化工水质分析论文范文通用6篇思维导图

式中：JA—在y方向上相对于质量平均速度的质量，kg/s·m2；

DAB—物质A在物质B中的扩散系数，m2/s；

dρA/dy—在y方向的浓度梯度kg/m3·m。

3"引黄水"水质咸化机理分析

土壤的影响

北大港水库周边地区及库底土壤属于盐化土壤，其含盐量一般在。"引黄水"进入北大港水库后，必然渗入土壤的孔隙中，形成了土壤水。显然，土壤水与水库中"引黄水"是连通的。根据溶解理论，土壤颗粒中所含的盐分必然溶入土壤水中，这样在土壤水与水库中"引黄水"之间就形成了盐度梯度，根据质量传递理论，盐分将从盐度高的土壤水中扩散到盐度低的水库"引黄水"中，造成"引黄水"盐度增加。因此，盐化土壤是"引黄水"水质咸化的一个源(图1)。

图1北大港水库水质咸化机理模型示意图----蒸发浓缩作用与传质作用

aboutEvaporationConcentratingandMassTransfer

水文地质情况的影响

大港区是天津水文地质分区最下游的一个区，其地下水的埋藏条件、富水性及水质等特征，均系最差者。大港区第四系浅层水，水位埋深为米，水化学类型主要为氯化钠型水，地下水中氯离子浓度高达1500mg/L[2]。北大港水库库区的地下水将会通过土壤孔隙与"引黄水"相连，地下水的含盐量高于"引黄水"的含盐量。同样根据传质理论，由于存在盐度梯度，地下水中的盐将向"引黄水"中扩散，造成"引黄水"盐度增加。因此，含盐量高的地下水是"引黄水"水质咸化的另一个源。

气象条件的影响

大港区濒临渤海，处于大陆性与海洋性气候的过渡带，属温暖带大陆性季风型气候，季风显著，四季分明，春季多风少雨，夏季湿热多雨，秋季干燥气爽，冬季寒冷少雪。

蒸发量与降雨量的影响

由图2知，大港区年蒸发量大于年降雨量(年平均差值达1400mm)，如果在一年之内没有补充新的"引黄水"，则库区水量就会减少。由于蒸发作用只带走水，不带走盐分，则剩下的水体中的盐的浓度就会增加，这就是蒸发浓缩作用。因此，蒸发浓缩作用是造成"引黄水"水质咸化的另一个原因(图1)。

图21974年至2001年大港区年蒸发量与年降雨量对照图

风的影响

大港区位于季风气候区，并且由于大港区临海，几乎每天都有风。风是引起水体混合的重要因素，当风吹过水面时，对水面产生剪切应力，形成风浪，并产生风吹流，同时形成垂直环流和水平环流［］。由风形成的风浪和环流，对水体产生强烈的搅拌作用，这将会加速盐从库底土壤和地下水向"引黄水"中的扩散速度，从而加快"引黄水"水质咸化速度。另外，风的存在还会加快水分蒸发的速度[6]，从另一个角度加快"引黄水"水质咸化速度。此外，风还吹起部分水库周围的盐化悬浮土粒进入水库，也会增加"引黄水"的含盐量。

"引黄水"入库前原存水水质及水量的影响

由、和的阐述知，在"引黄水"进入水库前，水库原存水（或是上次"引黄水"剩余水，或是蓄洪水）的含盐量必定很高，氯化物含量超过地面水源Ⅲ类标准（表1中2003年8月17日水样即为2002年"引黄水"剩余水）。另外，由于北大港水库是一个天然低洼地经人工围堰形成的水库，其库底地形凹凸不平，因此不可能将水库原存水排尽，这样原有含盐量很高的水就会和含盐量很低的"引黄水"混合，造成"引黄水"水质咸化。通过简单的计算可知，原存水含盐量越高，水量越大，在总库容一定的情况下，混合水水质咸化程度越大。

4减缓"引黄水"水质咸化速度的工程措施建议

由于"引黄济津"工程要求实施八个月才能解决天津市供水问题，往年由于北大港水库水质咸化问题到第六或第七个月开始水体中氯离子浓度就超过地表水Ⅲ类水质标准(≤250mg/L)，而不得不提前中止供水，浪费了大量的水资源。

根据上述对"引黄水"在北大港水库蓄存一段时间后水质咸化机理的分析可知，北大港水库所处的自然地理条件和气象条件是影响水质咸化的主要因素。当然，我们不能改变这些客观条件，但我们可以根据质量传递理论，对北大港水库采取一些工程措施，减缓"引黄水"水质咸化的速度，以期达到"引黄济津"工程要求实施八个月时间内对水质的要求，或者尽量减少废弃水量、节约水资源。

建议措施二：整平库底或在库内挖掘一些导流沟，尽量将"引黄水"入库前的原存水排尽。也就是说，在"引黄水"与原存水的混合水水量为定值时（即北大港水库总库容为定值），高含盐量的原存水量越小，则"引黄水"水质咸化的程度越小。

参考文献:

[1]张胜红,郭书英,徐向广.2000年引黄济津应急调水实施方案研究[J].海河水利,2002(2):10~11.

[2]天津市水利局水利志编纂委员会.天津市水利志—大港区水利志[M].天津：天津科学技术出版社.1998.

[3]陈涛,张国亮.化工传递过程基础[M].北京：化学工业出版社,2002.

[4]王运洪.水库湖流多负荷数值模拟[J].广西科学,2001,8(2):118~123.

[5]NigünKiran,OrhanYenigü[J]..

[6]奚玉英,陈国春.由20cm蒸发皿资料和风速计算水库库面蒸发量[J].水电站设计,2002,18(2):76~78.

第一，紫外光谱吸收法，即基于物质对不同波长的紫外光的吸收来测定物质成分和含量的方法。该方法具有实时快速、操作便携、准确度高、无二次污染、成本低等特点。

第二， 红外光谱吸收法，其原理是利用所检测水样中的不同成分在红外波段具有不同的吸收特征。利用该方法，需要在检测时要对水样进行前处理。

第三，荧光光谱法，即根据物质分子在特定波长光（如紫外光）照射下可在瞬间发射出比激发光光波更长的荧光，荧光光谱辐射峰的波长与强度包含许多有关所测目标物质的分子结构与电子状态的信息，这些信息都是物质所特有的，因此可以利用物质的荧光光谱对物质进行定性、定量分析。

第四， 拉曼光谱法。当频率为V0的单色光入射到物质以后，物质中的分子会对入射光产生散射，散射光的频率为V0 ± V，波长的偏移V 与物质分子的化学结构有关。与传统水质分析方法相比，使用拉曼光谱进行水质分析时，样品无需制备并且无损耗，可以同时测试样品中的多种成分，样品用量少，灵敏度高，可以实现远程测量、实时测量与分析[3] 。

一般情况下，这些常规的方法可以满足检测工作的需要，但是，由于水质的各项指标常存在复杂的非线性关系， 并且在检测时可能存在背景干扰，这些因素都会直接影响到测量和分析的结果。因此，当对水质进行检测时，就可以采用化学计量学建模来对数据进行前处理，以克服这些缺点。

4 水质评价方法及发展趋势

评价方法

常用的水质评价方法有单因子污染指数法和多项参数综合评价法。前者是将某一参数的实测浓度代表值与水质标准对比，判断水质的优劣，这是目前使用最多的水质评价法；后者则是把选用的若干参数综合成一个概括的指数来评价水质，又称指数评价法。