水体结冰过程中物质的迁移规律

于爱鑫,张 岩,高 宁,乔玲敏,唐元庆,赵万里

(1.烟台大学土木工程学院,山东 烟台 264005;2.威海市文登区住房和城乡建设局,山东 威海 264200)

1 研究方法

1.1 主要仪器与装置

本实验配置溶液均使用超纯水,检测仪器为AquaMate8000紫外-可见水质分析仪．

为模拟自然水体自上而下的结冰过程,本研究采用一种自制的敞口单向导冷结冰模拟装置(图1)．将圆柱形玻璃桶体(直径16 cm、桶高40 cm)用EPS保温材料包裹,阻断桶体与外界进行热量传递,为方便冰柱取出,在桶外壁与保温材料之间包裹温控加热片,桶内放置电阻丝(镍铬合金)测厚装置．将上述装置置于低温试验箱中,低温试验箱最低制冷温度可达-40 ℃,温度上下波动不超过0.5 ℃．

1.EPS保温层;2.加热片;3.测冰厚装置;4.T形支架;5.玻璃盛水容器.

1.2 研究方法

本实验开展室内模拟结冰过程,设计了以下3部分实验．

(2)配置一定浓度(同上)的溶液24 L,平均分成3份分别倒入结冰模拟器中,置于-10 ℃、-15 ℃、-20 ℃的低温箱中,当冰厚达到10 cm时,采集冰样和冰下水样,冰样融化后待测．

(3)配置3种不同浓度(同上及其浓度的0.5倍和2倍)的溶液24 L,平均分成3份分别倒入结冰模拟器中,置于-10 ℃的低温箱中,当冰厚达到10 cm时采集冰样和冰下水样,冰样融化后待测．

1.3 测试指标检测方法

用分配系数K表示结冰过程中5种物质的迁移能力和排出效应,即:

K=Ci/Cw，

其中:Ci—冰中污染物质量浓度,mg/L;

Cw—冰下水中污染物质量浓度,mg/L．

2 实验结果

2.1 不同结冰厚度下各物质的质量浓度分布规律

2.2 不同结冰温度下各物质的质量浓度分布规律

2.3 不同初始浓……

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