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底泥氟释放机制研究:实验结果分析

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:由图4.38和图4.39可见方案1、方案2所表现的规律基本相同,底泥厚度在对氟的释放在实验期间影响不大。实验结果表明水柱中的水氟浓度在底部不断升高,但中部和上部表现的特点基本与前几个方案相同。可以认为,单位面积的大小和水中的氟浓度关系不大。

底泥氟释放机制研究:实验结果分析

根据实验设计方案,实验时间共171天。根据实验成果绘制氟浓度随深度变化曲线图(图4.38~图4.43)。

图4.38 氟浓度随深度变化曲线图(方案1)

图4.39 氟浓度随深度变化曲线图(方案2)

图4.40 氟浓度随深度变化曲线图(方案3)

图4.41 氟浓度随深度变化曲线图(方案4)

图4.42 氟浓度随深度变化曲线图(方案5)

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图4.43 氟浓度随深度变化曲线图(方案6)

由图4.38~图4.43可见,实验初期氟浓度随深度的变化而变化,表现为上部氟浓度较低,底部氟浓度较大。底泥以上第二个取样孔水中氟浓度的变化就很小,基本与上部第三个取样孔水中氟浓度相近。

由图4.38和图4.39可见方案1、方案2所表现的规律基本相同,底泥厚度在对氟的释放在实验期间影响不大。

方案3所用的土为岸边土,实验结果表明,水柱中的氟浓度与湖底底泥释放的氟浓度有一定的差别,氟的释放量相对要小一些,而且总体上来讲衰减的速度较快,在相对短一些的时间里减到很小(图4.40)。

方案4所用的水为2007年4月第二次取样的湖水,每6天按层换水。实验结果表明,随着每次换水,水中氟浓度逐渐减小,在垂向上表现为Z4-2取样孔的浓度变化与Z4-1取样孔有相同的特点(图4.41)。

方案5不换水。实验结果表明水柱中的水氟浓度在底部不断升高,但中部和上部表现的特点基本与前几个方案相同。说明底泥释放的氟在静水环境中的扩散能力较弱。如果洋沙泡水库是静水环境,则可能出现明显的湖水上部和下部浓度不同,水中氟主要集中于湖底部的现象(图4.42)。

方案6仅水柱的横截面积与方案1不同,每周换水,基本表现为底部氟浓度相差不大。可以认为,单位面积的大小和水中的氟浓度关系不大(图4.43)。

虽然设计方案不同,但实验结果表明6个实验方案中氟浓度所显示的特点基本一致,以方案1为例(图4.44),表现为不同的时段内氟浓度随着换水的时间不断起伏变化,说明随着底泥中氟不断释放,底部水中氟浓度不断升高,然后逐渐向上扩散,由于是静水条件,所以扩散较慢,经过一段时间后上部和下部水中氟浓度逐渐不同。在不断换水的过程中,底部氟浓度起伏变化较大,上部水中氟浓度起伏变化较小,说明水柱水中的氟主要来源于底泥的释放。实验后期,即24天以后,土中的氟释放速度明显减小,水中氟浓度逐渐接近于定值。此时上部和下部水中的氟浓度差逐渐减小。即底部释放量逐渐减小,水柱中由底部浓度高处向浓度低处不断扩散。

图4.44 氟浓度随时间变化曲线图(方案4)

此后随着取样间隔时间的加长,底泥不断的释放以及蒸发浓缩作用,水中氟含量也在不断地增大,上下部分水样的浓度差也在逐渐增大。随着底泥释放出来的氟在浓度梯度的作用下不断向上扩散,Z1-2号孔的氟浓度接近下部Z1-3号孔的氟浓度。说明150天后底泥释放的氟仅在浓度梯度的作用下已经上升到Z1-2号孔以上。

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