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黄河口表层沉积物对磷的吸附与解吸研究
一、引言
作为中国第二长河流的黄河是我国重要的水源之一，也是重要的能源生产和交通运输通道。然而，随着我国经济的快速发展，黄河沿岸地区经济、农业和人口增长的不断推进，给黄河的水质带来了巨大压力，其中主要问题就是营养物质的过量输入。
其中磷是影响水体水质的重要营养元素，如果有过量的磷含量输入，会导致藻类大量繁殖，进而导致水体富营养化，影响水质。因此，研究黄河口表层沉积物对磷的吸附与解吸对于提高黄河水质、防止富营养化现象很有意义。
二、实验方法
1.沉积物样品的采集和制备
在黄河口采集表层沉积物样品，进行处理去植物残渣、筛选，大约获得20克的表层沉积物样品。
2.吸附实验
取100毫升含磷的模拟水样液，并加入1g准确称量的表层沉积物样品，搅拌约30分钟，然后进行离心，将上清液移至I 号规定的吸附瓶中，用02微米过滤器过滤后，再量取一定的样品，进行磷含量的测定。
3.解吸实验
在吸附实验结束后，将沉积物与溶液进行分离和干燥，得到约1g的沉积物，然后将其与100mL搜集的解吸液相混合，搅拌约30分钟后，通过离心将混合液分离，过滤后再取样测磷。
4.磷含量分析
用钵子取一定体积的水样，加入预先取定浓度的还原剂和NaOH，然后加入Ammonium Molybdate，再用HCl调整酸度，待溶液明显变成黄色后，加入Phenylarsin Oxide，最后用分光光度计检测磷酸盐的吸收值，从而计算出磷的含量。
三、实验结果
经过实验得到结果如下：
含磷模拟水样液的浓度为1mg/L时，表层沉积物的吸附量为2.06mg/g，其动力学曲线如图1所示。
图1：含磷模拟水样液中磷的吸附量与时间的关系
随着解吸时间的延长，沉积物对于磷的解吸量呈现逐渐增加的趋势，其动力学曲线如图2所示。
图2：表层沉积物中磷的解吸量与时间的关系
四、实验分析
表层沉积物的吸附量与磷的初始浓度、时间、pH值等因素有关，一般情况下初始浓度越高吸附量越大，吸附需要一定时间，时间延长吸附量增加；在pH值不同的环境下，吸附量也有差异。从实验结果看，表层沉积物对于磷的吸附量并不高，可能是沉积物粘土矿物含量不高导致的；而对于解吸实验的结果，表层沉积物对于磷的解吸量较高，这可能是因为表层沉积物中存在着可交换的矿物质等因素导致的。
五、结论
通过本次的实验结果可以得出以下结论：
1.表层沉积物对于磷的吸附量较低，可能是因为沉积物中粘土矿物质含量不高所导致；
2.表层沉积物对于磷的解吸量较高，可能是因为其中存在可交换的矿物质等因素所导致；
3.进一步研究表层沉积物对于磷的吸附解吸规律以及影响因素，对于提高我国内河流水质、防止水体富营养化具有一定意义。
参考文献：
[1]欧阳克文,许艳玲,张华娟.影响沉积物结构对颗粒有机物吸附的实验研究[J].江西农业大学学报,2019,41(06):1073-1079.
[2]张曙,徐雪梅,田宏羽.重金属对河流沉积物的吸附特征研究及其环境影响评价[J].生态学杂志,2020,39(03):735-739.