本文關(guān)鍵詞：人工回灌場地地下水中膠體特征識別及其遷移規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人工回灌能夠緩解地面沉降、地裂縫等環(huán)境地質(zhì)問題,但回灌水的注入會打破原始地下水動力場和水化學(xué)場的平衡,對回灌區(qū)的地下水質(zhì)安全造成影響。而膠體廣泛存在于地下水中,且對地下水中重金屬、有機(jī)組分、無機(jī)組分等的遷移過程有很大的影響。本文旨在查明回灌場地天然膠體的類型及其在含水層中的遷移規(guī)律及其影響因素。論文綜合運(yùn)用野外調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段,以求得到較為客觀的結(jié)論。本論文的成果主要包括以下幾點(diǎn):1、本次采用水樣超濾法對野外回灌水源和原始地下水進(jìn)行了取樣分析,結(jié)合水質(zhì)、各級濾膜的測試數(shù)據(jù),對場地天然膠體類型進(jìn)行了識別。結(jié)果顯示:粒徑在100KDa~0.45μm范圍內(nèi)無機(jī)膠體占主要部分,在50~100KDa內(nèi)有機(jī)膠體占主要部分。結(jié)合場地條件,綜合考慮各組分在有機(jī)膠體和無機(jī)膠體中所占比例及自身特征,本次研究選取了腐殖酸膠體代表有機(jī)膠體和二氧化硅膠體代表無機(jī)膠體為主要研究對象。2、在本次場地膠體種類識別的結(jié)果上,重點(diǎn)考察了腐殖酸膠體和二氧化硅膠體在不同水化學(xué)條件和水動力條件下的粒徑和電勢電位變化規(guī)律。其中腐殖酸膠體和二氧化硅膠體的粒徑和電勢電位(負(fù)電勢)均隨著懸浮液pH的升高而增大,即pH增大,膠體穩(wěn)定性提高。而隨著離子強(qiáng)度的升高,其粒徑有增大的趨勢而電勢電位(負(fù)電勢)出現(xiàn)下降趨勢。即IS增大,膠體穩(wěn)定性降低。3、通過構(gòu)建膠體在線實(shí)時監(jiān)測平臺,實(shí)現(xiàn)了對典型膠體遷移過程的全程實(shí)時監(jiān)控。通過監(jiān)測不同離子強(qiáng)度(0.0005M,0.02M,0.05M)、不同pH(5,7,9)以及不同地下水流速(0.1ml/min,0.2ml/min,0.4ml/min)條件下腐殖酸膠體和二氧化硅膠體遷移過程中的濃度變化、粒徑分布特征,并結(jié)合DLVO相互作用能量圖對天然膠體在含水層中的遷移機(jī)制進(jìn)行了較為全面的深入探討。結(jié)果表明,在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,腐殖酸膠體與二氧化硅膠體在多孔介質(zhì)中的遷移過程和規(guī)律略有不同,離子強(qiáng)度的變化對其遷移過程影響明顯,流速和pH的變化也會影響其在含水層中的遷移。4、結(jié)合野外調(diào)研與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用COMSOL Multiphysics多物理場模擬軟件,針對本次構(gòu)建模型中腐殖酸膠體和二氧化硅膠體的遷移過程進(jìn)行模擬求解,模擬結(jié)果顯示:隨著IS的增大,膠體沉積速率常數(shù)attk也明顯隨之增大,即IS對膠體的沉積過程影響明顯。其他pH等條件下,膠體沉積速率常數(shù)attk變化不大。本次模擬結(jié)果顯示,在淋濾初期1PV內(nèi),膠體存在二次釋放的現(xiàn)象,隨著淋濾的不斷進(jìn)行,膠體濃度低于檢出限,表明膠體遷移能力強(qiáng),對回灌區(qū)水質(zhì)存在威脅。
【關(guān)鍵詞】：人工回灌 膠體識別 影響因素 遷移規(guī)律 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641.25;X523
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 選題依據(jù)11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 水體中天然膠體的來源及類型13-15
• 1.2.2 膠體穩(wěn)定性分析15-17
• 1.2.3 膠體在地下水中的遷移規(guī)律17-19
• 1.2.4 膠體在地下水中遷移的數(shù)值模擬研究19-21
• 1.3 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容21-22
• 1.4 技術(shù)路線22-24
• 第二章 研究區(qū)概況24-30
• 2.1 自然地理概況24-26
• 2.1.1 自然地理位置24
• 2.1.2 氣象條件24
• 2.1.3 水文條件24-25
• 2.1.4 地形地貌25-26
• 2.2 地質(zhì)與水文地質(zhì)條件26-28
• 2.2.1 地質(zhì)條件26-27
• 2.2.2 水文地質(zhì)條件27-28
• 2.3 研究區(qū)淺層地下水化學(xué)特征28-29
• 2.4 研究區(qū)回灌工程簡介29-30
• 第三章 場地膠體類型識別及其理化特征分析30-48
• 3.1 場地膠體類型識別30-38
• 3.1.1 場地天然膠體的采集30-31
• 3.1.2 場地天然膠體的主要類型31-38
• 3.2 典型膠體配制及理化特征38-48
• 3.2.1 有機(jī)膠體的配制及理化性質(zhì)38-43
• 3.2.2 無機(jī)膠體的配制及理化性質(zhì)43-48
• 第四章 不同人工回灌條件下有機(jī)膠體的遷移規(guī)律48-61
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計48-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置48-50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案50
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-61
• 4.4.1 膠體沉積速率系數(shù)的計算50-51
• 4.4.2 不同pH條件下有機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)51-54
• 4.4.3 不同IS條件下有機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)54-59
• 4.4.4 不同流速條件下有機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)59-61
• 第五章 不同人工回灌條件下無機(jī)膠體的遷移規(guī)律61-74
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>61
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計61
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料61
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方案61-62
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-74
• 5.4.1 膠體沉積速率系數(shù)的計算62-63
• 5.4.2 不同pH條件下無機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)63-66
• 5.4.3 不同IS條件下無機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)66-71
• 5.4.4 不同流速條件下無機(jī)膠體在多孔介質(zhì)中的遷移實(shí)驗(yàn)71-74
• 第六章 天然膠體在含水層中的遷移模擬74-86
• 6.1 有機(jī)膠體在含水層中的遷移模擬74-81
• 6.1.1 數(shù)值模型的建立與求解74-76
• 6.1.2 模擬結(jié)果76-79
• 6.1.3 模型參數(shù)79-81
• 6.2 無機(jī)膠體在含水層中的遷移模擬81-86
• 6.2.1 數(shù)值模型的建立與求解81
• 6.2.2 模擬結(jié)果81-84
• 6.2.3 模型參數(shù)84-86
• 第七章 結(jié)論與建議86-91
• 7.1 結(jié)論86-90
• 7.2 存在的問題與建議90-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 作者簡介96-97
• 致謝97

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：人工回灌場地地下水中膠體特征識別及其遷移規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：327264