有机质对粘性泥沙絮凝和粒间作用力影响的实验研究

发布时间：2023-11-08 19:39

　　河口海岸水环境中含有大量的有机质,大部分的粘性泥沙颗粒表面都覆盖了由腐殖酸物质和生物膜组成的有机裹层,改变了泥沙本身的物理化学特性,因此有机质对粘性泥沙絮凝过程的影响不可忽视。本文将围绕有机质对粘性泥沙絮凝沉降速度的影响和有机裹层颗粒间作用力展开实验研究,得到了以下结论:(1)进行了高岭土在不同盐度和有机质条件下的静水沉降实验,结果表明,在淡水和较高盐度(5 ppt)时,随着有机质含量的升高,泥沙沉速呈减小趋势;较低盐度(1 ppt)时,沉速呈现先增加后减小趋势,且在有机质含量为30 mg/L时沉速最大。根据高岭土静水沉降实验结果,给出了考虑有机质影响的高岭土静水沉速的经验公式。(2)进行了聚苯乙烯微球在不同有机质含量水体中培养有机裹层的实验,结果表明,随着水体有机质含量的增加微球粒径呈现先增大后减小的规律。(3)利用原子力显微镜(AFM)进行粒间相互作用力的测量,认为:附着有机裹层的微球与裸球间相互作用的排斥力较XDLVO理论计算值偏大;随着有机质含量的增加,有机球和裸球间的近距离范德华引力逐渐减小,颗粒间排斥力逐渐增加。(4)根据粒间作用力测量结果,针对盐度为200 mmol/L和...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 有机质对粘性泥沙絮凝的影响
        1.2.2 有机质类型及含量测定方法
        1.2.3 含有机裹层的泥沙颗粒粘结机制
    1.3 本文主要研究内容
第2章 实验设计
    2.1 静水沉降试验设计
        2.1.1 实验原理
        2.1.2 实验材料
        2.1.3 实验量测设备
        2.1.4 实验分组及步骤
    2.2 颗粒间相互作用力实验设计
        2.2.1 有机裹层培养及观测
        2.2.2 聚苯乙烯有机球与裸球作用力测量
    2.3 本章小结
第3章 粘性泥沙絮凝静水沉降实验结果分析
    3.1 沉降速度计算
    3.2 实验现象
    3.3 结果分析
        3.3.1 沉降历时
        3.3.2 沉降速度
    3.4 经验公式拟合
    3.5 本章小结
第4章 颗粒间相互作用力测量实验结果分析
    4.1 颗粒形貌及颗粒粒径统计
    4.2 颗粒间作用力构成
        4.2.1 范德华吸引力
        4.2.2 双电层排斥力
        4.2.3 A-B作用力
    4.3 参数设置
    4.4 作用力测量结果
        4.4.1 30mmol/LNacl溶液中受力情况
        4.4.2 200mmol/LNacl溶液中受力情况
        4.4.3 300mmol/LNacl溶液中受力情况
    4.5 经验公式拟合
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 研究工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3861615