波浪作用下溶解态污染物输移扩散机理的实验研究

摘要

湖泊水动力过程对水体中各种物质、能量的传输及转化，水．气、水．土界面的物质交换存在着直接和间接的影响，是湖泊水环境研究的基础内容。现有的对浅水湖泊水动力研究的结果显示水动力作用是浅水湖泊生态环境演变极其重要的控制因子,对湖泊水域生态系统和环境有着深远的影响。例如，富含营养盐的湖底沉积物在波浪和水流的动力作用下发生悬浮和迁移等，影响沉积物中营养物质的内源释放，可导致水体中悬浮质浓度增加，进而影响水色和透明度。另外，随着经济的发展，大量的工业废水和城市居民生活污水进入湖泊，这些进入湖泊的污染物质在动力过程的作用下发生迁移和扩散，对于湖泊的水环境带来一系列的影响。因此，动力过程在浅水湖泊生态系统中扮演着重要的角色，波浪作为一种湖区重要的水动力因素对物质的扩散有着跟其他水动力因素不同的作用。 本文首先总结了水动力因素作用下污染物扩散机理的研究成果，并进行了较全面的综述。作者根据研究内容，设计了研究方案，在波浪水槽中进行了试验。在不同水深和波要素情况下，通过试验分别研究了瞬时点源和连续点源情况下，污染源的位置以及初试浓度对溶解态污染物输移扩散规律的影响。对波浪作用下污染物的扩散规律有了初步的认识，得到了一些有用的结论，这对于认识湖区污染物的输移扩散规律有了借鉴。

目录

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声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.1.1天然水体中污染物的主要形态及动力特性

1.1.2天然水体中污染物的主要运动形式

1.2本文的研究背景和意义

1.3污染物输移扩散机理的研究综述

1.3.1波浪作用下污染物输移扩散机理的研究综述

1.3.2潮流作用下污染物输移扩散机理的研究综述

1.3.3纵向离散系数的研究现状

1.4本文的工作

第二章实验布置与测量方法

2.1实验方案布置

2.1.1实验布置简介

2.1.2波浪采集及消浪装置

2.2取样点布置与实验组数

2.2.1实验取样点布置

2.2.2实验组数

2.3水样的采集与处理

2.3.1标准曲线

2.3.2点源的投放

2.3.3水样的采集与测量

第三章波浪作用下溶解态污染物输移扩散的实验

3.1不同投放形式的实验

3.1.1瞬时点源

3.1.2连续点源

3.1.3瞬时点源和连续点源浓度分布比较

3.2初始投放浓度对浓度分布的影响

3.2.1不同初始投放浓度情况下的浓度分布

3.2.2不同初始投放浓度时水平方向浓度分布的比较

3.3投放位置对浓度分布的影响

3.3.1连续点源水面以下10cm投放时的浓度分布

3.3.2连续点源水面以下20cm投放时的浓度分布

3.3.3连续点源水面以下30cm投放时的浓度分布

3.3.4不同投放位置时水平方向浓度分布的比较

3.4波浪要素对浓度分布的影响

3.4.1波高对浓度分布的影响

3.4.2波周期对浓度分布的影响

3.5水深对浓度分布的影响

第四章波浪作用下溶解态污染物输移扩散的试验分析

4.1传质速度理论

4.2实验传质速度的验证

4.3本章小节

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录