小型浅水湖泊表层沉积物对磷的吸附特征及其影响因素

李松贵， 向速林， 张 旭， 付成钢， 吴 蓓

(华东交通大学 土木建筑学院， 江西 南昌 330013)

目前水体富营养化已经成为全世界都关注的环境难题。磷是水体富营养化的限制性营养元素之一[1]，沉积物在水体生态环境系统中扮演着重要的角色，当水体环境污染严重时，水中污染物会通过沉淀或颗粒物表面与磷酸盐表面的相互作用力产生阴离子交换吸附或配位体交换吸附而停留在沉积物表面[2-3]；当外界环境条件发生变化时，通过再悬浮、吸附、解吸、扩散及有机质降解等过程，表层沉积物中的营养物质会再次释放到上覆水中[4-5]，导致二次污染。湖泊沉积物污染通常是人类活动、污水排入、工业废水、地表径流以及水生生物残骸经沉淀、吸附等多种途径沉积而导致的[6]。由于长期不断的累积效应，表层沉积物污染物含量比上覆水高，且表层沉积物与上覆水持续不断的进行物质和能量的交换，导致上覆水磷含量增加，从而造成水体富营养化的进程加快[7]。吸附/解吸平衡浓度(EPC0)可以用来描述表层沉积物—上覆水界面间的磷的吸附特征[8]，它可以间接表示水体表层沉积物是磷“源”还是磷“汇”[9-10]。而影响磷在表层沉积物上吸附的主要因素有沉积物组成粒径[11-12]、铁铝等金属氧化物含量[13]、有机质种类[11,14]等沉积物本身的特性和pH[15]、氧化还原电位[16]、离子强度[11,17]、温度[18]等环境因素。因此，研究表层沉积物对磷的吸附特征及其影响因素，对深入了解表层沉积物—上覆水界面间的磷的生物地球化学循环机制以及水体富营养化的防治具有非常重要的意义。……