水体结冰和融冰过程中典型污染物的迁移规律研究

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1、分类号：P332.8学号：201500359015专业学位硕士论文水体结冰和融冰过程中典型污染物的迁移规律研究Studyonthemigrationoftypicalpollutantsduringfreezingandmelting研究生姓名：高宁指导教师：乔玲敏教授校外导师：邵迎旭研究员专业学位类型：工程专业学位领域：建筑与土木工程论文提交日期：2018年06月01日烟台大学硕士学位论文摘要地表水是重要的淡水资源之一，在社会发展中起到重要作用。近年来由于社会的发展以及人类活动的影响，地表水污染问题日益严重，引起了社会的广泛关注

2、并进行了大量研究。但这些研究大多数集中在地表水非冰封期进行的，少量针对地表水冰封期的研究也大多集中在室外。本文以典型污染物为研究对象，通过室外取样和室内模拟实验，分析各污染物在水体结冰和融冰过程中的迁移规律，研究冰体厚度、结冰温度以及污染物浓度对氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰等污染物分布的影响，得出以下结论：1.针对模拟自然结冰过程，试制了一套适用于室内模拟结冰过程的仪器，主要包括结冰模拟器、电阻丝测厚仪、自制融冰器，可为室内模拟结冰实验提供参考。2.自然结冰过程中，磷酸盐、硝酸盐、氨氮、总氮、铁、硫酸根、锰等污染物不断从冰体迁移至

3、水体内。同时自然环境下冷冻浓缩作用对各污染物迁移效果也不同，污染物的迁移率大小依次为：硝态氮＞氨氮＞总氮＞磷酸盐＞锰＞硫酸根＞铁，其中氮、磷酸盐等营养元素受冷冻浓缩影响较大，铁、锰、硫酸根等污染物受冷冻浓缩影响较小。天然冰体融化实验表明，冰体融化时各污染物从冰体中释放规律基本是一致的，即大量的污染物在融冰初期被迅速释放出来，随后释放量较小且稳定。3.随着室内冻结自然水体冰厚的增加，水体内各类污染物的浓度不断增加，且室内模拟结冰过程中冰体内污染物的迁移率要高于自然条件。室内冻结自然水体与室外冻结自然水体，在冰体融化时污染物从冰相中释

4、放规律基本是一致的，且室内冻结的冰体在融冰初期更有利于污染物的释放。4.对含有氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的水样在不同结冰厚度、初始浓度、环境温度条件下进行室内结冰模拟，得出：在浓度、温度一定条件下，随着冰厚度的增加，冰体内部氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的浓度不断减少；在厚度、温度一定条件下，结冰前水体中的氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰浓度越大，结冰后测得各冰层中污染物的浓度都有所增加，故原水样水质状况越差，结冰后冰体中的含量就越高；在厚度、浓度一定条件下，随着结冰温度的降低，冷冻浓缩过程中冰体内氨氮、硝酸盐、磷酸盐、-I-水体结冰

5、和融冰过程中典型污染物的迁移规律研究铁、锰的迁移量降低。在冻结温度一定时，冻结冰体越厚，冰体初期融化时氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的释放量就越高；在冻结冰体厚度一定时，冻结温度越低，在冰体融化初期时排放氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的浓度降低。但冰体厚度、冻结温度对污染物释放曲线的总体变化趋势无影响。关键词：室内模拟；结冰过程；融冰过程；污染物迁移机理论文类型:①基础研究-II-烟台大学硕士学位论文AbstractSurfacewaterisoneoftheimportantfreshwaterresourcesandplaysan

6、importantroleinsocialdevelopment.Inrecentyears,duetothedevelopmentofsocietyandtheinfluenceofhumanactivities,surfacewaterpollutionhasbecomemoreandmoreserious.Ithasarousedwidespreadconcernandcarriedoutalotofresearch.However,mostofthesestudieshavebeencarriedoutinthenon-g

7、lacialperiodofsurfacewater,andasmallamountofresearchontheiceperiodofsurfacewaterhasalsofocusedonoutdoor.Thispapertakestypicalpollutantsastheresearchobject.Throughoutdoorsamplinganalysisandindoorsimulationexperiments,themigrationlawsofpollutantsintheprocessofwatericing

8、andmeltingwereanalyzed,andtheicebodythickness,icetemperatureandpollutantconcentrationtoammonianitrogen,nitrate,phosphate,and