本文關(guān)鍵詞：水窖底泥污染物遷移轉(zhuǎn)化特性的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在我國的西北部,不少地區(qū)由于降雨量少、光照強(qiáng)、蒸發(fā)量大,缺少人畜飲水,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)孛癖姷纳�。通過修建水窖利用屋面、場院、溝坡等設(shè)施蓄水,已經(jīng)成為解決西北部地區(qū)缺水問題有效而實(shí)用的方法。水窖不但可以緩解黃土高原干旱與水土流失的矛盾,同時(shí)也是解決部分水資源短缺地區(qū)飲水困難的重要途徑。然而隨著不同形式的水窖在解決農(nóng)村飲水安全中的大規(guī)模應(yīng)用,窖水水質(zhì)問題也日益受到關(guān)注。大氣降水是窖水的主要組成部分,剩余很小部分靠地下水或河流補(bǔ)給。由于水窖構(gòu)造不利于清洗,雨污水流入、大氣沉降的同時(shí)污染物會(huì)進(jìn)入窖水水體,再由水體的自然沉降富集在水窖底泥中。其整個(gè)過程實(shí)際上是污染物在窖水底泥與窖水之間的遷移轉(zhuǎn)化,而底泥在污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程中起著非常重要的載體作用。因此,為了保障西北地區(qū)村鎮(zhèn)飲用水的安全以及深入探索干旱半干旱地區(qū)集水體系,研究水窖底泥污染物的遷移轉(zhuǎn)化特性具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)驗(yàn)選用水窖中具有代表性的幾種污染物進(jìn)行分析,通過動(dòng)力學(xué)等實(shí)驗(yàn)方式,在不同影響因素下,研究水窖底泥污染物的遷移轉(zhuǎn)化特性。本文的研究內(nèi)容和成果主要包括以下幾個(gè)方面:(1)查閱有關(guān)底泥文獻(xiàn)資料,通過對河、湖、庫區(qū)底泥的了解探究可能存在于水窖底泥中的污染物以及影響其遷移轉(zhuǎn)化的因素,最終確定目標(biāo)污染物為氨氮、COD_(Mn)、UV_(254)以及電導(dǎo)率,實(shí)驗(yàn)影響因素為水相污染物初始負(fù)荷、底泥含量、紊亂程度以及溫度;進(jìn)行實(shí)地考察,記錄窖體內(nèi)外環(huán)境情況,了解水窖使用情況;對實(shí)驗(yàn)所需底泥進(jìn)行預(yù)處理并儲(chǔ)存,分析其理化性質(zhì)。(2)根據(jù)河、湖、庫區(qū)底泥吸附釋放污染物的相關(guān)作用機(jī)理,分析了污染物在水窖底泥和窖水之間的吸附釋放規(guī)律,展現(xiàn)了研究水窖底泥污染物的遷移轉(zhuǎn)化特性的重要意義;介紹了準(zhǔn)一級、準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程等常見水質(zhì)模型的內(nèi)容、特點(diǎn)和各自的擬合方法。(3)以水相氨氮初始濃度、底泥含量、紊亂程度和溫度為變量,對水窖底泥吸附氨氮進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),建立水窖底泥吸附氨氮的準(zhǔn)一級、準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型,來考察底泥含量、水相氨氮初始濃度、紊亂程度和溫度分別對吸附過程的影響機(jī)理。結(jié)果表明:不同底泥含量時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對氨氮的吸附量與底泥含量負(fù)相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)一級方程能夠較好的表示不同底泥含量對氨氮吸附過程的影響;不同水相氨氮初始濃度時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對氨氮的吸附量與氨氮初始濃度正相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)一級方程能夠較好的表示不同氨氮初始濃度對氨氮吸附過程的影響;不同紊亂程度時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對氨氮的吸附量與紊亂程度正相關(guān),準(zhǔn)一級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)二級方程能夠較好的表示不同紊亂程度對氨氮吸附過程的影響;不同溫度時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對氨氮的吸附量與溫度負(fù)相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)一級方程能夠較好的表示不同溫度對氨氮吸附過程的影響。(4)以底泥含量、紊亂程度和溫度為變量,對水窖底泥釋放COD_(Mn)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),建立水窖底泥釋放COD_(Mn)的準(zhǔn)一級、準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型,來考察底泥含量、紊亂程度和溫度分別對釋放過程的影響機(jī)理。結(jié)果表明:不同底泥含量時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對COD_(Mn)的釋放量與底泥含量正相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)一級方程能夠較好的表示不同底泥含量對COD_(Mn)釋放量過程的影響;不同紊亂程度時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對COD_(Mn)的釋放量與紊亂程度正相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程比準(zhǔn)一級方程能夠較好的表示不同紊亂程度對氨氮吸附過程的影響;不同溫度時(shí),平衡時(shí)單位質(zhì)量底泥對COD_(Mn)的釋放量與溫度正相關(guān),準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程能夠較好的表示不同溫度對COD_(Mn)釋放過程的影響。(5)以底泥含量、紊亂程度和溫度為變量,對水窖底泥吸附UV_(254)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),來考察底泥含量、紊亂程度和溫度分別對吸附過程的影響機(jī)理。結(jié)果表明:不同底泥含量時(shí),當(dāng)?shù)啄嗪繛?g/L以內(nèi)時(shí),最大UV_(254)吸附容量隨底泥含量的上升迅速增大;不同紊亂程度時(shí),當(dāng)紊亂程度在230r/min以內(nèi)時(shí),最大UV_(254)吸附容量隨紊亂程度的增大而增大,但增速是逐漸放緩的;不同溫度時(shí),最大UV_(254)吸附容量隨著溫度的升高在逐漸減小,當(dāng)溫度在25~30℃中間時(shí),最大UV_(254)吸附容量下降的速率最大。(6)以底泥含量、紊亂程度和溫度為變量,對水窖底泥釋放電導(dǎo)率進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),對水窖底泥釋放電導(dǎo)率進(jìn)行線性擬合,來考察底泥含量、紊亂程度和溫度分別對釋放過程的影響機(jī)理。結(jié)果表明:不同底泥含量時(shí),隨著底泥含量的上升,平衡時(shí)電導(dǎo)率的釋放量也在增大,水相電導(dǎo)率值隨著底泥含量的增加總體呈線性增加趨勢;不同紊亂程度時(shí),隨著紊亂程度的上升,平衡時(shí)電導(dǎo)率的釋放量也在增大,水相電導(dǎo)率值隨著紊亂程度的增加總體呈線性增加趨勢;不同溫度時(shí),隨著溫度的上升,平衡時(shí)電導(dǎo)率的釋放量也在增大,水相電導(dǎo)率值隨著溫度的上升總體呈線性增加趨勢。
【關(guān)鍵詞】：水窖底泥 污染物遷移轉(zhuǎn)化 窖水水質(zhì) 吸附釋放
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-26
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 我國西北部地區(qū)水窖現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-15
• 1.2 底泥的理化特性分析15-16
• 1.3 污染物遷移轉(zhuǎn)化方式及影響因素16-20
• 1.3.1 污染物的遷移16-18
• 1.3.2 污染物的轉(zhuǎn)化18
• 1.3.3 影響污染物遷移轉(zhuǎn)化的因素18-20
• 1.4 水窖底泥吸附釋放污染物的機(jī)理與模型20-23
• 1.4.1 底泥吸附污染物機(jī)理20-21
• 1.4.2 底泥釋放污染物機(jī)理21-22
• 1.4.3 動(dòng)力學(xué)模型22-23
• 1.5 研究的目的及意義23
• 1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線23-26
• 1.6.1 研究內(nèi)容23-24
• 1.6.2 技術(shù)路線24-26
• 2 實(shí)驗(yàn)材料、儀器和方法26-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料26-28
• 2.1.1 水窖概況26-27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)用水窖底泥的采集和預(yù)處理27
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)用水窖底泥理化性質(zhì)分析27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)測定法方及所需儀器、試劑28-30
• 3 水窖底泥對氨氮吸附的實(shí)驗(yàn)研究30-48
• 3.1 底泥含量對氨氮吸附過程的影響30-35
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)30-32
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32-33
• 3.1.3 底泥含量對氨氮吸附過程的動(dòng)力學(xué)擬合33-35
• 3.2 水相氨氮初始濃度對吸附過程的影響35-39
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)35-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-37
• 3.2.3 水相氨氮初始濃度對氨氮吸附過程的動(dòng)力學(xué)擬合37-39
• 3.3 紊亂程度對氨氮吸附過程的影響39-43
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)39-40
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析40-41
• 3.3.3 紊亂程度對氨氮吸附過程的動(dòng)力學(xué)擬合41-43
• 3.4 溫度對氨氮吸附過程的影響43-46
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)43
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 3.4.3 溫度對氨氮吸附過程的動(dòng)力學(xué)擬合45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 4 水窖底泥對COD_(Mn)釋放的實(shí)驗(yàn)研究48-59
• 4.1 底泥含量對COD_(Mn)釋放過程的影響48-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)48-49
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-50
• 4.1.3 底泥含量對COD_(Mn)釋放過程的動(dòng)力學(xué)擬合50-52
• 4.2 紊亂程度對COD_(Mn)釋放過程的影響52-55
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)52-53
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析53
• 4.2.3 紊亂程度對COD_(Mn)釋放過程的動(dòng)力學(xué)擬合53-55
• 4.3 溫度對COD_(Mn)釋放過程的影響55-57
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)55
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-56
• 4.3.3 溫度對COD_(Mn)釋放過程的動(dòng)力學(xué)擬合56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 水窖底泥對UV_(254)吸附的實(shí)驗(yàn)研究59-67
• 5.1 底泥含量對UV_(254)吸附過程的影響59-62
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)59-60
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-62
• 5.2 紊亂程度對UV_(254)吸附過程的影響62-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析63-64
• 5.3 溫度對UV_(254)吸附過程的影響64-65
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)64
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 6 水窖底泥對電導(dǎo)率釋放的實(shí)驗(yàn)研究67-75
• 6.1 底泥含量對電導(dǎo)率釋放過程的影響67-69
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)67-68
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-69
• 6.1.3 底泥含量對電導(dǎo)率釋放過程的線性擬合69
• 6.2 紊亂程度對電導(dǎo)率釋放過程的影響69-71
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)69-70
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析70-71
• 6.2.3 紊亂程度對電導(dǎo)率釋放過程的線性擬合71
• 6.3 溫度對電導(dǎo)率釋放過程的影響71-73
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)71-72
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-73
• 6.3.3 溫度對電導(dǎo)率釋放過程的線性擬合73
• 6.4 本章小結(jié)73-75
• 7 結(jié)論與展望75-77
• 7.1 結(jié)論75-76
• 7.2 展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：水窖底泥污染物遷移轉(zhuǎn)化特性的實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340721