地热水与围岩介质中“三氮”迁移机理研究
氮污染论文 吸附解吸论文 硝化反应论文 反硝化反应论文
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地下水的氮污染已经成为全世界的普遍问题,氮的化合物尤其是氨氮(NH4+)、硝酸盐氮(NO3-),亚硝酸盐氮(NO2-)即“三氮”的污染成为地下水污染一种常见的形式。地下水中的“三氮”的存在和积累直接威胁着人类的健康和发展。铵态氮会影响地下水水质,从而影响人体健康;亚硝态氮与体内的仲胺反应产生致癌物质亚硝酸胺,从而诱导肿瘤疾病;硝态氮不仅易诱发糖尿病,对肾脏也会造成严重的损害,容易引起溶血性贫血。因此研究“三氮”的迁移转化对地下水“三氮”的污染控制有极其重要的意义。“三氮”的吸附解吸特性、硝化反应和反硝化反应是“三氮”的迁移转化的重要过程。实验土样取于郑州市西南部新密乡东40km处曲粱乡王沟村的沟谷内。通过温度和pH等因素分析了“三氮”的吸附解吸作用、硝化反应和反硝化反应,为分析开封凹陷区地热水来源的水质特征提供了理论依据。通过室内土柱实验,研究不同温度条件下“三氮”的迁移转化过程。氨氮的运移时间持续了33天,而硝态氮的运移过程只有300分钟;温度越高,铵态氮的运移速率较慢,硝态氮则呈相反的趋势。总之,室内淋滤实验为真实的“三氮”迁移转化过程奠定了理论和实践基础。
致谢 | 第4-5页 |
摘要 | 第5-6页 |
Abstract | 第6页 |
1 绪论 | 第10-16页 |
1.1 研究背景及意义 | 第10页 |
1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
1.2.1 “三氮”迁移转化机理 | 第10-13页 |
1.2.2 氮污染现状 | 第13页 |
1.2.3 土壤对铵态氮的吸附 | 第13-14页 |
1.2.4 硝化反应和反硝化反应 | 第14-15页 |
1.3 研究内容和技术路线 | 第15-16页 |
2 开封凹陷区地热系统特征 | 第16-26页 |
2.1 区域地质背景特征 | 第16-17页 |
2.2 热储层划分及特征 | 第17-18页 |
2.3 地温分布特征 | 第18-23页 |
2.3.1 地温梯度分布特征 | 第18-21页 |
2.3.2 地温分布特征 | 第21-23页 |
2.4 水文地质及水化学特征 | 第23-25页 |
2.4.1 水文地质特征 | 第23页 |
2.4.2 水化学特征 | 第23-25页 |
2.5 小结 | 第25-26页 |
3 开封凹陷区地热水“三氮”特征 | 第26-32页 |
3.1 氮污染的主要存在形式及特征 | 第26-28页 |
3.2 “三氮”基本特征 | 第28-30页 |
3.3 地热水中“三氮”与温度关系 | 第30-32页 |
4 温度作用下的“三氮”吸附和解吸特性 | 第32-56页 |
4.1 样品基本性质测定 | 第32-33页 |
4.2 NH_4~+吸附特性研究 | 第33-50页 |
4.2.1 氨氮测试方法 | 第33-34页 |
4.2.2 NH_4~+吸附动力学特征 | 第34-40页 |
4.2.3 NH_4~+吸附热力学特征 | 第40-48页 |
4.2.4 解吸动力学 | 第48-50页 |
4.3 NO_3~-N 吸附特性研究 | 第50-53页 |
4.3.1 NO_3~--N 测试方法 | 第50-51页 |
4.3.2 土壤硝态氮背景 | 第51-52页 |
4.3.3 吸附实验 | 第52-53页 |
4.4 NO_2~--N 吸附特性研究 | 第53-56页 |
4.4.1 测试方法 | 第53-54页 |
4.4.2 土壤亚硝态氮背景 | 第54页 |
4.4.3 吸附实验 | 第54-56页 |
5 温度作用下的“三氮”硝化和反硝化特征 | 第56-66页 |
5.1 硝化反应 | 第56-62页 |
5.2 反硝化反应 | 第62-64页 |
5.3 小结 | 第64-66页 |
6 “三氮”的迁移转化过程研究 | 第66-76页 |
6.1 水文地质参数 | 第66-71页 |
6.1.1 实验装置 | 第66-67页 |
6.1.2 分析方法 | 第67-68页 |
6.1.3 实验步骤 | 第68页 |
6.1.4 结果分析 | 第68-71页 |
6.2 淋滤实验 | 第71-73页 |
6.2.1 实验方法 | 第71页 |
6.2.2 结果分析 | 第71-73页 |
6.3 迁移机理 | 第73-76页 |
7 结论与建议 | 第76-78页 |
7.1 结论 | 第76-77页 |
7.2 建议 | 第77-78页 |
参考文献 | 第78-82页 |
作者简历 | 第82-83页 |
学位论文数据集 | 第83页 |
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ABS733494,这篇论文共83页
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