根据实验结果,对底泥中氟的释放速率进行分析研究。所谓释放速率在此是指每千克底泥每天释放到水中的氟质量。由图4.15可见,初期底泥中氟释放量虽有波动,但基本上表现为逐渐增大的趋势,17天后,底泥中氟释放增加的幅度逐渐减小,到53天以后,基本趋于定值。
根据实验结果以及土壤化学动力学和环境水力学原理,底泥中氟的释放与时间的关系极为密切,随着时间的加长,底泥的释放量不断地增加,这种释放过程符合吸附动力学原理,即吸附与解吸(释放)表现为随着时间的变化,释放量也不断增加。据此计算底泥中氟的释放速率,计算公式如下:
式中 vFi——第i天氟的释放速率,mg/kg·d;
ti——实验进行第i天,d;
ti-1——实验进行第i-1天,d;
其余符号同前。
利用式(4.26)可以进一步计算底泥氟的释放速率,底泥氟的释放速率与时间的关系曲线如图4.22~图4.25。释放速率随时间变化,实验开始时,由于不断换水导致释放速率不断波动,但随着实验时间的延长释放速率逐渐趋于稳定。4个实验方案中方案1和方案3释放速率在24天以后趋于稳定,方案2和方案4在39天以后趋于稳定。和底泥累计释放量相一致的是:方案1和方案3氟的释放速率相对较小,方案2和方案4氟释放速率相对较大。随着一次次换水,氟的释放速率由不断波动到逐渐稳定,趋于定值。
图4.22 底泥氟释放速率随时间变化曲线图(方案1)
图4.23 底泥氟释放速率随时间变化曲线图(方案2)
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图4.24 底泥氟释放速率随时间变化曲线图(方案3)
图4.25 底泥氟释放速率随时间变化曲线图(方案4)
为进一步研究底泥中氟的释放速率的影响因素,对4个实验方案的底泥氟释放速率进行统计分析(表4.5),计算结果表明,实验条件对底泥氟的释放速率影响最大,水量的大小对氟的释放速率影响较大,实验用水量大,则氟的释放速率也大,变异系数相对较小,说明氟的速率波动也较小。
表4.5 氟释放速率统计成果表
续表
做底泥释放速率的统计值随时间变化曲线图(图4.26),由图4-26可以看出:在39天以前,由于换水时间间隔较短,换水较频,氟的释放速率起伏很大,大值和小值相差也较大,但随着时间的延长,氟的释放速率渐趋稳定,大值和小值的差也越来越小,说明经过一段时间的释放后,底泥中氟的释放速率渐趋定值,该值为0.02~0.38mg/kg·d,平均释放速率为0.15mg/kg·d。
图4.26 洋沙泡底泥释放速率统计结果随时间变化曲线图
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