(qiáng)鹽度等環(huán)境因子對沉積物磷吸附解吸影響的研究。3結(jié)論與淡水沉積物類似，天鵝湖沉積物對磷的吸附動(dòng)力學(xué)符合二級動(dòng)力學(xué)方程，在24h時(shí)基本達(dá)到了平衡狀態(tài)。沉積物對磷的吸附主要發(fā)生在快吸附(0~10h)的前2h內(nèi)，10h后逐漸達(dá)到吸附平衡。高磷濃度條件下，沉積物對磷的吸附等溫線更適合用Langmuir模型進(jìn)行描述，湖區(qū)北部沉積物對磷的吸附能力遠(yuǎn)高于南部。6個(gè)樣點(diǎn)沉積物EPC0的變化范圍為0.002-0.033mg/L,大部分樣點(diǎn)沉積物對上覆水體中磷起到緩沖作用；污染較為嚴(yán)重的西北部及與外海相連的漲潮三角洲區(qū)域的沉積物具有向上覆水體釋放磷的趨勢，其中磷內(nèi)負(fù)荷較高的西北部沉積物內(nèi)源釋放對水體質(zhì)量的威脅不容忽視。⑶海岸帶瀉湖沉積物由于自身理化性質(zhì)的差異，其對磷的吸附特性與淡水沉積物也有較大不同。沉積物理論最大吸附容量與活性鋁和鐵鋁結(jié)合態(tài)磷間顯著正相關(guān)，而EPC0與沉積物理化性質(zhì)間的相關(guān)性較差?；钚凿X、有機(jī)質(zhì)和粒度是影響海岸帶瀉湖沉積物磷吸附的主要因素。天鵝湖屬于瀉湖-潮汐汊道體系，環(huán)境條件復(fù)雜，環(huán)境因子對沉積物磷吸附解吸的影響尚需進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)：AbramsMM,JarrellWM.Soil-phosphorusasapotentialnon-pointsourceforelevatedstreamphosphoruslevels[J].JournalofEnvironmentalQuality,1995,24:132-138金相燦，姜霞,王琦,劉冬梅.太湖梅梁灣沉積物中磷吸附/解吸平衡特征的季節(jié)變化[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(1):24-30王圣瑞,金相燦,趙海超，龐燕，周小寧,楚建周.長江中下游淺水湖泊沉積物對磷的吸附特征[J].環(huán)境科學(xué),2005,26(3):39-43王彥,張進(jìn)忠,王振華,李太魁,賀春鳳,朱波.四川盆地丘陵區(qū)農(nóng)田土壤對磷的吸附與解吸特征[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2011,30(10):2068-2074WangY,ShenZY,NiuJF,LiuRM.AdsorptionofphosphorusonsedimentsfromtheThree-GorgesReservoir(China)andtherelationwithsedimentcompositions[J].JournalofHazardousMaterials,2009,162:92-98GuppyCN,MenziesNW,MoodyPW.Competitivesorptionreactionsbetweenphosphorusandorganicmatterinsoil:Areview[J].AustralianJournalofSoilResearch,2005,43(2):189-202JugsujindaA,KrairapanonaA,PatrickWH.Influenceofextractableiron,aluminum,andmanganeseofPsorptioninfloodedacidsulfatesoils[J].BiologyandFertilityofsoils,1995,20:118-124LopezP,LuchX,VidalM.AdsorptionofphosphorusonsedimentsoftheBalearic(Spain)relatedtotheircomposition[J].Estuarine,CoastalandShelfScience,1996,42:185-195安文超,李小明.南四湖及主要入湖河流表層沉積物對磷酸鹽的吸附特征[J].環(huán)境科學(xué),2008,29(5):1295-1302李北罡，馬欽，劉培怡.黃河中下游沉積物對磷酸鹽的吸附動(dòng)力學(xué)研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010,19(8):1901-1905[11]魏榮菲,莊舜堯,楊浩,戎靜.蘇州河網(wǎng)區(qū)河道沉積物磷的吸附釋放特征研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2010,24(3):232-237JinXC,WangSR,PangY,ZhaoHC,ZhouN.Theadsorptionofphosphateondifferenttrophiclakesediments[J].ColloidsandSurfaces,2005,254:241-248薛允傳，賈建軍,高抒.山東月湖的沉積物分布特征及搬運(yùn)趨勢[J].地理研究，2002,21(6):705-714王友愛,李平.海岸生態(tài)環(huán)境變化對榮成市月湖旅游資源影響研究[J].海岸工程2009,28(2):98-104魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000:65-69LucciGM,McDowellR