多泥沙河流水環(huán)境演變規(guī)律及仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著黃河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，流域廢污水產(chǎn)生量與日俱增，使得黃河沿岸地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。本文從黃河水沙特征及泥沙對(duì)黃河水質(zhì)的影響等不同角度，進(jìn)行系統(tǒng)的研究，探討了多沙河流泥沙對(duì)重金屬和典型有毒有機(jī)物的吸附、解吸、自?xún)簟⒔到庖?guī)律，以及小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙條件下河流水體污染物與泥沙含量的響應(yīng)關(guān)系，建立了適合多泥沙河流的水環(huán)境變遷模擬模型和仿真系統(tǒng)。論文選題對(duì)黃河及多泥沙河流的水環(huán)境變遷特征及質(zhì)量保護(hù)提供了理論基礎(chǔ)、技術(shù)支持及管理模

2、式的借鑒。主要研究?jī)?nèi)容和取得研究成果如下： (1)泥沙與重金屬吸附機(jī)理研究的試驗(yàn)表明，河流水體中泥沙濃度對(duì)其吸附重金屬的能力有顯著影響。并且當(dāng)泥沙濃度達(dá)到一定高的程度時(shí)，大量泥沙會(huì)對(duì)重金屬起到一定吸附并凈化水質(zhì)的作用，而單位重量泥沙吸附量的增加受到抑制。 (2)河流中泥沙粒徑與重金屬吸附特性的影響研究表明，不同的泥沙粒徑對(duì)河流水體中的重金屬吸附特性不同。河流中懸移質(zhì)泥沙(d<0.01mm)對(duì)重金屬(如Cu)的吸附能力

3、遠(yuǎn)高于d=0.01～0.025mm和d=0.025～0.05mm的泥沙。 (3)河流水體中的重金屬濃度也會(huì)影響泥沙對(duì)其的吸附效果。重金屬初始濃度越高，達(dá)到泥沙吸附平衡時(shí)的水體中重金屬濃度越高，達(dá)到吸附平衡所需的時(shí)間越短。 (4)泥沙吸附重金屬的解吸實(shí)驗(yàn)表明，被泥沙吸附的銅、鋅、鉛在實(shí)驗(yàn)條件下均可以被Ca<'2+>解吸，但解析速率比吸附反應(yīng)緩慢得多；鈣、鎂、鈉離子對(duì)鉛、銅均有一定的解析能力，其解吸能力順序?yàn)镃a<'2+

4、>>Mg<'2+>>Na<'+>。 (5)泥沙對(duì)有毒有機(jī)物的吸附分配和表征參數(shù)試驗(yàn)研究表明，對(duì)硝基氯苯在黃河泥沙一水中的吸附符合S型等溫線所表示的過(guò)程，而甲基對(duì)硫磷和1，2-二氯苯在黃河泥沙—水中的吸附符合C型吸附等溫線。 (6)研究了不同極性的有毒有機(jī)物泥沙—水分配系數(shù)，表明泥沙的有機(jī)質(zhì)含量越高，1，2-二氯苯的泥沙-水分配系數(shù)K<,d>就越大，呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。 (7)小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙試驗(yàn)中水質(zhì)與泥

5、沙間的相應(yīng)關(guān)系研究表明，河流中化學(xué)需氧量、總磷、氨氮、典型重金屬等因子隨河道水量、含沙量的變化而變化，呈一定的規(guī)律性，符合泥沙對(duì)污染物吸附與解析的研究結(jié)論。 (8)針對(duì)黃河多泥沙特征，考慮了河流泥沙對(duì)污染物吸附和解析的影響，對(duì)水體污染物綜合衰減系數(shù)進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)了適合多泥沙河流的水量水質(zhì)模型，并通過(guò)黃河水量調(diào)度試驗(yàn)，驗(yàn)證了模型的可靠性。 (9)以組件技術(shù)、中間件技術(shù)、Web技術(shù)和框架理論為基礎(chǔ)建立了水質(zhì)預(yù)測(cè)中間件框架