论文部分内容阅读
沉积物是污染物的“源”与“汇”。就富营养化水体而言,磷在沉积物中的富集与释放往往影响水生态系统自我恢复。酸性质是沉积物的基本性质之一,沉积物磷的形态、迁移及转化过程与酸性质关系密切。因此,研究沉积物酸性质与内源磷负荷的关系,对揭示沉积物磷的地球化学过程具有重要的科学意义。 选用武汉东湖沉积物为研究对象,通过向沉积物中缓慢添加酸,并测定溶出液的酸容量及物质组成等,本文研究了沉积物酸容量与内源磷负荷的关系。主要结果如下: 1.沉积物对酸具有缓冲能力。根据沉积物酸消耗与pH的关系,发现沉积物主要存在两个酸缓冲区,即pH接近6和4时。沉积物在不同酸缓冲区的缓冲基质不同。在pH接近6左右的缓冲区,缓冲基质以含Ca2+矿物溶解为主;而在pH接近4左右的缓冲区,缓冲基质以含Fe2+等矿物溶解为主。 2.沉积物酸容量与污染程度有关。随着内源磷负荷的增加,沉积物的酸容量也增加。说明内源磷的富集与酸容量基质的富集关系密切。 3.自然环境条件下,pH变化与酸消耗量的关系线性相关。即△pH与单位酸消耗量的比值近似恒定值,该值可以反映沉积物的污染状况。该值越大,表明污染越严重。 4.自然环境条件下,沉积物的酸消耗促进内源磷释放。其关系也可以用线性关系来描述。沉积物深度不同,单位酸消耗所释放的磷量各异。表层沉积物酸消耗量大,而释放出的磷较少。底层沉积物的酸消耗小,而释放出的磷量也少。 5.沉积物的酸消耗主要涉及质子与表面阳离子的交换,质子促进的矿物溶解及磷酸根水解等。沉积物污染程度不同,各种反应的酸消耗比例不同。 6.自然环境条件下,溶解出阳离子与磷的摩尔比(Me/P)表明,酸诱导下的内源磷释放可能与磷酸根的水解有关。随着pH下降,水解的磷酸根越多。我们的结果表明,酸容量变化是促进磷在沉积物-水界面交换的重要因素之一。