【类型】学位论文
【题名】巢湖流域北岸东部岩源磷赋存形态及释放规律的研究
【作者】 沈燕华
【学位授予单位】合肥工业大学
【摘要】巢湖地处地质富磷区,周边岩石自然风化或人工开发过程所造成的磷素迁移对湖泊富营养化的贡献不容忽视。本文以国家水体污染控制与治理科技专项为依托,研究了巢湖北岸东部流域地质岩石中磷素(即岩源磷)的赋存形态及释放规律。利用连续提取法研究了岩源磷的赋存形态,结果显示:岩源磷中有机磷含量约占总提取磷量的60%,无机磷形态中以Ca-P为主,几乎没有Ex-P;岩样中各形态磷分布百分比基本相同,仅Oc-P含量所占百分比各样中有所差别,风化样中Or-P >Ca-P> De-P> Fe-P > Al-P > Oc-P > Ex-P,而弱风化样中Or-P >Ca-P>De-P> Oc-P > Fe-P > Al-P > Ex-P;Oc-P含量的比值可以明显反映岩样风化程度的深浅。“活化磷”,即Ex-P、Al-P、Fe-P三者之间相互具有很好的正相关性,总的来说,各形态磷之间存在明显的相互转化关系。为研究岩源磷的释放动力学特征,本文用0.5mol·L-1 NaHCO3连续提取法对岩样进行岩源磷释放的动力学实验,并应用统计学原理建立化学动力学的非机理模型研究岩源磷的释放过程。同时,选用零级方程、一级方程、二级方程、抛物线方程、Elovich方程、权函数方程等6个动力学模型进行解析过程拟合,分析岩源磷动力学释放的主要化学过程。结果显示,随着反应时间的延长,磷的释放量均不断增加,而释放速率随时间的延长而下降。选用的几种动力学模型中,一级方程、Elovich方程、权函数方程和抛物线方程对岩源磷的释放动力学过程均能很好地拟合,其中以一级方程拟合度最佳。岩源磷的释放动力学过程是一个以扩散过程为主的反应过程。同时本文采用浸泡实验比较了4种常见低分子量有机酸(草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸)对巢湖北岸东部富磷地层中岩源磷的释放量,并对浸提后的部分残渣进行磷的赋存形态分析。结果表明,当有机酸浓度小于5mmol·L-1时,柠檬酸的释磷量最大;大于5mmol·L-1时,草酸和酒石酸的释磷量最大,此时释磷量与有机酸的浓度具有一定的线性关系,其增加趋势远大于浓度小于5mmol·L-1时的增加趋势,而其中草酸和酒石酸又远大于柠檬酸和苹果酸。在有机酸溶液终止pH≥4时,有机酸溶液终止pH与释磷量有较好的线性关系。草酸对各赋存形态磷转化作用均最大。
【学位年度】2010
【学位名称】硕士
【分类号】X524
【导师姓名】汪家权
【全文阅读】 获取全文