沉積物-水界面是水體中最為活躍的區(qū)域,也是上覆水體與沉積物之間物質(zhì)交換的重要邊界環(huán)境。溶解氧作為沉積物-水界面關(guān)鍵的物理化學(xué)指標之一,在控制元素地球化學(xué)循環(huán)、沉積物內(nèi)源污染物釋放以及評估水生態(tài)與水環(huán)境健康等方面起著重要作用。本文通過優(yōu)化氧氣平面光學(xué)傳感器的制備方法,構(gòu)建室內(nèi)氧氣平面光學(xué)傳感器監(jiān)測設(shè)備以及便攜式原位監(jiān)測設(shè)備,在高時空分辨條件下獲取了室內(nèi)模擬實驗以及湖泊中沉積物-水界面溶解氧的二維空間分布,為流域水資源與水環(huán)境管理與優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。主要結(jié)論如下:(1)超聲噴涂法制備的氧氣平面光學(xué)傳感器相比于傳統(tǒng)的涂布法具有更好的均勻性和可重復(fù)性,可明顯的提高測量的精確性;此外,制備的氧氣平面光學(xué)傳感器的反應(yīng)時間約為6 s,具有優(yōu)良的可逆性,出色的光學(xué)穩(wěn)定性,并且可在沉積物中長期使用至少30天。(2)通過對電源、控制系統(tǒng)、激發(fā)光源以及圖像采集系統(tǒng)的集成構(gòu)建了平面光學(xué)傳感器室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備,該設(shè)備不僅能夠節(jié)省實驗室空間、降低外界光線干擾,而且提高了實驗的可操作性。我們使用該設(shè)備研究了不同底棲生物擾動(鉤蝦和霍甫水絲蚓)對沉積物-水界面溶解氧分布和動態(tài)的影響。鉤蝦屬于廊道構(gòu)建者,挖掘的通風(fēng)洞穴能夠...

【文章來源】： 濟南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 沉積物-水界面溶解氧的監(jiān)測意義
    1.2 沉積物-水界面溶解氧監(jiān)測方法發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 溶解氧微電極以及光纖化學(xué)傳感器
        1.2.2 氧氣平面光學(xué)傳感器
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 氧氣平面光學(xué)傳感器的制備及性能研究
    2.1 實驗材料與方法
        2.1.1 成像方法
        2.1.2 熒光染料
        2.1.3 主要儀器與材料
        2.1.4 超聲噴涂法制備平面光學(xué)傳感器
        2.1.5 涂布法制備平面光學(xué)傳感器
    2.2 平面光學(xué)傳感器性能測試實驗
        2.2.1 光譜測試
        2.2.2 校準實驗
        2.2.3 均勻性、反應(yīng)時間、穩(wěn)定性及精確性測試實驗
    2.3 平面光學(xué)傳感器性能測試結(jié)果
        2.3.1 光譜特征
        2.3.2 校準曲線
        2.3.3 均勻性
        2.3.4 反應(yīng)時間
        2.3.5 光學(xué)穩(wěn)定性
        2.3.6 長期穩(wěn)定性
        2.3.7 精確性
    2.4 平面光學(xué)傳感器在沉積物-水界面的應(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
第三章 氧氣平面光學(xué)傳感器室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備及其應(yīng)用
    3.1 室內(nèi)監(jiān)測設(shè)備的構(gòu)建
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 樣品采集及處理
        3.2.2 實驗設(shè)置
        3.2.3 數(shù)據(jù)處理
    3.3 鉤蝦擾動對沉積物-水界面溶解氧的影響
        3.3.1 洞穴可視化觀察
        3.3.2 溶解氧空間分布與動態(tài)變化
        3.3.3 溶解氧滲透深度與擴散流量
    3.4 霍甫水絲蚓擾動對沉積物-水界面溶解氧的影響
        3.4.1 洞穴可視化觀察
        3.4.2 溶解氧空間分布與動態(tài)變化
        3.4.3 溶解氧滲透深度與擴散流量
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氧氣平面光學(xué)傳感器原位監(jiān)測設(shè)備及其應(yīng)用
    4.1 原位監(jiān)測設(shè)備的構(gòu)建
    4.2 原位監(jiān)測設(shè)備室內(nèi)測試
    4.3 原位監(jiān)測設(shè)備野外應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]生物擾動對沉積物中重金屬遷移轉(zhuǎn)化影響的研究進展 [J]. 何怡,門彬,楊曉芳,徐慧,王東升.  生態(tài)毒理學(xué)報. 2016(06)
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博士論文
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碩士論文
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[4]顫蚓生物擾動對水體沉積物中pH和DO分布的影響[D]. 周楠楠.吉林大學(xué). 2013



本文編號：3536935