我國寒區(qū)湖泊具有長冰封期和冰層較厚的特征,污染物在湖冰環(huán)境介質中的分布、遷移和轉化規(guī)律極具特征。烏梁素海地處蒙新高原湖區(qū),水體每年都要經歷4～5個月的冰封期,冰體作為湖泊冰封期重要介質之一,污染物在冰、水介質中的分布和遷移直接影響湖泊的水生態(tài)環(huán)境。湖水溫度達到水的凝固點時湖水發(fā)生物態(tài)變化,液態(tài)水凝固析出冰晶形成冰與水的固、液共存態(tài),湖水中的重金屬在湖水結冰過程中即在冰體中存留又向冰下水體遷移。本文首次將量子力學的第一性原理引入到湖泊冰封期水環(huán)境的研究中,建立重金屬在冰、水介質中的微觀模型,從結合能的角度探究重金屬在冰、水介質中的遷移機理,以期揭示重金屬在冰、水介質中的遷移規(guī)律和特征。通過繪制重金屬的分布圖定性描述凍融過程中重金屬的分布和遷移規(guī)律,計算凍融過程中重金屬的界面遷移通量,確定湖泊凍融過程中重金屬的遷移量。在湖水結冰過程中,冰體中的重金屬濃度較低,致使隨著冰厚的增加,冰下水體的重金屬濃度逐漸增大,Fe、As、Cr、Cu、Zn、Mn、Cd、Hg、Pb由湖泊冰體遷移至水體中的量分別 55762.88 kg、569.02 kg、565.71 kg、340.13 kg、28186.89... 

【文章來源】：內蒙古農業(yè)大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數】：119 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

技術路線圖

烏梁素海最初是黃河支流形成的河跡湖，后由于上游河套灌區(qū)的發(fā)展，匯入??了排干溝的排水形成如今的烏梁素海。烏梁素海湖泊總面積為２９３?ｋｍ２，南北長??３５？４０?ｋｍ，東西寬５？１０?ｋｍ，湖泊成南北狹長形態(tài)（圖２）。烏梁素海是黃河流??域上最大的淡水湖泊，湖泊儲水量約為２．５？３億ｍ３，平均水深約為１．５?ｍ，湖泊??水體的滯留時間為１６０？２２０天？２］。其地理坐標為北緯４０°３６＾４１°０３Ｗ，東經??１０８°４３＇？１０８°５７＇Ｅ，位于內蒙古自治區(qū)烏拉特前旗境內。特殊的地理位置使得烏梁??素海承擔了黃河豐、平、枯季節(jié)的水量調節(jié)、水質凈化以及冬季的防凌防汛水利??生態(tài)環(huán)境功能。同時烏梁素海也是世界上同緯度寒旱區(qū)最大的多功能淺水湖泊，??于２００３年收入進國際濕地名錄，也是內蒙古巴彥淖爾市最大的漁業(yè)基地和蘆葦產??地剛。??ｌＯ＾Ｏ＇Ｑ＇Ｔ．?＞ｆｔ８°４，ｙ（廣?Ｆ．?ＩＤｙｆＯ＇Ｏ＇Ｔ?ｌＯｒＳＳ＇Ｏ＇Ｔ．????Ｊ?Ｉ??＼?Ｍｏｎｇｏｌｉａ?＼?＼?％?％??Ｉｎｎｅｒ?Ｍｏｎｇｏｌｉａ?＾?｜??一?，：：二?

２．１．１水文特征??烏梁素海作為黃河流域河套灌區(qū)內河流水系最重要的組成部分，承接著上游??河套灌區(qū)流域內的生活污水，工業(yè)廢水和農田退水，灌排渠系圖如圖３所示。灌??區(qū)內主要種植作物有葵花、小麥、番茄等糧食經濟作物？，每年約有５億ｍ３的農??田退水和２億ｍ３其他污廢水，通過各分支排干（二、三、五、七排干）匯入到??總排干流入烏梁素海。其作為河套灌區(qū)污廢水的唯－承泄區(qū)，湖泊水體環(huán)境的治??理和保護是當下亟待所需的工作。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]哈素海表層沉積物重金屬污染特征及生態(tài)風險評價[J]. 孫標,趙勝男,王利明,張生,張漢蒙,杜蕾.  濕地科學. 2018(06)
[2]金屬-氫系統(tǒng)的第一性原理計算研究進展[J]. 張苗,王繼偉,宗影影,郭斌,單德彬.  材料科學與工藝. 2018(05)
[3]8個時期哈素海蘆葦群落擴張狀況及其原因分析[J]. 孫標,楊志巖,趙勝男.  濕地科學. 2016(06)
[4]呼倫湖水-沉積物系統(tǒng)中重金屬的含量特征[J]. 都達古拉,何江,呂昌偉,謝志磊,李云飛,丁濤.  農業(yè)環(huán)境科學學報. 2015(01)
[5]船舶與冰排碰撞結構響應研究[J]. 張健,陳聰,張淼溶,尹群.  船舶工程. 2014(06)
[6]Al、Zn對Mg-Li相界合金化效應的第一性原理研究[J]. 王小宏,張彩麗,戶秀萍,韓培德.  稀有金屬材料與工程. 2014(07)
[7]重金屬和氯酚對霍甫水絲蚓的急性毒性及水環(huán)境安全評價[J]. 姜東生,李梅,崔益斌.  中國環(huán)境科學. 2014(06)
[8]烏梁素海水體汞的分布特征及污染風險評估[J]. 趙勝男,史小紅,李暢游,張漢蒙,付緒金,吳用,石艷秋.  湖泊科學. 2014(02)
[9]計算熱力學、計算動力學與材料設計[J]. 魯曉剛,王卓,CUI YuWen,金展鵬.  科學通報. 2013(35)
[10]基于PSR模型的江蘇沿海大開發(fā)地區(qū)水環(huán)境安全評價——以鹽城市為例[J]. 葉正偉,孫艷麗.  水土保持研究. 2013(06)

博士論文
[1]金屬和合金電化學腐蝕的第一性原理計算建模及應用[D]. 馬會.中國科學技術大學 2018
[2]重金屬在冰—水—底泥多相環(huán)境介質中的遷移規(guī)律研究[D]. 劉禹.內蒙古農業(yè)大學 2017
[3]硫化礦浮選固—固界面的伽伐尼作用電化學和第一性原理研究[D]. 柯寶霖.廣西大學 2017
[4]若干金屬氧化物電子結構的第一性原理研究[D]. 孟強強.中國科學技術大學 2014
[5]烏梁素海重金屬環(huán)境地球化學特征及其存在形態(tài)數值模擬分析[D]. 趙勝男.內蒙古農業(yè)大學 2013
[6]岱海與達里諾爾湖重金屬的環(huán)境地球化學研究[D]. 楠定其其格.內蒙古大學 2013
[7]冰雪熱力過程中物理參數辨識及高分辨率計算[D]. 楊宇.大連理工大學 2012
[8]高原典型湖泊營養(yǎng)元素地球化學循環(huán)與重金屬污染研究[D]. 李衛(wèi)平.內蒙古農業(yè)大學 2012
[9]未來氣候下內蒙古呼倫湖流域水文數值模擬[D]. 王志杰.內蒙古農業(yè)大學 2012
[10]烏梁素海結冰過程中污染物遷移機理及其應用研究[D]. 張巖.內蒙古農業(yè)大學 2012

碩士論文
[1]環(huán)境條件變化下烏梁素海沉積物重金屬釋放機制研究[D]. 呂杰.內蒙古農業(yè)大學 2018
[2]Laves相TaCr2摻雜與塑性變形機制的第一性原理研究[D]. 周凱.南昌航空大學 2017
[3]Ag合金化鎂合金的第一性原理計算[D]. 楊陽.沈陽工業(yè)大學 2017
[4]烏梁素海沉積物中汞砷的分布特征及環(huán)境風險評價[D]. 馬紅.內蒙古農業(yè)大學 2016
[5]烏梁素海污染物在冰—水體系中的分配研究[D]. 呂宏洲.內蒙古農業(yè)大學 2015
[6]凍融過程中烏梁素海湖泊水質變化特征研究[D]. 宋爽.內蒙古農業(yè)大學 2015
[7]冷凍濃縮法去除烏梁素海水體污染物室內試驗研究[D]. 毛曉明.內蒙古農業(yè)大學 2015
[8]人工凍結冰體營養(yǎng)鹽分布規(guī)律及單軸壓縮強度試驗分析[D]. 郝亞洲.內蒙古農業(yè)大學 2015
[9]新疆博爾塔拉河流域土壤重金屬地球化學特征及潛在生態(tài)風險評價[D]. 古力熱·吾買爾.新疆大學 2015
[10]岱海沉積物重金屬環(huán)境地球化學研究[D]. 李傳鎮(zhèn).內蒙古大學 2013



本文編號：3115612