四氧化三铁改性沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附作用

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：王丹赫,张宏华,林建伟,詹艳慧,何思琪,梁舒静,汲雨,奚秀清

单位：上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,浙江工业大学环境学院, 杭州 310032,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306,上海海洋大学海洋生态与环境学院, 上海 201306

摘要：研究了四氧化三铁（Fe₃O₄）改性沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附特征，并通过形态分级提取法研究了改良底泥中Fe₃O₄改性沸石吸附磷后的形态分布特征.结果表明，与准一级和准二级动力学模型相比，Elovich模型更适合用于描述未改良和改良底泥对水中磷酸盐的吸附动力学过程.未改良和改良底泥对水中磷酸盐的等温吸附实验数据可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevic模型进行描述.未改良和改良底泥对水中磷酸盐的吸附能力随着pH值的增加而下降，且水中共存的阳离子会促进底泥对磷酸盐的吸附，促进作用的大小排序为Ca2+ > Mg2+ > K+，而水中共存的HCO₃-会抑制底泥对磷酸盐的吸附.未改良和改良底泥吸附水中磷酸盐的机制包括静电吸引作用和配位体交换作用，而改良底泥中Fe₃O₄改性沸石则主要依靠配位体交换作用吸附去除水中的磷酸盐.改良底泥对水中磷酸盐的吸附能力明显优于未改良底泥，并且前者的磷释放风险低于后者.改良底泥中Fe₃O₄改性沸石吸附磷酸盐后将近49.4%的磷会以潜在可移动态磷形式存在，需要及时采用外加磁场作用将Fe₃O₄改性沸石从底泥中移出，以消除Fe₃O₄改性沸石上磷发生再次释放的风险.以上的研究结果初步显示，Fe₃O₄改性沸石适合作为一种底泥改良剂用于河道内源磷释放的控制.

关键词：底泥,四氧化三铁改性沸石,改良,磷酸盐,吸附,