检索结果-内蒙古大学图书馆

中北大学学报（自然科学版） 2021年第2期42卷 151-158,164页

作者：张天玑王海芳中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

随着工业的发展,我国地下水重金属污染问题逐渐突出.以山西、陕西黄土高原塬区为研究对象,通过分析影响重金属污染物在黄土迁移中的各个因素,构建黄土高原塬区重金属迁移的概念模型.通过降雨入渗Kostiakov三参数入渗经验模型、重金属在... 详细信息

随着工业的发展,我国地下水重金属污染问题逐渐突出.以山西、陕西黄土高原塬区为研究对象,通过分析影响重金属污染物在黄土迁移中的各个因素,构建黄土高原塬区重金属迁移的概念模型.通过降雨入渗Kostiakov三参数入渗经验模型、重金属在土壤非饱和带迁移的一维对流-弥散方程以及重金属进入地下潜水的稀释模型的耦合,重点考虑黄土高原地区降雨条件下,重金属随降雨入渗水分的下渗迁移.将该模型与前人研究的饱和-非饱和带迁移模型进行对比分析,利用MATLAB软件进行编程对该模型模拟验证.结果表明,该模型具有普适性,可以利用该模型预测土壤风险值,为常规评估与高层次风险预测提供一定的理论支撑.

关键词：重金属地下水入渗模型对流-弥散模型地下水稀释模型

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污染土壤高压旋喷修复药剂迁移透明土试验及数值模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第5期48卷 645-652页

作者：武亚军韩亚东唐欣陈敏陈天慧上海大学土木工程系上海200444 上海市岩土工程检测中心上海200444

高压旋喷技术近几年开始应用于污染土壤修复,对所注入药剂的迁移扩散规律尚不明确,导致工程实践中缺乏可靠依据,同时为克服常规试验测试手段的不足,使用透明土材料开展了污染土修复药剂迁移的室内试验和数值模拟。在考虑分子扩散、机械... 详细信息

高压旋喷技术近几年开始应用于污染土壤修复,对所注入药剂的迁移扩散规律尚不明确,导致工程实践中缺乏可靠依据,同时为克服常规试验测试手段的不足,使用透明土材料开展了污染土修复药剂迁移的室内试验和数值模拟。在考虑分子扩散、机械弥散、对流等耦合情况下,建立了探究药剂在土壤中迁移特性的对流-弥散模型。研究结果表明:透明土试验技术能够直观地显示药剂迁移过程,可以应用于污染土修复药剂迁移特性的研究。在不同土壤压力条件下,存在最佳泥饼高度;相同土壤压力,泥饼高度越高,同一位置处浓度最大值越小;泥饼高度的选取关系到高压旋喷参数的设定,对修复效果及效率有重要影响。药剂的迁移以竖向迁移为主,水平向迁移不明显,因此为保证药剂以较高的浓度迁移至泥饼边缘,应使药剂在泥饼间隙水平方向上分布有较高且均匀的初始浓度。

关键词：高压旋喷污染土壤修复对流-弥散模型土壤压力条件药剂迁移

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土壤中钚的迁移行为研究

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辐射防护 2017年第1期37卷 1-7页

作者：倪有意卜文庭郭秋菊董微杨斌全葳孟瑞杰北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 环境保护部核与辐射安全中心北京100082

我国表层土壤中存在的钚主要来自于20世纪中后叶大气层核试验之后的全球沉降。本研究以土壤中现存的钚为研究对象,利用加速器质谱(AMS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对环境中痕量水平钚同位素精准测量技术,在我国部分典型地区进行了... 详细信息

我国表层土壤中存在的钚主要来自于20世纪中后叶大气层核试验之后的全球沉降。本研究以土壤中现存的钚为研究对象,利用加速器质谱(AMS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对环境中痕量水平钚同位素精准测量技术,在我国部分典型地区进行了现场土壤纵向分层采样和实验室测量。在此基础之上,将对流-弥散方程在单次瞬时输入情况下的解与我国不同地区土壤柱中钚核素的垂直分布数据进行了拟合,得到新疆、湖北、贵州、重庆、甘肃土壤中钚核素的表观对流系数为0.046~0.163 cm/a,表观扩散系数为0.058~0.339 cm2/a,土壤中239+240Pu浓度峰的迁移速率为0.063~0.187 cm/a。实测结果表明,钚同位素在土壤中的迁移速率与土壤有机质含量有明确的负相关关系。

关键词： Pu 核素迁移 AMS ICP-MS 对流-弥散模型

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饱和—非饱和红黏土中溶质迁移机理及数值模拟

饱和—非饱和红黏土中溶质迁移机理及数值模拟

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作者：刘丽广西大学

学位级别：硕士

鉴于近几年广西环境污染日益严重的现状,本论文以广西桂林和柳州红黏土为主要研究对象,结合已有的物性试验结果(液塑限、颗粒分析、矿物成分等),进行渗透实验和室内土柱的饱和穿透实验与非饱和上渗实验,并根据实验结果进行数值模拟,系... 详细信息

鉴于近几年广西环境污染日益严重的现状,本论文以广西桂林和柳州红黏土为主要研究对象,结合已有的物性试验结果(液塑限、颗粒分析、矿物成分等),进行渗透实验和室内土柱的饱和穿透实验与非饱和上渗实验,并根据实验结果进行数值模拟,系统地分析红黏土中溶质迁移规律。主要的研究结果如下：(1)柳州红黏土与桂林红黏土有着不同水动力学性质,桂林红黏土具有更好的持水性能,同样吸力下具有更高的体积含水率,渗透性小于柳州红黏土。(2)对流-弥散模型的参数主要有平均孔隙流速、弥散系数、阻滞因子。这些参数主要影响穿透曲线的峰值,起始变化时间,变化速率。两区流模型的参数还有分型系数、溶质交换系数。随着分形系数减小,两区流模型更加明显。随着溶质交换系数增大,两区之间的差异变得不明显。当溶质交换系数足够大时,两区流模型演化为平衡对流-弥散模型。(3)桂林和柳州红黏土都是碳酸盐岩风化残坡积形成的。通过室内土柱淋溶试验得出其穿透曲线,利用CXTFIT软件中的对流-弥散模型和两区流模型拟合发现,两种红黏土都更适合两区流模型。(4)对比红黏土与普通土质发现,砂土、砂质壤土、粉质黏土、重粉质黏土、壤质黏土、黏土中基本不存在两区流现象,这与其颗粒组成以及含有的矿物成分相关,红黏土中含有的游离氧化物具有胶结作用。对比红黏土与砖红壤、红壤、泰国红土发现,红黏土中两区流现象更明显。(5)非饱和红黏土的上渗由于受复杂孔隙结构的影响,土柱中水分变化比较明显；盐分的迁移则比较缓慢,且迁移量比较小,相对浓度达到30%就接近稳定了。利用CXTFIT软件反演非饱和穿透曲线,发现用CXTFIT软件反演出的参数与实际情况不相符,没有意义。利用GEO-STUDIO软件拟合,发现对于非饱和的红黏土,GEO-STUDIO软件拟合的效果不明显,但是拟合的结果能够在一定程度上反应实际的变化趋势。

关键词：红黏土溶质迁移两区流模型对流-弥散模型数值拟合

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结合升尺度方法的地下水污染物迁移研究

结合升尺度方法的地下水污染物迁移研究

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作者：张弛上海交通大学

学位级别：硕士

数值模拟方法是研究地下水污染迁移过程的最主要的手段之一，由于含水层的非均质性使得尺度问题又是地下水数值模拟中的前沿课题。本文将渗透系数升尺度和双域质量传输模型这两种升尺度方法引入地下水污染物迁移的数值模拟中，探讨使用... 详细信息

数值模拟方法是研究地下水污染迁移过程的最主要的手段之一，由于含水层的非均质性使得尺度问题又是地下水数值模拟中的前沿课题。本文将渗透系数升尺度和双域质量传输模型这两种升尺度方法引入地下水污染物迁移的数值模拟中，探讨使用升尺度方法以后，非均质含水层中污染物的迁移规律，解决大尺度下地下水溶质迁移时小尺度信息被忽略的问题。本文采用了假想模型和实例相结合的手段。在对假想模型的研究中，运用Markov链地质统计方法生成研究区域的非均质渗透系数场，用MODFLOW程序模拟区域地下水流场，应用MT3DMS程序模拟区域内的溶质迁移。通过对比所得污染物穿透曲线的形态，以及两个穿透曲线的特征量——峰值浓度和峰值到达时间，分析渗透系数升尺度和双域模型这两种升尺度方法对污染物迁移的影响。然后将方法推广到对下辽河平原浑河洪积扇实例的研究中。用参数反演的方法获得实例模型中的渗透系数场。分别考察污染物从河流线源向周边迁移以及从点源向河流迁移的规律。最后探讨含水层的不同非均质性对污染物在实际地下环境中迁移行为的影响。研究结果表明，(1)网格尺寸的大小决定了含水层的非均质性。非均质性对溶质迁移的对流作用影响较小，对弥散作用影响很大，而两者又分别关联污染物迁移的峰值到达时间和峰值浓度。（2）双域模型（过程升尺度方法）计算出的穿透曲线峰值小于对流-弥散模型模拟计算出的穿透曲线的峰值。对流-弥散模型的穿透曲线中始终有一个明显的峰，溶质浓度上升和下降都很快，双域模型的穿透曲线始终在浓度到达峰值以后下降缓慢，形成“拖尾”，因此，在非均质含水层地下水溶质迁移模拟中用双域模型较好；（3）对于含水层非均质性的处理方式，传统的分区赋值方法无法准确地反映实际情况，而采用Kriging插值生成非均质场的方法则能更好地模拟污染物的迁移。

关键词：含水层非均质升尺度地下水污染物迁移对流-弥散模型双域模型

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构建湿地水力学参数最优化设计研究

构建湿地水力学参数最优化设计研究

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作者：吴应玲东华大学

学位级别：硕士

构建湿地是应用于生活污水和工业废水净化处理的新型技术。它通过人工建立的半自然湿地生态系统中基质、湿地植物和基质内微生物三者的共同作用达到净化污水的目的,显示出了较好的净化效果。其水力学因素对于系统处理效果的影响较大。... 详细信息

构建湿地是应用于生活污水和工业废水净化处理的新型技术。它通过人工建立的半自然湿地生态系统中基质、湿地植物和基质内微生物三者的共同作用达到净化污水的目的,显示出了较好的净化效果。其水力学因素对于系统处理效果的影响较大。国内对于构建湿地系统的内部机理,特别是对水力学方面的研究较少,成为限制污水净化效果显著提高的主要原因。相对于构建湿地污水处理技术较成熟的国家,我国目前构建湿地的设计主要借助于传统的经验公式和实际工程经验,只有少数工作对湿地运行中和建造设计时的水力学问题有所关注,且尚未得到规律性结论。为此本文对构建湿地系统的重要水力学问题以及水力学参数的优化设计进行了较全面地研究,并提出了最优化的设计模型。本文分析了水力学因素包括水力负荷、水力停留时间、系统水深等对湿地系统处理效果的影响。然后,引入了三个重要的构建湿地系统的设计模型,即基于达西流影响下的一级动力学模型、Monod反应动力学模型以及对流—弥散模型。进而通过实验确定了反应动力学模型的一些重要参数即去除速率常数kv、达西定律中的水力渗透系数K以及对流—弥散模型中的水动力弥散系数D的值。最后研究了应用上述三种计算模型在构建湿地系统设计计算过程中的具体水力学优化方法。并应用新型的人工神经网络预测模型对构建湿地去除效果进行模拟。重点介绍了对流—弥散模型在构建湿地系统设计方法上的应用。根据国内外构建湿地研究的大量文献调研,垂直流构建湿地系统相对于其他类型的构建湿地系统在污水处理效果、卫生条件和占地面积等方面具有优越性。因此,通过构建垂直流湿地小试系统来验证各种模型的预测效果,并对比分析不同设计模型之优缺点,从中找出最优化的水力学参数设计模型,即对流—弥散模型。研究表明对流—弥散模型在垂直流构建湿地系统中具有良好的预测性和可行性。为我国目前构建湿地设计中主要依靠经验,缺乏技术理论依据的情况提供一些参考。以上研究可为构建湿地优化设计和高效运行提供参考,有助于构建湿地技术在污水处理实践中得到合理、有效地运用和不断地发展。

关键词：垂直流构建湿地水力学参数优化设计 Monod模型对流-弥散模型

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氨氮在人工土层快渗系统中运移的模拟研究

氨氮在人工土层快渗系统中运移的模拟研究

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作者：王飞重庆大学

学位级别：硕士

人工土层快渗系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI)作为污水土地处理的一种方法,是在污水快渗系统( Rapid Infiltration system,简称RI)的基础上发展起来的,通过采用渗透性能较好的渗滤介质代替天然土层处理污水,与其它生态处... 详细信息

人工土层快渗系统(Constructed Rapid Infiltration,简称CRI)作为污水土地处理的一种方法,是在污水快渗系统( Rapid Infiltration system,简称RI)的基础上发展起来的,通过采用渗透性能较好的渗滤介质代替天然土层处理污水,与其它生态处理工艺相比,具有水力负荷较高,占地面积较小等特点。课题组前期对CRI系统处理生活污水性能试验发现:CRI系统对污水的氮去除率不高制约了整个系统的除污性能。本论文在三峡地区的土壤和气候条件下,试验观测氨氮和硝态氮在CRI系统中的运移过程,并利用基于土壤溶质运移模型所建立的氨氮运移模型模拟其在CRI系统中的运移过程。通过试验及模拟研究氨氮及硝态氮在CRI系统中的运移过程,得到以下结论: 通过研究氨氮在CRI系统中的运移过程发现:在布水阶段所去除的氨氮大部分以吸附状态被截留在土层中,且0-40cm土层对氨氮的吸附去除贡献最大。在CRI系统中吸附态的氨氮经过落干过程被氧化成为硝态氮,硝态氮极易在下一周期布水的开始阶段从土层中随水冲出。通过研究硝态氮在CRI系统中的运移过程发现:CRI系统的反硝化作用主要发生在布水后9-24h,且反硝化作用主要发生在25-70cm土层处。利用基于土壤溶质运移模型所建立的CRI系统氨氮运移模型模拟氨氮在CRI系统中的运移过程,结果表明:模拟值与实测值在趋势上具有一致性,但在数据精度上有系统误差,需加入误差补偿值对模拟结果进行修正。本研究建立的误差补偿函数为:C=-0.46t+17.35;经修正后的模拟值能够达到很高的拟合精度。通过对阻滞系数、平均孔隙流速、纵向弥散系数三个主要参数进行敏感性分析,可以得出:提高阻滞系数和纵向弥散系数能够有利于CRI系统对氨氮的去除效果,而提高平均孔隙流速将不利于CRI系统对氨氮的去除。从敏感性分析结果可以看出,就参数对CRI系统氨氮去除的影响程度来说,平均孔隙流速>阻滞系数>纵向弥散系数。

关键词：人工土层快渗系统氨氮硝态氮运移对流-弥散模型模拟

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蚯蚓活动对重金属在土柱中淋溶行为的影响

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环境化学 2007年第6期26卷 768-773页

作者：方婧温蓓单孝全裴志国中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085

采用土柱淋溶方法,以溴离子为示踪离子,研究了蚯蚓活动形成的土壤大孔隙对铜和锌离子在土柱中迁移行为的影响.运用平衡和非平衡对流-弥散模型对溴离子和铜、锌离子在不同土柱中的穿透曲线进行拟合.结果表明,蚯蚓活动形成的蚯蚓孔能够产... 详细信息

采用土柱淋溶方法,以溴离子为示踪离子,研究了蚯蚓活动形成的土壤大孔隙对铜和锌离子在土柱中迁移行为的影响.运用平衡和非平衡对流-弥散模型对溴离子和铜、锌离子在不同土柱中的穿透曲线进行拟合.结果表明,蚯蚓活动形成的蚯蚓孔能够产生明显的优势流现象,这种优势流极大地加快了重金属离子在土柱中垂直向下迁移的速度.非平衡对流-弥散模型能很好地预测溴离子和铜、锌离子在蚯蚓孔土柱中的流出趋势,而平衡对流-弥散模型适合于预测溶质在对照(匀质)土柱中的流出趋势.

关键词：蚯蚓重金属淋溶对流-弥散模型

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土壤中反应溶质运移的对流-弥散模型及其解析解

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西安理工大学学报 2001年第2期17卷 122-126页

作者：张德生沈冰西安理工大学理学院水利水电学院陕西西安710048

给出了同时考虑随深度变化的一阶降解和随深度变化的线性平衡吸附时 ,一维反应溶质运移的对流 -弥散方程。在初始浓度为零 ,半无限一维空间内第三类边界条件下 ,利用L aplace变换等数学方法推导出了该方程在 L

关键词：对流-弥散模型吸附降解解析解土壤溶质

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土壤及根区土壤中溶质运移的模拟研究

土壤及根区土壤中溶质运移的模拟研究

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作者：王磊西北农业大学

学位级别：硕士

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