本文關(guān)鍵詞：河水入滲過程中大腸桿菌在飽和多孔介質(zhì)中的遷移規(guī)律研究　出處：《吉林大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 大腸桿菌 河水入滲 飽和多孔介質(zhì) 遷移規(guī)律

【摘要】：隨著工業(yè)化和城市化的不斷發(fā)展,地表水體微生物污染越來越嚴峻,這將對傍河取水的地下水水質(zhì)造成嚴重威脅,因此亟需對河床滲濾作用下病原微生物的衰減進行研究。大腸桿菌作為病原微生物的一種,對人體具有一定程度的致病性。通過對吉林省松原市卡拉店傍河水源地河岸入滲帶河水及地下水樣品的采集及測試,發(fā)現(xiàn)河水樣品中大腸桿菌濃度嚴重超標,而地下水樣品中大腸桿菌濃度盡管明顯低于河水樣品,但仍有部分水井被檢出�，F(xiàn)有研究對河水入滲過程中大腸桿菌的遷移機制及遷移規(guī)律尚不明確,因此亟需對其進行探索以期更好地為傍河取水方案設(shè)計與優(yōu)化開采技術(shù)提供科學依據(jù)。本論文以國家水體污染控制與治理科技重大專項《松花江傍河取水水質(zhì)安全保障關(guān)鍵技術(shù)及示范》為依托,選取松原市卡拉店傍河水源地為研究區(qū)。采集河岸入滲帶河水及地下水樣品,測試并分析其大腸桿菌濃度,總結(jié)河水入滲過程中大腸桿菌的時空分布規(guī)律及變化特征。通過靜態(tài)吸附以及動態(tài)土柱模擬實驗,探究巖性、溫度、p H以及離子強度對大腸桿菌吸附特征的影響,探明不同溫度以及水力梯度條件下河水入滲過程中大腸桿菌在飽和多孔介質(zhì)中的遷移規(guī)律。通過數(shù)學模擬,對不同水力梯度及河水大腸桿菌濃度條件下大腸桿菌的遷移規(guī)律進行預測,進而為傍河水源地地下水資源的開發(fā)利用和保護提供科學依據(jù)。結(jié)果表明,沿著河水入滲補給地下水的水流方向上,河岸入滲帶大腸桿菌濃度總體呈降低趨勢,去除率大于96%。靜態(tài)吸附實驗結(jié)果表明,介質(zhì)巖性、水環(huán)境溫度、p H和離子強度均會對大腸桿菌的吸附產(chǎn)生影響。各巖性介質(zhì)對大腸桿菌的吸附速率及平衡吸附量大小關(guān)系為:壤質(zhì)砂土少礫質(zhì)土多礫質(zhì)土;各實驗條件下壤質(zhì)砂土對大腸桿菌的吸附速率及平衡吸附量大小關(guān)系為:12℃8℃4℃;近中性(p H=7)偏酸性(p H=5)偏堿性(p H=9);高離子強度(EC=27000μs/cm)中間離子強度(EC=2700μs/cm)低離子強度(EC=270μs/cm)。吸附平衡時間為90min,吸附動力學特征符合準二級動力學模型,平衡吸附量在164-209MPN/g之間,吸附熱力學特征符合Henry模型。動態(tài)土柱模擬實驗結(jié)果表明,河水入滲過程中含水介質(zhì)對大腸桿菌有較好的去除作用。以距入水口50cm(模擬場地與河流距離10m)為例,各流速及溫度條件下大腸桿菌的去除率達97.06-99.92%。大腸桿菌的去除率隨遷移距離的增加而增大。在4℃條件下,大腸桿菌的遷移距離與去除率符合較好的對數(shù)關(guān)系,其滯留機制包括過濾和吸附,且發(fā)生在介質(zhì)表面的截濾作用較強。過濾和吸附作用的強度均受巖性和流速的共同影響。含水介質(zhì)顆粒越小,流速越小,過濾和吸附作用越強,大腸桿菌的去除率越大。在其它溫度(8℃和12℃)條件下,大腸桿菌的去除率隨遷移距離的增大而增大,但不符合對數(shù)關(guān)系。這是由于在該溫度條件下大腸桿菌滯留機制除了過濾、吸附作用還包括生長衰亡作用。同時,溫度越高,大腸桿菌的衰亡速率越快,含水介質(zhì)的吸附能力越強,大腸桿菌的去除率越大。數(shù)學模擬結(jié)果表明,河水與地下水之間的水力梯度以及河水中大腸桿菌濃度均會對大腸桿菌的遷移規(guī)律造成影響。水力梯度越大、河水中大腸桿菌濃度越高,地下水中大腸桿菌濃度越大,大腸桿菌的遷移距離越遠。當水力梯度為20%,河水中大腸桿菌濃度為2500MPN/100m L時,大腸桿菌的遷移距離可達7m左右。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X52

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本文編號：1325288