長(zhǎng)江河口及鄰近海域表層沉積物中鐵溶解和磷釋放活性的動(dòng)力學(xué)表征
關(guān)鍵詞：鐵 磷 活性 溶解動(dòng)力學(xué) 絮凝
摘要：運(yùn)用溶解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及活性連續(xù)體模型表征了長(zhǎng)江河口至東海鄰近海域表層沉積物中鐵(Fe)和磷(P)的活性。通過(guò)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)擬合得到了活性組分的理論含量m0和表觀速率常數(shù)k。結(jié)果表明,Fe(Ⅱ)普遍存在于表層沉積物中,這應(yīng)是高活性有機(jī)絡(luò)合態(tài)Fe(Ⅲ)絮凝/沉淀到沉積物中后快速還原的結(jié)果。沉積物中黏土及總有機(jī)碳(TOC)含量對(duì)Fe(Ⅱ)的m0及其k值起重要控制作用。從長(zhǎng)江河口至鄰近海域沉積物中Fe(Ⅱ)均以FeCO3形態(tài)為主,FeCO3的溶解及與之相結(jié)合磷(主要為交換態(tài)P和自生P)的釋放導(dǎo)致Fe(Ⅱ)和P具有相似的溶解動(dòng)力學(xué)特征。與吸附于Fe(Ⅱ)礦物相的P相比,與Fe(Ⅱ)礦物相共沉淀的P的m0較高,但k較低。與TOC含量較低的粗粒沉積物中的Fe(Ⅲ)相比,TOC含量較高的細(xì)粒沉積物中Fe(Ⅲ)的m0值較小,但k值較大。以上特征是Fe不同的氧化還原過(guò)程導(dǎo)致的。Fe(Ⅲ)氧化物的含量(m0)和活性(k)總體上控制著與之相結(jié)合P的含量(m0)及溶解活性(k)。雖然傳統(tǒng)活性Fe形態(tài)分析未能揭示出長(zhǎng)江河口沉積物中活性Fe的富集作用,但溶解動(dòng)力學(xué)表征結(jié)果表明,Fe的絮凝/沉淀導(dǎo)致河口沉積物中活性Fe的明顯富集,且該過(guò)程主要發(fā)生在鹽度明顯增加的低鹽度河口區(qū)。
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