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光度法对不同水期黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷积累程度和交换能力的比较研究
被引量：
1
1
作者
郭晨辉
刘颖
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1586-1592,共7页
磷是水体富营养化的主要控制因素,在外源磷输入逐步得到控制后,作为内源磷主要来源的表层沉积物对黄河水体水质的影响作用不容忽视。掌握表层沉积物中磷的积累程度以及沉积物-水界面磷的交换能力,对区域内水环境的治理和磷负荷的调控具...
磷是水体富营养化的主要控制因素,在外源磷输入逐步得到控制后,作为内源磷主要来源的表层沉积物对黄河水体水质的影响作用不容忽视。掌握表层沉积物中磷的积累程度以及沉积物-水界面磷的交换能力,对区域内水环境的治理和磷负荷的调控具有重要的意义。选择黄河甘宁蒙段作为研究区域,分别采集丰水期(2011.07)、枯水期(2014.05)和平水期(2014.10)表层沉积物样品,使用标准测试程序(SMT)和钼锑抗分光光度法测定样品中磷赋存形态,并在实验条件下模拟表层沉积物对磷的等温吸附及吸附动力学过程。研究发现:(1)相比于国内主要河流表层沉积物中磷的形态特征,黄河甘宁蒙段表层沉积物中有机磷(OP)和铁/铝结合态磷(NaOH-P)含量相对较低,钙结合态磷(HCl-P)含量较高;各形态磷含量的平均值均在丰水期最高,表明丰水期表层沉积物中磷的积累程度最高,黄河甘宁蒙段水环境受到沿程农业发展的冲击较大。因此,合理使用含磷化肥和优化灌渠退水水质是未来降低黄河水体磷污染风险的发展方向。(2)基于低磷浓度下等温吸附中各采样点表层沉积物吸附-解吸平衡浓度(EPC_0)与判断水体发生富营养化的磷浓度阈值的比较发现,研究区域所有水期大多数采样点表层沉积物发挥着"磷源"的作用,存在向上覆水释放磷的趋势,且枯水期中多数采样点的EPC_0值较高,"磷源"作用更加明显;基于L模型和F模型对高磷浓度下等温吸附的拟合参数,显示丰水期表层沉积物对磷的持留能力最强,枯水期次之,平水期最小,所有采样点表层沉积物对磷的吸附过程均易发生;基于吸附动力学曲线的变化趋势可知,所选择的各采样点磷吸附量在反应开始的12 h内迅速增大, 12～48 h内吸附量逐渐增加并趋于稳定;基于伪二级动力学方程对吸附动力学过程的拟合结果,表明表层沉积物对磷吸附过程的反应速率受化学吸附控制为主;从同一水期不同采样点吸附过程中的限速步骤不同及不同水期邻近采样点吸附过程中限速步骤均为微孔扩散的结果发现,表层沉积物组成和理化性质的差异对磷吸附速率的影响大于不同水期条件下上覆水流速和流量的变化。
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关键词
黄河甘宁蒙段
表层沉积物
磷
积累程度
交换能力
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职称材料
环境因子对黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷吸附-解吸的影响
被引量：
11
2
作者
孙晓杰
舒航
+1 位作者
刘云江
郭晨辉
《水资源保护》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期51-60,共10页
为研究环境因子对黄河水体磷污染的影响,采集黄河上游甘宁蒙段表层沉积物进行室内试验,模拟环境因子变化对表层沉积物中磷吸附-解吸过程的影响。结果表明,沉积物对磷的吸附过程是可自发进行的吸热反应,温度升高有利于表层沉积物对磷的吸...
为研究环境因子对黄河水体磷污染的影响,采集黄河上游甘宁蒙段表层沉积物进行室内试验,模拟环境因子变化对表层沉积物中磷吸附-解吸过程的影响。结果表明,沉积物对磷的吸附过程是可自发进行的吸热反应,温度升高有利于表层沉积物对磷的吸附,并促进磷的解吸过程;吸附量随振荡频率的升高而增大,且存在能显著提高表层沉积物磷吸附量的振荡频率阈值;上覆水体积一定时,随沉积物质量的增加,磷吸附量减小;去除有机质后,表层沉积物对磷的吸附量增大;有机质含量较高时可明显促进磷的吸附过程,有机物含量较低时促进磷的解吸过程;上覆水KCl浓度小于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的吸附量越大;上覆水KCl浓度大于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的解吸量越大。
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关键词
表层沉积物
磷
吸附
解吸
环境因子
黄河甘宁蒙段
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职称材料
黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷的释放风险评估
被引量：
6
3
作者
郭晨辉
刘利军
+6 位作者
孙晓杰
李磊
刘剑东
韩强
段松青
杨帆
李慧
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期486-491,共6页
预测表层沉积物中磷释放风险对水环境的治理和磷负荷的调控具有重要意义。基于磷释放风险指数(ERI)的两种计算方法,评估了黄河甘宁蒙段不同水期表层沉积物中的磷释放风险。结果表明:通过磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)得到的ERI表...
预测表层沉积物中磷释放风险对水环境的治理和磷负荷的调控具有重要意义。基于磷释放风险指数(ERI)的两种计算方法,评估了黄河甘宁蒙段不同水期表层沉积物中的磷释放风险。结果表明:通过磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)得到的ERI表明,研究区域除S5、K3、K11和K12具有中度磷释放风险外,其余各采样点均为高度磷释放风险;通过最大吸附量和沉积物磷饱和度(SPS)得到的ERI表明,研究区域除S5、S11、S12、K3和K11具有中度磷释放风险外,其余各采样点均为高度磷释放风险。建立一个统一的磷释放风险评估方法是今后该领域的研究方向。黄河甘宁蒙段要密切关注环境条件发生变化,特别是上覆水pH下降后,表层沉积物中酸提取态磷的大量溶解所导致的高度磷释放风险。
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关键词
黄河甘宁蒙段
表层沉积物
磷
释放风险
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职称材料
题名
光度法对不同水期黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷积累程度和交换能力的比较研究
被引量：
1
1
作者
郭晨辉
刘颖
机构
中央民族大学生命与环境科学学院
中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1586-1592,共7页
基金
国家自然科学基金项目(21177163)
高等学校学科创新引智计划项目(B08044)
+5 种基金
中央民族大学建设世界一流大学(学科)和特色发展引导专项资金(2018
10301-018004032001)
中央民族大学学术团队建设项目(2015MDTD25C&13C)
中央民族大学少数民族事业发展协同创新中心
一流大学与一流学科建设过渡性经费专项资金项目(2016
Ph.D)资助2017年统筹推进一流大学和一流学科建设经费(10301-0150200604)
文摘
磷是水体富营养化的主要控制因素,在外源磷输入逐步得到控制后,作为内源磷主要来源的表层沉积物对黄河水体水质的影响作用不容忽视。掌握表层沉积物中磷的积累程度以及沉积物-水界面磷的交换能力,对区域内水环境的治理和磷负荷的调控具有重要的意义。选择黄河甘宁蒙段作为研究区域,分别采集丰水期(2011.07)、枯水期(2014.05)和平水期(2014.10)表层沉积物样品,使用标准测试程序(SMT)和钼锑抗分光光度法测定样品中磷赋存形态,并在实验条件下模拟表层沉积物对磷的等温吸附及吸附动力学过程。研究发现:(1)相比于国内主要河流表层沉积物中磷的形态特征,黄河甘宁蒙段表层沉积物中有机磷(OP)和铁/铝结合态磷(NaOH-P)含量相对较低,钙结合态磷(HCl-P)含量较高;各形态磷含量的平均值均在丰水期最高,表明丰水期表层沉积物中磷的积累程度最高,黄河甘宁蒙段水环境受到沿程农业发展的冲击较大。因此,合理使用含磷化肥和优化灌渠退水水质是未来降低黄河水体磷污染风险的发展方向。(2)基于低磷浓度下等温吸附中各采样点表层沉积物吸附-解吸平衡浓度(EPC_0)与判断水体发生富营养化的磷浓度阈值的比较发现,研究区域所有水期大多数采样点表层沉积物发挥着"磷源"的作用,存在向上覆水释放磷的趋势,且枯水期中多数采样点的EPC_0值较高,"磷源"作用更加明显;基于L模型和F模型对高磷浓度下等温吸附的拟合参数,显示丰水期表层沉积物对磷的持留能力最强,枯水期次之,平水期最小,所有采样点表层沉积物对磷的吸附过程均易发生;基于吸附动力学曲线的变化趋势可知,所选择的各采样点磷吸附量在反应开始的12 h内迅速增大, 12～48 h内吸附量逐渐增加并趋于稳定;基于伪二级动力学方程对吸附动力学过程的拟合结果,表明表层沉积物对磷吸附过程的反应速率受化学吸附控制为主;从同一水期不同采样点吸附过程中的限速步骤不同及不同水期邻近采样点吸附过程中限速步骤均为微孔扩散的结果发现,表层沉积物组成和理化性质的差异对磷吸附速率的影响大于不同水期条件下上覆水流速和流量的变化。
关键词
黄河甘宁蒙段
表层沉积物
磷
积累程度
交换能力
Keywords
Gansu,Ningxia and Inner Mongolia sections of the Yellow River
Surface sediments
Phosphorus
Accumulation
Exchange ability
分类号
O657.3 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
环境因子对黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷吸附-解吸的影响
被引量：
11
2
作者
孙晓杰
舒航
刘云江
郭晨辉
机构
太原师范学院地理科学学院
中央民族大学生命与环境科学学院
平泉市林业和草原局
山西省环境科学研究院
出处
《水资源保护》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期51-60,共10页
基金
山西省应用基础研究计划面上青年基金(201901D211418)
山西省高等学校科技创新项目(2020L0522)。
文摘
为研究环境因子对黄河水体磷污染的影响,采集黄河上游甘宁蒙段表层沉积物进行室内试验,模拟环境因子变化对表层沉积物中磷吸附-解吸过程的影响。结果表明,沉积物对磷的吸附过程是可自发进行的吸热反应,温度升高有利于表层沉积物对磷的吸附,并促进磷的解吸过程;吸附量随振荡频率的升高而增大,且存在能显著提高表层沉积物磷吸附量的振荡频率阈值;上覆水体积一定时,随沉积物质量的增加,磷吸附量减小;去除有机质后,表层沉积物对磷的吸附量增大;有机质含量较高时可明显促进磷的吸附过程,有机物含量较低时促进磷的解吸过程;上覆水KCl浓度小于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的吸附量越大;上覆水KCl浓度大于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的解吸量越大。
关键词
表层沉积物
磷
吸附
解吸
环境因子
黄河甘宁蒙段
Keywords
surface sediments
phosphorus
adsorption
desorption
environmental factors
Gansu-Ningxia-Inner Mongolia section of the Yellow River
分类号
O657.3 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷的释放风险评估
被引量：
6
3
作者
郭晨辉
刘利军
孙晓杰
李磊
刘剑东
韩强
段松青
杨帆
李慧
机构
山西省生态环境科学研究院
太原师范学院地理科学学院
出处
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期486-491,共6页
基金
山西省重大科技专项(No.MH2015-07)。
文摘
预测表层沉积物中磷释放风险对水环境的治理和磷负荷的调控具有重要意义。基于磷释放风险指数(ERI)的两种计算方法,评估了黄河甘宁蒙段不同水期表层沉积物中的磷释放风险。结果表明:通过磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)得到的ERI表明,研究区域除S5、K3、K11和K12具有中度磷释放风险外,其余各采样点均为高度磷释放风险;通过最大吸附量和沉积物磷饱和度(SPS)得到的ERI表明,研究区域除S5、S11、S12、K3和K11具有中度磷释放风险外,其余各采样点均为高度磷释放风险。建立一个统一的磷释放风险评估方法是今后该领域的研究方向。黄河甘宁蒙段要密切关注环境条件发生变化,特别是上覆水pH下降后,表层沉积物中酸提取态磷的大量溶解所导致的高度磷释放风险。
关键词
黄河甘宁蒙段
表层沉积物
磷
释放风险
Keywords
Gansu,Ningxia and Inner Mongolia sections of the Yellow River
surface sediment
phosphorus
release risk
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
X820.4 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光度法对不同水期黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷积累程度和交换能力的比较研究
郭晨辉
刘颖
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
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职称材料
2
环境因子对黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷吸附-解吸的影响
孙晓杰
舒航
刘云江
郭晨辉
《水资源保护》
CAS
CSCD
北大核心
2021
11
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职称材料
3
黄河甘宁蒙段表层沉积物中磷的释放风险评估
郭晨辉
刘利军
孙晓杰
李磊
刘剑东
韩强
段松青
杨帆
李慧
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
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