改性粘土礦物對沉積物磷的原位鈍化-掩蔽技術研究.pdf

1、富營養(yǎng)化是淡水水體和近海水域的主要污染之一。磷是富營養(yǎng)化的主要限制因子，在外源磷已得到有效控制的前提下，研究重點需轉向沉積物磷的治理修復。鑭改性膨潤土是目前相對較新的一種磷鈍化/掩蔽劑，其活性成分鑭化物可有效吸附磷，將磷固定在膨潤土表面或孔隙中，最后自然沉降至沉積物表層，形成有效覆蓋層。由于其經濟、高效、微毒性、治理周期短等優(yōu)點，已在澳大利亞、英國、荷蘭、中國、墨西哥以及南非等地的工程實踐中取得良好效果，引起國內外的廣泛研究。
　

2、　本文即在總結國內外研究現狀的基礎上，創(chuàng)新性地研究了淡水水體中豐度較高的HCO3?，海域中濃度較大的Cl?以及三種水體常見低分子有機酸（甲酸、乙酸、乳酸）的存在對鑭改性膨潤土吸附磷的效果影響。在此之前，通過研究不同pH條件下鑭改性膨潤土對磷單位吸附量的變化，分析其吸附磷的主要作用機制。本實驗主要包括三個部分：鑭改性膨潤土的制備表征以及基本性能的測試；動態(tài)搖床實驗研究不同濃度的實驗因子對鑭改性膨潤土吸附磷的影響及其沉積物磷形態(tài)分析；靜態(tài)模

3、擬實驗研究具體水體中實驗因子最惡劣的情況對鑭改性膨潤土吸附磷的影響及其沉積物磷形態(tài)分析。其中鑭改性膨潤土的制備采用提純、酸泡、鑭離子浸泡以及微波加熱等工藝，成品XRD圖譜顯示出經改性后的膨潤土晶胞間距增大，鑭化物成功嵌入膨潤土表面以及孔隙中，并且計算所得鑭含量約占5％。鑭改性膨潤土的等溫吸附曲線和吸附動力學曲線結果說明，吸附主要為單分子層吸附，且吸附速率很高，可實現即時除磷。動態(tài)搖床實驗結果表明，鑭改性膨潤土吸附磷的作用機制主要是靜電吸

4、附、離子交換和路易斯酸理論，OH?、HCO3?和 Cl?主要通過競爭膨潤土表面的活性鑭結合位點而抑制磷吸附過程，并且抑制作用隨其濃度的增加而加大，這點從吸附前后底泥磷形態(tài)變化也可得到證實。低分子有機酸主要是通過酸解作用和金屬絡合作用抑制磷吸附過程，但是由于實際水體中低分子有機酸的含量不穩(wěn)定，對于吸附過程的影響不是長期的。
　　綜上可知，對于鑭改性膨潤土實際工程使用需結合具體的水質條件，確定其投藥量或者選用其他方式復合治理富營養(yǎng)化水