临界平衡磷浓度与净吸附量的分析

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：净吸附量等温线与水相浓度轴的交点称为临界平衡磷浓度，EPC0表示天然泥沙在该浓度下处于平衡状态，既不发生吸附、也不发生解吸。由式和式得到：当C w＝EPC 0时，ΔCs＝0，那么：根据实验数据，可以得到含沙量为0.5kg/m3、1.0kg/m3、1.5kg/m3、2.0kg/m3时，对应的临界平衡磷浓度EPC0分别0.05mg/L、0.08mg/L、0.09mg/L、0.10mg/L。图5吸附平衡时水相浓度与净吸附量的实验结果以往研究成果已经注意到泥沙临界平衡磷浓度对于水环境变化的重要意义，但对于特定水体都是提出一个EPC0的量值。

表观吸附量包含了原本结合在泥沙上可以解吸的磷和吸附实验中被吸附的磷，如果天然环境下泥沙的吸附量为Cs0，那么在吸附过程中被吸附的磷ΔCs为：

由式（2）得到：

根据实验数据，利用式（8）可以计算得到吸附平衡时泥沙的净吸附量，见图5。结果表明，按照净吸附量分析，磷在天然泥沙上的吸附等温线是穿过水相浓度坐标的交叉式，这种认识在诸多研究中都得到了证实［7～9］。净吸附量等温线与水相浓度轴的交点称为临界平衡磷浓度（EPC0），EPC0表示天然泥沙在该浓度下处于平衡状态，既不发生吸附、也不发生解吸。

由式（3）和式（7）得到：

当C w＝EPC 0时，ΔCs＝0，那么：

根据实验数据，可以得到含沙量为0.5kg/m3、1.0kg/m3、1.5kg/m3、2.0kg/m3时，对应的临界平衡磷浓度EPC0分别0.05mg/L、0.08mg/L、0.09mg/L、0.10mg/L。说明在相同的天然吸附量的条件下，EPC0受到泥沙含量的影响，随泥沙含量的增大而变大。

图5　吸附平衡时水相浓度与净吸附量的实验结果

以往研究成果已经注意到泥沙临界平衡磷浓度对于水环境变化的重要意义，但对于特定水体都是提出一个EPC0的量值。实际上，由于泥沙对磷吸附具有浓度效应，不同的泥沙含量对应于不同的吸附等温式，那么净吸附量为零时的水相浓度也就是不同的量值（图5），因此EPC0应该是随泥沙含量而变化的变量。

临界平衡磷浓度与净吸附量的分析

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