重金屬在冰—水—底泥多相環(huán)境介質(zhì)中的遷移規(guī)律研究 ——以烏梁素海冰生長期與非冰封期為例
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 01:31
湖泊中重金屬的遷移和歸趨一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。隨著我國工農(nóng)業(yè)和城市化的快速發(fā)展,重金屬通過地表水輸入、大氣沉降、污水直接排放等方式進(jìn)入湖泊系統(tǒng),在湖泊水生態(tài)環(huán)境中重金屬難以降解,環(huán)境行為主要表現(xiàn)為在不同環(huán)境相之間遷移和在某一環(huán)境相中相對富集,其遷移能力和最終歸趨取決于湖泊的環(huán)境特征。烏梁素海地處我國北方高緯度寒冷地區(qū),每年約有34個(gè)月的冰生長期以及78個(gè)月的非冰封期,兩個(gè)期間的湖泊環(huán)境特征差異較大,在冰生長期,湖泊環(huán)境介質(zhì)中不僅會(huì)增加冰介質(zhì)固相,而且冰介質(zhì)厚度逐漸增長,冰下液相(水體)深度逐漸減小。冰在凍結(jié)時(shí)具有排斥溶質(zhì)析出,保持冰晶純潔的本能,即溶質(zhì)脫除作用,表現(xiàn)出湖泊中重金屬在冰生長期與非冰封期中完全不同的環(huán)境行為。本研究選取重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr作為研究對象,針對寒區(qū)湖泊非冰封期和冰生長期的環(huán)境特征,通過試驗(yàn)和模擬方法,揭示重金屬在湖泊這兩個(gè)時(shí)期截然不同的遷移和歸趨行為。試驗(yàn)測定分析了重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、Cr在烏梁素海冰生長期和非冰封期湖泊各環(huán)境介質(zhì)中的含量、形態(tài)和空間分布特征,并針對冰生長期和非冰封期湖泊特...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 選題背景及依據(jù)
1.2 研究目的與意義
1.3 湖泊環(huán)境中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.1 大氣中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.2 水環(huán)境中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.3 冰體中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.4 QWASI模型研究進(jìn)展
1.5 研究目的、內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究目的與內(nèi)容
1.5.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.3 技術(shù)路線
2.研究區(qū)概況及材料與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)氣候特征
2.1.2 流域灌排系統(tǒng)概況
2.1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況
2.2 材料與方法
2.2.1 湖區(qū)采樣點(diǎn)布設(shè)
2.2.2 試驗(yàn)、試樣采集及方法
2.2.3 樣品分析
3.QWASI模型的改進(jìn)
3.1 模型簡介
3.2 模型參數(shù)
3.2.1 逸度和等量濃度
3.2.2 逸度容量
3.2.3 遷移系數(shù)
3.3 模型構(gòu)建
3.4 模型計(jì)算流程
3.5 遷移過程傳輸量M
3.6 模型輸入?yún)?shù)
3.6.1 環(huán)境參數(shù)測定
3.6.2 假設(shè)的環(huán)境參數(shù)
3.7 模型所需參數(shù)
3.8 模型改進(jìn)
3.8.1 非冰封期QWASI模型改進(jìn)
3.8.2 冰生長期QWASI模型改進(jìn)
3.9 本章小結(jié)
4.烏梁素海非冰封期與冰生長期多相介中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.1 非冰封期與冰生長期水體中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.1.1 水體理化性質(zhì)特征分析
4.1.2 水體中重金屬含量及分布特征
4.2 非冰封期與冰生長期沉積物中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.2.1 沉積物理化性質(zhì)特征分析
4.2.2 沉積物中重金屬含量及分布特征
4.2.3 沉積物中重金屬賦存形態(tài)
4.2.4 重金屬在沉積物-孔隙水間分配系數(shù)
4.3 烏梁素海懸浮物中重金屬賦存形態(tài)及可遷移性
4.3.1 懸浮物中重金屬含量及形態(tài)基本統(tǒng)計(jì)
4.3.2 重金屬在懸浮顆粒-水間分配系數(shù)
4.4 烏梁素海冰體中重金屬含量及分布特征
4.5 沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.5.1 非冰封期沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.5.2 沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降量和風(fēng)速關(guān)系
4.5.3 冰生長期沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.6 重金屬在冰-水間的遷移速率分析
4.6.1 烏梁素海冰生長期冰水體積和冰生長速率的計(jì)算
4.6.2 重金屬在冰-水間的遷移速率分析
4.7 本章小結(jié)
5.烏梁素海非冰封期QWASI模型模擬
5.1 非冰封期重金屬在水體相和沉積物相中的濃度
5.2 重金屬遷移過程傳輸量
5.3 參數(shù)敏感度分析
5.4 本章小結(jié)
6.烏梁素海冰生長期QWASI模型模擬
6.1 冰生長期重金屬在水體相和沉積物相中的濃度
6.2 冰生長期重金屬在冰相中的濃度
6.3 重金屬遷移過程傳輸量
6.4 參數(shù)靈敏度分析
6.5 本章小結(jié)
7.結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]pH和溶解氧對上海蘊(yùn)藻浜河道沉積物重金屬的影響[J]. 袁時(shí)玨,張道方. 能源研究與信息. 2016(02)
[2]水體中重金屬的來源及治理方法研究進(jìn)展[J]. 王俊宏. 廣東化工. 2014(17)
[3]三峽水庫水環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物TBT的多介質(zhì)遷移和歸趨模擬[J]. 高俊敏,張科,周彬,金芬,郭勁松,歐陽文娟,趙純. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]化學(xué)品多介質(zhì)逸度模型軟件研究進(jìn)展[J]. 劉丹,張圣虎,劉濟(jì)寧,丁潔,石利利,姚成. 環(huán)境化學(xué). 2014(06)
[5]湖南洞庭湖水系重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 張光貴,黃博. 水資源保護(hù). 2014(01)
[6]烏梁素海湖泊冰生長過程中總氮的遷移規(guī)律[J]. 張巖,李暢游,SHEN Hung Tao,史小紅,喬玲敏. 水科學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[7]中國大氣重金屬污染研究進(jìn)展與趨勢[J]. 姚琳,廖欣峰,張海洋,凌晨,于志勇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(09)
[8]淺析我國水資源現(xiàn)狀與問題[J]. 趙洪武. 才智. 2012(16)
[9]長江口大氣重金屬污染特征及沉降通量[J]. 戰(zhàn)雯靜,張艷,馬蔚純,盧士強(qiáng),陳立民. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(05)
[10]大慶市大氣干濕沉降重金屬元素通量及來源[J]. 湯潔,李娜,李海毅,卞建民,李昭陽,崔玉軍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2012(02)
博士論文
[1]中國流域典型新型有機(jī)污染物排放量估算、多介質(zhì)歸趨模擬及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 張芊芊.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2015
[2]烏梁素海結(jié)冰過程中污染物遷移機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 張巖.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]鄱陽湖重金屬污染特征研究及環(huán)境容量估算[D]. 李鳴.南昌大學(xué) 2010
[4]土壤—植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D]. 胡文.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[5]烏梁素海營養(yǎng)元素及其存在形態(tài)的數(shù)值模擬分析[D]. 史小紅.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3281061
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 選題背景及依據(jù)
1.2 研究目的與意義
1.3 湖泊環(huán)境中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.1 大氣中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.2 水環(huán)境中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.3.3 冰體中重金屬的遷移研究進(jìn)展
1.4 QWASI模型研究進(jìn)展
1.5 研究目的、內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究目的與內(nèi)容
1.5.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.3 技術(shù)路線
2.研究區(qū)概況及材料與方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 研究區(qū)氣候特征
2.1.2 流域灌排系統(tǒng)概況
2.1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況
2.2 材料與方法
2.2.1 湖區(qū)采樣點(diǎn)布設(shè)
2.2.2 試驗(yàn)、試樣采集及方法
2.2.3 樣品分析
3.QWASI模型的改進(jìn)
3.1 模型簡介
3.2 模型參數(shù)
3.2.1 逸度和等量濃度
3.2.2 逸度容量
3.2.3 遷移系數(shù)
3.3 模型構(gòu)建
3.4 模型計(jì)算流程
3.5 遷移過程傳輸量M
3.6 模型輸入?yún)?shù)
3.6.1 環(huán)境參數(shù)測定
3.6.2 假設(shè)的環(huán)境參數(shù)
3.7 模型所需參數(shù)
3.8 模型改進(jìn)
3.8.1 非冰封期QWASI模型改進(jìn)
3.8.2 冰生長期QWASI模型改進(jìn)
3.9 本章小結(jié)
4.烏梁素海非冰封期與冰生長期多相介中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.1 非冰封期與冰生長期水體中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.1.1 水體理化性質(zhì)特征分析
4.1.2 水體中重金屬含量及分布特征
4.2 非冰封期與冰生長期沉積物中重金屬的含量及遷移規(guī)律
4.2.1 沉積物理化性質(zhì)特征分析
4.2.2 沉積物中重金屬含量及分布特征
4.2.3 沉積物中重金屬賦存形態(tài)
4.2.4 重金屬在沉積物-孔隙水間分配系數(shù)
4.3 烏梁素海懸浮物中重金屬賦存形態(tài)及可遷移性
4.3.1 懸浮物中重金屬含量及形態(tài)基本統(tǒng)計(jì)
4.3.2 重金屬在懸浮顆粒-水間分配系數(shù)
4.4 烏梁素海冰體中重金屬含量及分布特征
4.5 沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.5.1 非冰封期沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.5.2 沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降量和風(fēng)速關(guān)系
4.5.3 冰生長期沉積物再懸浮、懸浮微粒沉降試驗(yàn)
4.6 重金屬在冰-水間的遷移速率分析
4.6.1 烏梁素海冰生長期冰水體積和冰生長速率的計(jì)算
4.6.2 重金屬在冰-水間的遷移速率分析
4.7 本章小結(jié)
5.烏梁素海非冰封期QWASI模型模擬
5.1 非冰封期重金屬在水體相和沉積物相中的濃度
5.2 重金屬遷移過程傳輸量
5.3 參數(shù)敏感度分析
5.4 本章小結(jié)
6.烏梁素海冰生長期QWASI模型模擬
6.1 冰生長期重金屬在水體相和沉積物相中的濃度
6.2 冰生長期重金屬在冰相中的濃度
6.3 重金屬遷移過程傳輸量
6.4 參數(shù)靈敏度分析
6.5 本章小結(jié)
7.結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]pH和溶解氧對上海蘊(yùn)藻浜河道沉積物重金屬的影響[J]. 袁時(shí)玨,張道方. 能源研究與信息. 2016(02)
[2]水體中重金屬的來源及治理方法研究進(jìn)展[J]. 王俊宏. 廣東化工. 2014(17)
[3]三峽水庫水環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物TBT的多介質(zhì)遷移和歸趨模擬[J]. 高俊敏,張科,周彬,金芬,郭勁松,歐陽文娟,趙純. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]化學(xué)品多介質(zhì)逸度模型軟件研究進(jìn)展[J]. 劉丹,張圣虎,劉濟(jì)寧,丁潔,石利利,姚成. 環(huán)境化學(xué). 2014(06)
[5]湖南洞庭湖水系重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 張光貴,黃博. 水資源保護(hù). 2014(01)
[6]烏梁素海湖泊冰生長過程中總氮的遷移規(guī)律[J]. 張巖,李暢游,SHEN Hung Tao,史小紅,喬玲敏. 水科學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[7]中國大氣重金屬污染研究進(jìn)展與趨勢[J]. 姚琳,廖欣峰,張海洋,凌晨,于志勇. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(09)
[8]淺析我國水資源現(xiàn)狀與問題[J]. 趙洪武. 才智. 2012(16)
[9]長江口大氣重金屬污染特征及沉降通量[J]. 戰(zhàn)雯靜,張艷,馬蔚純,盧士強(qiáng),陳立民. 中國環(huán)境科學(xué). 2012(05)
[10]大慶市大氣干濕沉降重金屬元素通量及來源[J]. 湯潔,李娜,李海毅,卞建民,李昭陽,崔玉軍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2012(02)
博士論文
[1]中國流域典型新型有機(jī)污染物排放量估算、多介質(zhì)歸趨模擬及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 張芊芊.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2015
[2]烏梁素海結(jié)冰過程中污染物遷移機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 張巖.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]鄱陽湖重金屬污染特征研究及環(huán)境容量估算[D]. 李鳴.南昌大學(xué) 2010
[4]土壤—植物系統(tǒng)中重金屬的生物有效性及其影響因素的研究[D]. 胡文.北京林業(yè)大學(xué) 2008
[5]烏梁素海營養(yǎng)元素及其存在形態(tài)的數(shù)值模擬分析[D]. 史小紅.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3281061
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