煤矿区地下水中溶解性有机质的迁移转化规律研究

发布时间：2017-05-13 04:11

  本文关键词：煤矿区地下水中溶解性有机质的迁移转化规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文以平顶山煤田地下水补给源——乌江河水为入渗水样,以低反应性石英砂和新近系泥灰岩为岩样介质,开展了不同条件下溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)迁移转化的室内动态土柱模拟实验,分析了不同条件溶解性有机质的迁移转化规律,并对其在不同岩样介质中的迁移转化特征做了对比研究。结果表明:(1)石英砂中溶解性有机质的运移主要是对流和弥散过程,吸附作用及生物作用均非常微弱;温度升高时,溶解性有机质的弥散度增大,表征对流与弥散作用比率的P指数降低;渗透流速增加时,溶解性有机质的水动力弥散系数相应增大,迁移扩散能力随之增强;(2)溶解性有机质于泥灰岩介质中运移时,在不同温度条件下,其质量浓度(以CODcr表征)的变化情形比较相似,均是经历了缓慢上升、迅速上升、波动平稳及缓慢下降并趋于稳定四个阶段。在前三个阶段的运移过程中,DOM的转化途径以吸附作用为主,而第四个阶段则是以生物降解作用为主,并且在一定温度范围内,当温度升高时,泥灰岩对DOM的吸附作用随之减弱,生物降解作用相应增强;在不同渗透流速条件下,其质量浓度(CODcr)的变化亦是经历了上述四个相似的阶段,在第一至第三个阶段,DOM的转化途径主要是吸附作用,而在第四个阶段,DOM的转化途径则转变为以生物降解作用为主,并且泥灰岩对DOM的吸附作用随渗透流速的增大而降低,生物降解作用随渗透流速的增大而减弱;(3)溶解性有机质在石英砂和泥灰岩中的迁移转化特征既有相似之处,又存在明显的差异,相似的是不同温度和渗透流速条件下,其质量浓度(CODcr)的变化均是经历了缓慢上升、快速上升和波动稳定三个相似的阶段;相异的是DOM在石英砂中的运移主要是对流和弥散过程,吸附作用和生物降解作用均是非常微弱,而在泥灰岩中除了存在对流和弥散外,泥灰岩对DOM的吸附作用和生物降解作用都是十分显著的,并且在一定范围内,温度升高时,吸附作用减弱,生物降解作用加强,渗透流速增大时,吸附作用降低,生物降解作用减弱。
【关键词】：溶解性有机质 石英砂 泥灰岩 温度 渗透流速 弥散系数 迁移转化
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P641.461
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-25
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-22
• 1.2.1 溶解性有机质的概念12-13
• 1.2.2 溶解性有机质的来源13-14
• 1.2.3 溶解性有机质的组成和分类14-15
• 1.2.4 溶解性有机质的迁移转化特性15-19
• 1.2.5 地下水溶质运移机理19-21
• 1.2.6 地下水溶质运移模型21-22
• 1.3 研究内容、创新点和技术路线22-25
• 1.3.1 研究内容22-23
• 1.3.2 创新点23
• 1.3.3 技术路线23-25
• 2 研究区概况25-35
• 2.1 自然地理25-26
• 2.1.1 地形地貌25
• 2.1.2 水文气象25-26
• 2.2 地质概况26-29
• 2.2.1 主要地层及岩性26-27
• 2.2.2 地质构造27-29
• 2.3 水文地质特征29-35
• 2.3.1 含水层29-32
• 2.3.2 隔水层32
• 2.3.3 地下水补径排特征32-35
• 3 实验方法和材料35-41
• 3.1 研究方法和测试方法35-38
• 3.1.1 研究方法35-36
• 3.1.2 测试方法36-38
• 3.2 岩样、水样采集及其理化性质检测38-41
• 3.2.1 岩样的采集及理化性质检测38-39
• 3.2.2 水样的采集及水质检测39-41
• 4 DOM在石英砂中的迁移转化规律研究41-51
• 4.1 实验装置41-42
• 4.2 石英砂中静态吸附实验42
• 4.3 动态砂柱实验42-43
• 4.4 结果与分析43-49
• 4.4.1 基本理论43
• 4.4.2 静态吸附实验43-44
• 4.4.3 Cl-在石英砂柱中的运移特征44-45
• 4.4.4 不同流速下DOM在石英砂柱中的运移特征45-47
• 4.4.5 不同温度下DOM在石英砂柱中的运移特征47-49
• 4.5 小结49-51
• 5 DOM在泥灰岩中的迁移转化规律研究51-63
• 5.1 实验装置51
• 5.2 弥散参数的测定51-55
• 5.2.1 实验方法52
• 5.2.2 泥灰岩土柱中Cl-的运移特征52-55
• 5.3 泥灰岩中DOM的迁移转化特征55-61
• 5.3.1 实验方法55
• 5.3.2 实验结果与分析55-61
• 5.4 小结61-63
• 6 DOM在石英砂和泥灰岩中迁移转化的异同性分析63-67
• 6.1 不同温度下DOM迁移转化的异同性分析63-65
• 6.2 不同流速下DOM迁移转化的异同性分析65-66
• 6.3 小结66-67
• 7 结论与建议67-69
• 7.1 结论67-68
• 7.2 建议68-69
• 参考文献69-77
• 作者简历77-79
• 学位论文数据集79

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本文编号：361546