河流重金属随水_悬浮物_底泥迁移转化模型

第18卷第12期2008年12月
中国安全科学学报
China Safety Science Journal
Vol.18No.12
Dec.2008
河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型3
黄本生1　副教授　李西萍2　范　舟1　讲师　王小红1　副教授(1西南石油大学材料科学与工程学院,成都610500　2西南石油大学图书馆,成都610500)
学科分类与代码:620.2030 中图分类号:X522 文献标识码:A
【摘　要】　详细分析重金属在河流中迁移转化过程,并根据质量守恒定律,建立河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型。

分析表明:重金属在河流中迁移转化过程包括对流传质、分子扩散传质、吸附和解析传质、沉降和再悬浮传质;根据重金属传质过程及其在体积单元中的质量变化率,考虑河流的状态,建立了河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合稳态模型和紊动模型,在一定的边界条件和起始条件下,可实现模型的简化求解。

【关键词】　重金属;　迁移转化;　吸附;　解析;　耦合模型
The Transferring and Transfor m ing Model of Heavy Metals with
W ater2sus pended Substance2mud in R ivers
HUANG Ben2sheng1,Assoc.Prof.　L I Xi2pi n g2　FAN Zhou1,Lecturer　WANG Xi a o2hong1,Assoc.Prof.
(1College ofMaterials Science&Engineering,S outh west Petr oleu m University,Chengdu610500,China 2L ibrary of Southwest Petr oleu m University,Chengdu610500,China)
Abstract:　The transferring and transf or m ing p r ocess of heavy metals in rivers is detailed.The coup ling model of heavy metals transferring and transf or m ing with water2sus pended substance2mud is established ac2 cording t o mass conservati on la w.Analysis shows that the transferring and transf or m ing p r ocess of heavy metals in rivers includes convecti on,molecule diffusing,ads or p ti on and des or p ti on,sedi m entati on and re2 sus pending.According t o the mass transfer p r ocess of heavy metals,the rati o of mass change and the state of river fl ow,the stable coup ling model and the turbulent coup ling model of heavy metals transferring and transf or m ing with water2sus pended substance2mud are built,which be si m p lified and s olved under certain boundary conditi ons and initial conditi ons.
Key words:　heavy metals;　transfer and transf or mati on;　ads or p ti on;　des or p ti on;　coup ling model
0　引　言
随着工业的发展,特别是金属冶炼、电镀、电子以及化工等行业的发展,向环境排出的重金属废水逐年增加,大量河流被污染,由于重金属特性复杂,毒性强,不能被生物降解等,它对环境和人体健康造成极大的潜在危害。

例如:
2000年罗马尼亚西北部连降了几场大雨,一座金矿的污水处理池出现一个大裂口,1万多立方米含剧毒的氰化物及铅、汞等重金属污水流入附近的索莫什河,而后又冲入匈牙利境内多瑙河支流蒂萨河。

污水流经之处,几乎所有水生生物迅速死亡,河
3文章编号:1003-3033(2008)12-0023-06;　收稿日期:2008-07-22;　修稿日期:2008-11-30
流两岸的鸟类、野猪、狐狸等陆地动物纷纷死亡、植
物渐渐枯萎。

流域生态环境也遭到了严重破坏。

1986年瑞士巴塞尔市的Sandoz 化学公司发生火灾,装有约1250吨剧毒农药的钢罐爆炸,硫、磷、汞等有毒物质随着大量的灭火用水流入下水道,排入莱茵河。

事故造成约160公里范围内多数鱼类死亡,约480公里范围内的井水受到污染影响不能饮用。

因此,加强水中重金属污染物迁移转化规律的研究,对河流重金属污染及防治具有重要的意义。

目前,国内外在河流重金属污染物研究方面已
进行不少的工作[1-5]
,但由于排入河流水体的重金属与其他污染物不同,它和泥沙运动的关系十分密
切,必须考虑泥沙运动对它的影响[6-7]
,其次它不能被生物所降解,相反地某些生物可以富集合转化重金属,并且重金属在泥沙颗粒上的吸附和共沉淀是重金属在水体中运动的关键环节[7-9]。

目前关于河
流重金属迁移转化的数学模型不多[10-13]。

重金属污染物迁移转化数学模型分为:经验模型、整体模型和分相模型。

它们各有优缺点,实际中人们更关注水体中水相和悬移相重金属浓度的变化,泥沙的悬浮、沉降以及底泥的吸附。

因此,将水体中水相和悬移相重金属作为一个整体来进行研究。

笔者基于质量守恒,分析河流重金属的迁移转化过程,建立了重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型,并对模型的边界条件和简化求解进行探讨。

1　水体中重金属的迁移转化过程
重金属在水体的迁移转化过程几乎包括水体中各种已知的物理、化学及生物过程,主要有:溶解态和悬移态重金属在水流中的扩散迁移过程;沉积态重金属随底泥的推移过程;溶解态重金属吸附于悬浮物和沉积物后向固相迁移过程;悬移态和沉积态重金属向间隙水溶出而重新进入水体的释放过程;悬移态重金属沉淀、絮凝、沉降过程;沉积态重金属再悬浮过程;生物过程即生物摄取、富集、微生物及生物甲基化等;水体中重金属通过水面向空气中迁移的气态迁移过程等等。

各种迁移转化过程同时发生。

研究其在河流中的迁移转化规律时,必须正确综合考虑各过程及其影响因素。

1.1　对流传质
为了便于说明问题,在靠近河底的河床表面上方取水体中的一个微小容积作为体积单元,其直角
坐标系中的体积单元如下图所示。

水体中的体积单元图(图中仅表示x 方向的质流量)
令 V 为河水的流速矢量;U,V,W 为流速矢量在
x,y,z 等3个向的分量;j 为水中的某一污染物; q 为底泥移动速度矢量;q x ,q y ,q z 为底泥移动速度矢量在直角坐标系中3个分量大小;C 为水中溶解态重金属浓度[mg/L ];C w 为水中悬浮态重金属浓度[mg/L ];C M 为底泥中重金属浓度[mg/L ]。

以溶解态重金属通过体积单元时其质流量的变换为研究对象,沿x 方向流进体积单元的质流量是CU d y d z [g/s ],流出体积单元的质流量是[CU +5(CU )
5x
d x ]d y d z,在x 方向上质流量变化率为:CU d y d z -[CU +5(CU )x d x ]d y d z =-5(CU )
x
d x d y d z
3个方向的溶解态重金属质流量变化量之和是:
m 1D =-[5(CU )5x +5(CV )5y +5(C W )
5z
]d x d y d z =
-div (C V )d x d y d z
(1)同理,悬浮重金属在3个方向质流量变化量之和是:
m 1W =-[5(C w U )5x +5(C w V )5y +5(C w W )
5z
]d x d y d z =
-div (C w V )d x d y d z
(2)同理,底泥态重金属在3个方向质流量变化量之和是:
m 1M =-[5(C M q x )5x +5(C M q y )5y +5(C M q z )
5z
]d x d y d z =
-div (C M q )d x d y d z (3)1.2　分子扩散传质
分子扩散符合菲克定律:P i =Dm
5C
5x
[g /(m 2
・s )]。

P i 为通过垂直于i 方向的单位面积的扩散物质的输送率(或通量,质流率),Dm 为分子扩散系数,除在固体边界层处是各向异性外,在其余水体是各向同性的,各方向的扩散系数大小近似相等。

当沿x 方向进入体积单元的扩散质流量为
・
42・中国安全科学学报China Safety Science Journal 第18卷
2008年
P x d y d z;离开体积单元的扩散质流量为[Px+5Px 5x]
d y d z,则x方向的净质流量变化量为P x d y d z-[P x+
5P x
5x d x]d y d z=-5P x
5x d x d y d z。

因此,在x,y,z3个方向的溶解态重金属质流量变化量之和为
m2D=-(5Px
5x+
5Py
5y+
5Pz
5z)d x d y d z=-div P d x d y d z
(4)
同理,悬浮态重金属在3个方向扩散质流量变化率之和为
m2W=-(5P w
5x+
5P w
5y+
5P w
5z)d x d y d z=-div( P w)d x d y d z
(5)
因为河床底泥属于较重的颗粒,其扩散作用甚微,予以忽略。

m2M=0(6) 1.3　吸附和解析传质
1.3.1　吸附传质
1)悬浮物对溶解态重金属的吸附。

在悬浮物颗粒周围固液界面的传质边界层有下列吸附动力学
反应式:d C
d t
=K1(C
w
-C)。

在平衡状态下有:
g=K b C,C w=gθ,故C w=K bθC
则d C
d t
=-K1(K
b
θC-C
i
)
式中,g———重金属在悬浮物上的平衡吸附量,mg/kg;
θ———单位水体中悬浮物的含量,kg/L;
K b———在悬浮物和水中的分配系数,L/kg;
K1———吸附系数[1/s];
C i———吸附边界层溶解态浓度,mg/L。

在体积单元中因悬浮物的吸附发生的质量变化率为
m3W=K1(K bθC-C i)d y d z d x(7)
2)底泥对重金属的吸附。

底泥表面固液边界层的吸附反应式:
d C d t =K1(C-C
i
)
式中,C
i
———吸附边界层液体浓度,mg/L。

体积单元中因底泥吸附引起的质量变化率是:
m3M=K1(C-C i)d x d y d z(8) 1.3.2　解析传质
底泥和沉积物中重金属,在一定的温度、pH值等物理化学条件下发生解析作用,则有以下动力学反应式:
d C
d t
=K4(C
M
-C)。

在平衡状态下:C M= f1C,则
d C
d t
=K4(f1C-C)
式中,K
4
———解析系数,1/s;
f1———底泥和水的分配系数,L/kg。

体积单元中由于底泥的解析作用发生的质量变
化率:
m3W=K4(f1C-C)d x d y d z(9)
由于θ值不大且K
4
<10-7～10-14,故悬浮物的解析予以忽略。

m3W=0(10) 1.4　沉降和再悬浮传质
悬浮物由于絮凝沉降使一部分悬浮态重金属沉入河底变成底泥态重金属。

由于流速、流量、水位等水文和水力学条件的变化,使下沉到河底的污染沉积物再度进入水体。

1)因沉降作用使单位容积质量变化率为-ω0
5C w
5z,体积单元中因沉降所引起的质量变化率为
m4M=-ω0
5C w
5z d x d y d z(11)
2)再悬浮作用使单位容积质量变化率为: Kω0
5C w
5z,体积单元中因沉降所引起的质量变化率为
m4W=Kω0
5C w
5z d x d y d z(12)将沉降与悬浮项合并得:
m4=(1-K)ω0
5C w
z d x d y d z=ω
5C w
z d x d y d z(13)
式中,ω
———沉降速度,m/s;
K———再悬浮系数;
ω———综合沉降系数,m/s,ω=(1-K)ω。

1.5　体积单元中每种物质的质量变化率
溶解态重金属质量变化率:
Δm
D
=
5C
5t d x d y d z(14)悬浮态重金属质量变化率:
Δm
W
=
5C w
5t d x d y d z(15)
・
5
2
・
第12期 黄本生等:河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型
底泥态重金属质量变化率:
Δm M =5C M
5t
d x d y d z
(16)
2　河流中重金属迁移转化的基本方程
根据质量守恒定律,不但重金属的总质量要守
恒,而且,溶解态、悬浮态和底泥态的质量都要守恒。

上述各种传质过程及其在体积单元中的质量变化率表达定量式,由Δm =m 1+m 2+m 3+m 4,可以得到由下述3个基本方程构成的联立方程组。

溶解态方程:5C
t
=-div (C V )-div P -K 1(Kb θC -C i )+
K 4(f 1C -C )
(17)悬浮态方程:5C w
5t
=-div (C w V )-div P w +K 1(Kb θC -C i )-ω5Cw 5z
(18)
底泥态方程:5C M
5t
=-div (C M V )-div P w +K 1(C -C i )-K 4(f 1C -C )+ω5C w
5z
(19)把上述方程组改用直角坐标形式表达,并考虑到
div V =0;div q =0;div P =-Dm 52C 5x 2+52C 5y 2+52C
5z
2和
div P w =-Dm 52C w 5x 2+52C w 5y 2+52C w
5z
2
,则重金属在天然河流中的菲克扩散方程:
5C 5t +U 5C 5x +V 5C 5y +W 5C
5z =Dm 52C 5x 2+52C 5y 2+52C 5z
2-K 1(Kb θC -C i )+K 4(f 1C -C )
(20)5C w 5t +U 5Cw 5x +V 5Cw
5y +W 5C w 5z =Dm 52C w 5x 2+52C w 5y 2+52C w 5z
2
+K 1(Kb θC -C i )-ω5C w
5z (21)
5C M 5t +q x 5C M 5x +q y 5C M 5y +q z 5C M
5z
=K 1(C -C i )-K 4(f 1C -C )+ω
5C w
5z
(22)3　紊流扩散的基本方程
河流中的污染物质不仅由于分子扩散和对流有
质量传递,还因水的微团的紊动而发生质量传递,而
且河流中的紊流扩散是更重要的扩散。

在紊流中,不但流速有脉动现象,浓度也有脉动现象,即水的流速和扩散物质的浓度随时间作不规则变化。

因此,流速和浓度在任一点的瞬时值可表示为时均值和脉动值之和,如U = U +U ′,C = C +C ′,C w = C w +C ′w 等,其中 U 为时均值,U ′为脉动值,其余类推。

将其代入上式中,展开各项,对时间取平均后加以简化;把简化后的结果类比于分子扩散的菲克扩散方程式(20)和式(21)。

并将紊流扩散的输送率用下式表示:
U ′C ′=-E x 5 C 5x ,V ′C ′=-E y 5 C 5y ,W ′C ′=-E z 5 C
5z ,
U ′C ′w =-E x 5C w 5x ,V ′C ′w =-E y 5 C
5y
,W ′C ′w =-E z
5C w
x。

式中,E x ,E y ,E z 为紊流扩散系数,则由式(20)、式(21)、式(22)得到紊流扩散基本方程组:
5 C 5t + U 5 C 5x + V 5 C 5y + W 5 C 5z =55x E x 5 C 5x +55y
E y 5 C 5y +5
5z E z 5 C 5z +Dm 52
C 5x 2+52
C 5y 2+52
C 5z 2
-K 1(Kb θC -C i )+K 4(f 1C -C )
(23)
5 C w 5t + U 5 C w 5x + V 5 C w 5y + W 5 C w 5z =5
5x E x 5 C w 5x
+55y E y 5 C w 5y +55z E z 5 C w
5z +Dm 52 C w 5x 2+52 C w 5y 2+52 C w 5z
2
+K 1(Kb θC -C i )-
ω5 C w
5z
(24)5 C M t +q x 5 C M x +q y 5 C M y +q z 5 C M
z
=K 1( C -C i )-K 4(f 1 C -C )+
ω5C w
5z
(25)将分子扩散与紊流扩散项合并,并令:Ew +Dm =E tx,Ey +Dm =E ty,Ez +Dm =E tz 则得到重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化的基本方程组:
5 C 5t + U 5 C 5x + V 5 C 5y + W 5 C 5z =5
5x
E tx 5 C 5x +
55y E ty 5 C 5y +5
5z E tz 5 C 5z -K 1(Kb θ C -C i )+K 4(f 1 C - C )
(26)
5 C w 5t + U 5 C w 5x + V 5 C w 5y + W 5 C w 5z =5
5x E tx 5 C w 5x
+
55y E ty 5 C w 5y +5
5z E tz
5 C w 5z
+・
62・中国安全科学学报China Safety Science Journal 第18卷
2008年
K1(Kbθ C- C i)- ω5 C w
5z(27)
5 C M
t+q x 5 C M
x+q y
5 C M
y+q z
5 C M
z=K1( C-C i)-K4(f1 C-C)+ ω
5C w
5z(28)
此方程组中的式(26)和式(27)相加,并令 C+ C w= C s则得:
5 C s
5t+ U 5 C s
5x+ V
5 C s
5y+ W
5 C s
5z=
5
5x E tx
5 C s
5x+
5
5y E ty 5 C s
5y+
5
5z E tz
5 C s
5z- ω
5C s
5z+K4(f1 C- C)
(29)
上式为水体中重金属总量(即溶解态与悬浮态浓度之和)随水-悬浮物-底泥迁移转化的基本方程。

Cs为水中溶解态和悬浮态的总浓度。

4　重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型
4.1　模型的建立
在天然河流中,在与河水流向x相垂直的横向y,和垂向z方向的流速V和W及q y和q z可以忽略。

由于大多数天然河流是宽而浅的河流,水深Z远小于河宽Y,点源排入河流之后,垂向混合距离很短,可以立即看作一个线源处理。

因此,沿垂向的对流和扩散效应可以忽略,仅考虑沉降效应。

对于稳态情况,将式(26)、式(27)、式(28)根据上述河流的边界条件进行简化后得到天然河流中重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化联立方程组,即稳态模型:
U5 C5
x=
5
5x E tx
5 C
5x+
5
5y E ty
5 C
5y-K1(Kbθ C-C i)+
K4(f1 C- C)(30) U
5 C w
5x=
5
5x E tx
5 C w
5x+
5
5y E ty
5 C w
5y+
K1(Kbθ C- C i)- ω
5 C w
5z(31)
q x 5 C M
5x=K1( C-C i)-K4(f1 C-C)+ ω
5C w
5z
(32)
将式(30)和式(31)相加,令C+C
w =S
s
则得重
金属在天然河流中随水-悬浮物-底泥迁移总量的稳态模型:
U 5 C s
5x=E tx
52 C s
5x2+E ty
52 C s
5y2- ω
5C w
5z+K4(f1C-C)
(33)
由式(29)简化可得河流重金属随水-悬浮物
-底泥迁移转化的紊流扩散基本方程:
5 C s
5t+ U
5 C s
5x=
5
5x E tx
52 C s
5x2+
5
5y E ty
52 C s
5y2+
5
5z E tz
52 C s
5z2- ω
5C w
5z+K4(f1 C- C)(34)
为了简便起见,把ω,C,C
w
,C s,U,q x以时间平
均值 ω, C, C
w
, C s, U,q x来表示。

4.2　边界条件
重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型的边
界条件通常由重金属向天然河流的排放方式和迁移
转化机理与条件等因素决定。

重金属排放方式主要
有瞬时点源,瞬时线源,瞬时面源,连续点源,连续线
源,连续面源6种排放方式,不同的排放方式采用不
同的求解方法,具有不同的浓度场分布,从而也就有
不同的边界条件。

当污染河流纵掠河床表面时,由
于河床底泥的吸附和解析在固液界面产生浓度梯度
而形成传质边界层。

在层内,分子扩散传质起主要
作用;层外为接近于主流的等浓度区。

在传质边界
层区内有一定的边界条件。

重金属随水-悬浮物-
底泥迁移转化模型一般的边界条件如下:
x=0:C=C0,C w=C w0,　C M=C M0(35)
x=∝:C=0,C w=0,　C M=0(36)
y=0:C=f01(x),C w=f02(x),　C M=f02(x)
(37)
y=H:E tz
5C
5z=0,　E tz
5C w
5z+ω0C w=0(38)
y=±B:　
5C
5y=0,　
5C w
5y=0,　
5C M
5y=0(39)
z=0:E tz
5C w
5z+Kω0C w=0(40)
z=0:E tz
5C
5z=r(C w-C)=r C(f1-1)=k d C
(41)
式中,H———水深,m;
B———污染源至河岸的距离,m;
R———物质移动系数,m/s;
k d———吸附速度系数,m/s。

4.3　模型的近似解析解
由于废物中的重金属在水体中的淋溶渗出可视
为连续点源形式。

又因大多数天然河流属于宽浅河
流,其B≥H。

因此,在垂向完全混合的时间比尺T
z
・
7
2
・
第12期 黄本生等:河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型
远远小于横向混合的时间比尺T y 。

以点源形式进
入河流之后,污染物很快在水深方向完全混合。

因此,可以把点源排入河流之后立即看作一个线源。

对污染物在天然河流迁移转化支配方程的求解,基本目的是要获得一个连续线源解。

在求解过程中考虑河流受污染区域的水文特点、排污条件、浓度场边界条件等因素外,还要注意污染物在天然河流中发生迁移和转化过程的动力学作用的结果和影响,以便了解实质性的主要因素,省略一些影响很小的次要因素,使一些复杂的问题得到合理的简化和近似。

以连续点源的形式排入河里,可采用迭加原理来进行求解。

根据迭加原理,一个连续分布的量可以看成无数个集中的量的迭加,而连续分布的量所产生的效果,可由这些集中的量各自产生效果的迭加而得到;由于集中的量所产生的效果可以用基本解来描述,
所以连续分布的量所产生的效果可以用基本解乘以密度函数的积分表示。

即可先求出瞬时点源的解,再将瞬时点源解进行迭加而得到连续点源的解和连续线源的解。

5　结　论
1)重金属在河流中迁移转化过程包括对流传
质、分子扩散传质、吸附和解析传质、沉降和再悬浮传质。

2)建立的河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型考虑了重金属传质过程及其在体积单元中的质量变化率和河流的状态。

3)假设污染物以连续点源的形式排入河里,可采用迭加原理来进行模型简化解析求解。

参考文献
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82・中国安全科学学报China Safety Science Journal 第18卷
2008年
王　越　副教授,内蒙古兴安盟
人,1966年12月生。

1990年于上海中国纺织大学获工学学士学位,1995年于天津大学获管理学硕士
学位,2006年于该校获工商管理博士学位,现在暨南大学管理学院工商管理博士后流动站从事博士后
研究工作,研究方向为应急管理、知识管理、网络集成管理。

先后在内蒙工业大学、珠海职业技术学院等学校任教。

曾参与国家自然基金课题、主持教育部及省级课题多项。

发表论文多篇。

曾明荣　硕士,注册安全工程师,
安全评价师。

江西赣州人,1977年生。

2000年毕业于北京轻工业学院环境工程专业,获学士学位;2003年毕业于南开大学环境工程
专业,获硕士学位。

现任职于中国安全生产科学研究院危险化学品
安全技术研究所,一直从事安全规划、定量风险评价、应急管理等领域的科研开发与技术服务工作。

主要执笔《国家安全生产“十一五”规划》、《“十一五”期间国家突发公共事件应急体系建设规划》等国家层面专项规划,参与国家“十五”、“十一五”科技攻关等近10项科研课题的研究,获国家安全生产科技成果一等奖1项。

发表论文13篇,参编著作与教材10部。

姜夏冰　硕士研究生,河南登封
人,1983年12月生。

2006年7月毕业于中北大学化工与环境学院安全工程系特种能源工程与烟火技术专业,获工学学士学位,2005年获中北大学优秀学生干部荣誉称号,多次获得学习优胜奖学金。

2006年9月
考入该学院军事化学与烟火技术专业,师从张景林教授,研究方向为火、爆炸灾害防治及控制技术。

曾参与导师主持编写的国家统编教材《安全系统工程》的校正工作,目前已在中文核心期刊《火工品》上发表论文1
篇。

黄本生　副教授,西南石油学院材
料科学与工程学院副院长,硕士生导师,在站博士后。

安徽巢湖人,1969年9月生。

1993年7月本科毕
业于重庆大学,1996年6月硕士毕业于该校材料科学与工程学院钢铁冶金专业,2004年6月博士毕业于
该校采矿工程专业。

主要从事资源综合利用、材料工程方面的教学与科研工作。

主研或参加国家级、省部级和油田、企业等单位的科研项目16项,其中国家自然科学基金项目1项、国务院三建委项目1项、省部级5项、油田及其他企业项目9项。

获重庆市科技进步二等奖1项、四川省科技进步二等奖1项、西南石油学院科技进步一、二、三等奖各1项。

编写《工程材料及成型工艺》和《成型工艺基础》教材,在国内核心期刊上发表论文35
篇。

蒋云霞　讲师,科长,武汉理工大
学通信专业硕士研究生,主要研究方向为传感器网络及安全。

1975年9月生,1998年毕业于湘潭
工学院(现湖南科技大学)自动化系计算机及应用专业,毕业后一直从事计算机网络及应用的相关教
学和科研工作。

主持地厅级科研项目3项,所设计的多媒体电子课件分获校级“优秀课件”奖和省级课件大赛“二等奖”。

在国内核心期刊上发表论文7篇,参编湖南省计算机协会规划教材1部。

王　乐　硕士研究生,山西阳泉
人,1983年11月生。

2006年7月毕业于中北大学化工与环境学院安全工程系安全工程专业,获工学学士学位。

曾多次获“校级学习优胜奖学金”、“优秀学生干部”等多项荣誉。

同年考取该学院安全技术及工程专
业,攻读硕士学位,师从张景林教授,主要研究方向为安全评价及管理,火、爆炸灾害防治及控制技术。

参编国家规划、专业规划教材2部,已在国内外学术期刊及国际会议上发表相关研究论文多篇。