水-沉积物界面物质的浓度梯度计算
循环水软化沉淀沉降比计算公式
循环水软化沉淀沉降比计算公式这个计算公式通常由以下参数组成:
1. 沉淀速率(V),沉淀物质在给定时间内的平均沉降速率,通常以米/秒(m/s)为单位。
2. 颗粒物质的直径(d),沉淀池中颗粒物质的平均直径,通常以米(m)为单位。
3. 重力加速度(g),通常取9.81米/秒^2。
4. 流速(u),循环水在沉淀池中的平均流速,通常以米/秒(m/s)为单位。
根据这些参数,循环水软化沉淀沉降比计算公式可以表示为:
V = (d^2 g (ρs ρw)) / (18μ)。
其中,ρs是颗粒物质的密度,通常以千克/立方米(kg/m^3)为单位;ρw是水的密度,通常取1000千克/立方米;μ是水的动
力黏度,通常以帕斯卡·秒(Pa·s)为单位。
通过这个公式,可以对循环水软化处理系统的沉淀效率进行评估,并且可以根据实际情况调整流速、颗粒物质直径等参数,以提高系统的性能和效率。
这有助于确保循环水软化处理系统的稳定运行,从而保证水质的安全和稳定。
吸附实验浓度梯度计算公式
吸附实验浓度梯度计算公式引言。
在化学实验中,吸附实验是一种常见的实验方法,用于研究物质在固体表面上的吸附行为。
吸附实验中,浓度梯度是一个重要的参数,它可以用来描述吸附物质在固体表面上的分布情况。
本文将介绍吸附实验浓度梯度计算公式,以及如何使用这个公式来进行实际计算。
吸附实验浓度梯度计算公式。
在吸附实验中,浓度梯度可以用来描述吸附物质在固体表面上的分布情况。
浓度梯度的计算公式如下:ΔC/Δx = (C2 C1) / (x2 x1)。
其中,ΔC表示吸附物质的浓度变化,Δx表示吸附物质在固体表面上的距离变化,C1和C2分别表示吸附物质在x1和x2处的浓度。
实际计算。
为了更好地理解浓度梯度的计算公式,我们可以通过一个具体的实例来进行计算。
假设在一个吸附实验中,我们测得吸附物质在固体表面上的浓度随着距离的变化如下表所示:距离(x) 浓度(C)。
0 10。
1 8。
2 6。
3 4。
4 2。
我们可以使用上述的浓度梯度计算公式来计算吸附物质在固体表面上的浓度梯度。
首先,我们需要选择两个距离点x1和x2,并分别计算对应的浓度C1和C2。
假设我们选择x1=1,x2=3,那么对应的浓度分别为C1=8,C2=4。
然后,我们就可以使用上述的浓度梯度计算公式来计算浓度梯度:ΔC/Δx = (4 8) / (3 1) = -2。
这样,我们就得到了吸附物质在固体表面上的浓度梯度为-2。
这个结果告诉我们,在选择的距离范围内,吸附物质的浓度随着距离的增加而减小,其变化率为-2。
实际应用。
浓度梯度的计算公式在实际应用中具有重要的意义。
通过计算浓度梯度,我们可以更好地了解吸附物质在固体表面上的分布情况,从而为实验结果的解释和分析提供重要的依据。
此外,浓度梯度的计算还可以帮助我们优化实验设计,提高实验的效率和准确性。
除了在吸附实验中的应用,浓度梯度的计算公式还可以在其他领域中得到广泛的应用。
例如,在环境科学领域,浓度梯度的计算可以用来研究水体中污染物质的分布情况;在生物医学领域,浓度梯度的计算可以用来研究药物在组织中的分布情况。
沉积物—水界面垂直结构
沉积物-水界面是水环境中水相和沉积物相之间的转换区,是一个复杂的水环境边界。
它不仅仅是水相和沉积物相之间的交界面,还包括一定厚度的两相相互交叉形成的过渡区域。
沉积物-水界面在物理、化学和生物等方面的特征存在明显的梯度差异。
根据物质的传输途径,沉积物-水界面由上而下可以区分为紊动层、亚扩散层和浸出层。
在浸出层中,化学物质可以从颗粒物上被解吸出来融入间隙水,然后通过分子扩散进入上面的亚扩散层。
在亚扩散层中,分子扩散和紊动扩散交互作用,使得溶解物质继续向上运动,通过紊动层最终到达上覆水中。
其中,亚扩散层是沉积物与水体间的重要边界,其内部表层溶质浓度剖面呈线性变化,而底层溶质浓度剖面则呈非线性变化。
此外,沉积物-水界面处还发生着复杂的物理、化学和生物反应,并存在着物质的浓度梯度。
这些反应和浓度梯度是上覆水与沉积物进行物质交换和传输的重要途径。
其中,氧化还原反应是一个重要的过程,它影响着沉积物中有机物的转化和存在形态。
因此,沉积物-水界面的垂直结构是一个多层次、多维度的复杂系统,它涉及到物质的传输、反应和交换等多个方面。
这个界面的结构和功能对于水环境的生态平衡和人类健康具有重要意义。
水处理计算公式范文
水处理计算公式范文水处理是一项重要的工艺过程,用于去除水中的杂质和污染物,使其符合特定的水质要求。
水处理计算公式是描述各个步骤中的关键参数和计算方法的方程式。
本文将从常见的水处理过程入手,介绍一些常用的水处理计算公式。
1.硬度计算公式硬度是水中可溶解的钙和镁离子的浓度。
硬度的计算公式为:硬度(mg/L)= M(Ca2+)× 2.497 + M(Mg2+)× 4.118其中,M(Ca2+)和M(Mg2+)分别表示钙离子和镁离子的浓度(mg/L)。
2.消毒剂投加量计算公式在水处理中,常用的消毒剂包括氯化物、臭氧、二氧化氯等。
消毒剂投加量的计算公式为:投加量(mg/L)= 工作浓度(mg/L)× 流量(L/s)× 时间(s)其中,工作浓度是消毒剂的稀释浓度,流量是水处理系统的进水流量,时间是消毒剂的接触时间。
3.胶体悬浮物计算公式胶体悬浮物是指在水中悬浮的微小颗粒,如泥土颗粒、有机物颗粒等。
胶体悬浮物的计算公式为:悬浮物浓度(mg/L)= (視傳導度1 - 視傳導度2)× 系数其中,視傳導度1和視傳導度2分别表示采集水样前后的水的电导率,系数是由实验测定得到的。
4.沉淀污泥计算公式在沉淀池中,通过物理沉降将悬浮物分离出来,形成污泥。
沉淀污泥的计算公式为:污泥量(kg)= 流量(m³/s)× 悬浮物浓度(mg/L)× 时间(s)× 污泥的浓度其中,流量表示进入沉淀池的水流速度,悬浮物浓度表示进入沉淀池的水中的悬浮物浓度,时间表示水在沉淀池停留的时间,污泥的浓度表示沉淀池中污泥的浓度。
5.滤池设计公式滤池是水处理中常用的一种固液分离装置。
滤池的设计公式包括滤料的体积计算公式和空气流量的计算公式。
滤料的体积(m³)=流量(m³/s)×滤速(m/h)×时间(h)其中,流量表示进入滤池的水流速度,滤速表示水通过单位滤料面积的流速,时间表示水在滤池中停留的时间。
水处理计算公式
DO——溶解氧的浓度,mg/L,一般按2mg/L计
KO2——氧的半速常数,mg/L,~L,15℃时为2
θCm——最小污泥龄,d
SF——安全系数,通常取~
θC——污泥龄,d,此值也可按经验取值
Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L
Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率,d-1
XV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L
R——污泥回流比
f——XV/X,(MLVSS/MLSS)挥发性污泥浓度/污泥浓度
r——二沉池中污泥综合系数,一般为左右
曝气池容积
θC——污泥龄即污泥停留时间,d
Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率,d-1
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L
Kd——日变化系数
固体通量法
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L
Gt——固体表面负荷值,kg/m2·d
Qmax——废水最大时流量,m3/d
回流污泥浓度
SVI——污泥容积指数,mL/g,取值范围约100左右
Hale Waihona Puke Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L
f——XV/X,挥发性污泥浓度/污泥浓度
fb——可生物降解VSS占VSS的比例(与f不同)
泥龄算法二
存疑问
θC——污泥龄,d,此值也可按经验取值
Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L
Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率,d-1
fb——可生物降解VSS占VSS的比例(与f不同)
水处理原水质分析计算公式
δ=∣PH-PH ′∣
mmol/L
RG′≈ SiO2+R2O3+∑ C1+∑A11/2HCO3-
原水中除
铁铝离子
∑C1
外的阳离
子总和,
mg/L
原水中除
∑A1
SiO2外的 阴离子总
和,mg/L
原水中溶
RG
解固形物 的实测
值,mg/L
原水中溶
RG′
解固形物 的计算
值,mg/L
过滤水样
SiO2
中的总硅 含量,
mg/L
∣δ∣≤4%
δ= (RG-RG ′)/ (1/2* (RG+RG ′))
mg/ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ mg/L mg/L mg/L mg/L
mg/L
mg/L
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
原水水质分析项目 数值 通常采用铂钴标准铅字 法或十字法
或测定电阻率 M(1/2Ca2++1/2Mg2+)
R2O3 HCO3-
原水中铁 铝氧化物 的含量, mg/L 原水中重 碳酸根的 浓度, mg/L
3.PH计算值 与实测值的 校核。 对于PH值< 8.3的水样, 可根据水样 中的全碱度 和游离CO2含 量近似计算 PH值。
当[HCO3-]和 [CO2]含量以 mg/L计时,
当[HCO3-]和 [CO2]含量以 mmol/L计 时,
基本单元为M(H+)
硫酸根 重碳酸根 碳酸根 磷酸根 污染指数 亚硝酸根
SO42HCO3CO32PO43SDI NO2-
水处理常用计算公式总结
水处理常用计算公式总结水处理是指将各种污染物从水中去除,以使水达到指定的水质要求的工艺过程。
在水处理中,常常需要进行各种计算,以确定所需的处理参数和设备尺寸。
下面是水处理中常用的计算公式总结:1.流量计算公式流量是指单位时间内通过管道、泵等设备的水量。
常用的流量计算公式如下:Q=A×V其中,Q表示流量(单位:立方米/秒),A表示管道或泵的截面积(单位:平方米),V表示水的速度(单位:米/秒)。
2.总悬浮物(TSS)计算公式总悬浮物是指水中的悬浮物质的总量。
常用的总悬浮物计算公式如下:TSS=V×C其中,TSS表示总悬浮物浓度(单位:毫克/升),V表示水的体积(单位:升),C表示总悬浮物的质量浓度(单位:毫克/升)。
3.溶解氧(DO)与气体平衡计算公式溶解氧是指水中溶解在其中的氧气的量,常用的溶解氧与气体平衡计算公式如下:DO=C×S其中,DO表示溶解氧浓度(单位:毫克/升),C表示水的溶解氧的平衡浓度(单位:毫克/升),S表示气体平衡系数。
4.化学需氧量(COD)计算公式化学需氧量是指水中有机物质被氧化到无机化合物所需的总量氧化作用。
常用的化学需氧量计算公式如下:COD=V×C其中,COD表示化学需氧量(单位:毫克/升),V表示水的体积(单位:升),C表示化学需氧量浓度(单位:毫克/升)。
5.悬浮固体(SS)计算公式悬浮固体是指水中悬浮物质的总固体量。
常用的悬浮固体计算公式如下:SS=V×C其中,SS表示悬浮固体浓度(单位:毫克/升),V表示水的体积(单位:升),C表示悬浮固体的质量浓度(单位:毫克/升)。
6.硬度计算公式硬度是指水中含有的碳酸钙和镁盐的总量。
常用的硬度计算公式如下:硬度=[Ca2+]×2.5+[Mg2+]×4.1其中,硬度表示水的硬度(单位:毫克/升),[Ca2+]表示钙离子浓度(单位:当量/升),[Mg2+]表示镁离子浓度(单位:当量/升)。
底泥中磷释放的影响因素
1 引言P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[1]。
一般认为当水体中磷浓度在0.02 mg·L - 1以上时,对水体的富营养化就起明显的促进作用[2 ]。
由于近年来大量未经处理的生活污水加上农业面源氮磷的大量流失,造成河流尤其是河口富营养化趋势的逐年加剧[3 -4 ]。
大量的磷在河流等水体中沉积下来,其在适宜的条件下会重新释放进入水体,从而延续水体的富营养化过程并加剧了水体的恶化[5 - 8 ]。
沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径,沉积物中的磷可能通过有机质的矿化分解作用、铁氧化物解吸作用和沉积物扰动等形式向水体释放。
本文根据国内外研究富营养化水体磷释放的有关资料,综述了水体底泥中磷的化学形态以及底泥中磷释放的影响因素,对于今后研究水体中磷行为、抑制水体富营养化、改善水质具有深远的意义及参考价值。
2 沉积物中磷的含量和存在形态沉积物中磷形态通常分为水溶性磷( Psol) 、铝磷(PAl) 、铁磷(PFe) 、钙磷(PCa) 、还原态可溶性磷、闭蓄磷(Po-p) 、有机磷(Porg) 等7 种化学形态[9 ]。
闭蓄磷表面有一层不溶性的Fe (OH) 3 或Al (OH) 3 胶膜,包括一部分PAl和PFe ,溶解度极小,含量较小,这部分磷被认为是生物不能利用的。
水溶性磷和还原态可溶性磷可以通过物理溶解作用进入水体,在沉积物中的含量也不会太高,但它们是最先被释放出来的,可以很方便地被水生生物吸收利用[10 ]。
沉积物中P的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P迁移和释放的主要因素。
P释放量是由不同的迁移和转化过程决定的,控制沉积物P迁移(释放和形态转化)的环境参数的相对重要性首先取决于沉积物中P的化学形态[11]。
沉积物释P量的多少并不与沉积物中的总P量成比例关系,释放进入间隙水中的P 大部分是无机可溶性P[12,13]。
在厌氧释放过程中,存在着有机P向无机P转化,Fe-P、Al-P向Ca-P、O-P转化的趋势,沉积物中总P浓度不断减少,就是P形态迁移转化动态平衡的结果[14]。
水处理计算公式
水处理计算公式生物处理基本公式一反应速度公式涉及到反应底物、合成细胞和最终产物的浓度,以及产率系数。
产率系数是指单位底物降解所产生的生物量。
反应速度常数k随温度变化而异,反应级数n表示反应速率和底物浓度的关系。
反应速度v表示单位时间内反应底物的降解速率。
针对不同反应类型,有不同的反应公式。
对于零级反应,反应速度为常数,底物浓度随时间呈线性下降。
对于一级反应,反应速度与底物浓度成正比,底物浓度随时间呈指数下降。
米氏方程用于表示酶催化反应速度与底物浓度的关系,劳伦斯迈卡蒂方程则用于表示有机物比降解速度与底物浓度的关系。
生物处理基本公式二劳伦斯迈卡蒂公式是描述有机物降解速率和底物浓度的关系的重要公式。
该公式涉及到底物比降解速率、底物浓度、反应常数和微生物净增长速度等参数。
根据劳伦斯迈卡蒂公式,可以得到两个方程,分别描述底物浓度和微生物净增长速度的变化。
劳伦斯迈卡蒂公式可以用来优化生物处理过程,提高有机物的降解效率。
在实际应用中,需要根据具体情况选择适当的参数值,以达到最佳处理效果。
本文介绍了污泥处理过程中的一些常用公式和计算方法。
其中,ΔX代表每日排出的污泥量,即污泥产量(MLSS),单位为gMLSS/d;ΔX/V代表每日排出的挥发性污泥量,即挥发性污泥产量(MLVSS),单位为gMLVSS/d;Yobs代表实际测得的观测产率系数Y,常用于代替产率系数Y;f代表挥发性污泥浓度与污泥浓度的比值,即XV/X;Qw代表每日排出的污泥量,单位为m3/d,即剩余污泥湿量;Xr代表剩余污泥/回流污泥浓度,单位为mg/L;Xe代表二沉池出水污泥浓度,单位为mg/L;Y代表污泥理论产率,单位为kg(VSS)/kg(BOD5);Kd代表污泥内源呼吸率,单位为d-1;θC代表污泥龄,即污泥停留时间,单位为d;x代表去除每kgBOD5产泥量,即kgVSS/kgBOD5·d;y代表每kg活性污泥日产泥量,即kgVSS/kgVSS·d。
水处理常用计算公式
水处理常用计算公式水处理过程中常用的计算公式包括:流量计算、浓度计算、反应速率计算、污泥处理计算等。
下面将针对这些方面详细介绍常用的计算公式。
一、流量计算公式:1.流量计算公式:流量=速度×面积。
即流量是通过水体横截面的面积和水流速度的乘积。
2.流速计算公式:流速=流量/面积。
反之,可以通过已知的流量和横截面的面积计算流速。
3.时间计算公式:时间=体积/流量。
根据流量和体积的关系,可以计算出所需时间。
二、浓度计算公式:1.溶液浓度计算公式:浓度=溶解物质质量/溶液体积。
根据所需的质量和体积,可以计算出溶液的浓度。
2.平均浓度计算公式:平均浓度=(各组分浓度之和)/组分数量。
当有多个组分的浓度时,可以计算出它们的平均浓度。
3.质量百分比计算公式:质量百分比=(组分质量/总质量)×100%。
三、反应速率计算公式:1.平均反应速率计算公式:平均反应速率=(终态反应物浓度-初态反应物浓度)/时间。
根据反应物浓度的变化和反应所需的时间,可以计算出平均反应速率。
2. 瞬时反应速率计算公式:瞬时反应速率=d[产物]/dt。
即瞬时反应速率是产物浓度对时间的导数。
四、污泥处理计算公式:1.污泥产量计算公式:污泥产量=沉淀物质量/给水流量。
根据沉淀物质量和给水流量的关系,可以计算出污泥的产量。
2.污泥质量计算公式:污泥质量=干固物质量/干固物质质量分数。
当已知干固物质量和干固物质的质量分数时,可以计算出污泥的质量。
3.污泥浓度计算公式:污泥浓度=干固物质量/污泥体积。
通过干固物质量和污泥体积的关系,可以计算出污泥的浓度。
以上是水处理常用的计算公式,涵盖了流量计算、浓度计算、反应速率计算和污泥处理计算等方面。
这些公式在水处理过程中起到重要的作用,帮助人们预测和控制水处理过程的各种参数和变量。
在实践中,运用这些公式可以有效地指导水处理的工作,提高水的质量和利用效率。
水处理相关工艺计算公式
水处理相关工艺计算公式水处理是指对水质进行改善或净化,以满足特定用途的过程。
在水处理中,常常需要使用各种工艺和计算公式来确定所需的操作参数和设备尺寸。
下面是一些常用的水处理工艺和相关计算公式的介绍。
1.沉淀工艺沉淀是一种将悬浮颗粒物从水中移除的方法,通常使用沉淀池来完成这一过程。
沉淀池的设计需要考虑到流量和沉淀时间,并根据流速和悬浮颗粒物的水质特征选择合适的设计流速。
常用的沉淀工艺计算公式包括:-沉淀时间计算公式:T=V/Q其中,T是沉淀时间(小时),V是沉淀池的体积(立方米),Q是进水流量(立方米/小时)。
-水深计算公式:H=Q/(A*t)其中,H是沉淀池的水深(米),Q是进水流量(立方米/小时),A是沉淀池的有效面积(平方米),t是沉淀时间(小时)。
-沉淀池尺寸计算公式:V=Q*T其中,V是沉淀池的体积(立方米),Q是进水流量(立方米/小时),T是沉淀时间(小时)。
2.过滤工艺过滤是通过将水通过多孔介质来去除悬浮颗粒物和溶解物的过程。
过滤操作通常具有流量和滤料厚度的要求,因此过滤工艺计算需要考虑到这些参数。
常用的过滤工艺计算公式包括:-过滤速度计算公式:v=Q/A其中,v是过滤速度(米/小时),Q是进水流量(立方米/小时),A 是过滤器的有效面积(平方米)。
-滤料容积计算公式:V=A*H其中,V是滤料的容积(立方米),A是过滤器的有效面积(平方米),H是滤料的厚度(米)。
-过滤器尺寸计算公式:A=Q/v其中,A是过滤器的有效面积(平方米),Q是进水流量(立方米/小时),v是过滤速度(米/小时)。
3.加药工艺加药是在水处理过程中添加化学药剂,以控制水质和改变水的性质。
加药操作通常需要考虑到药剂的浓度和投加速度,并根据水质特征和处理目标选择合适的加药量。
常用的加药工艺计算公式包括:-药剂投加量计算公式:C=Q*c/Qw其中,C是药剂的投加量(克/小时),Q是进水流量(立方米/小时),c是药剂的浓度(克/立方米),Qw是水的流量(立方米/小时)。
化学求浓度的计算公式
化学求浓度的计算公式在咱们学习化学的过程中,浓度这个概念可是相当重要!那求浓度的计算公式到底是啥呢?别急,且听我慢慢道来。
咱们先来说说浓度的定义,简单来讲,浓度就是溶质在溶液中所占的比例。
而求浓度的公式呢,主要有这么几个常见的:物质的量浓度 c = n / V ,质量分数 w = m 溶质 / m 溶液。
先拿物质的量浓度来说吧,这个公式里的“n”表示溶质的物质的量,“V”是溶液的体积。
给您举个例子,比如说咱要配制 1L 浓度为 2mol/L的氯化钠溶液。
那咱就得先算出需要多少摩尔的氯化钠。
因为浓度是2mol/L,体积是 1L,所以需要的氯化钠的物质的量 n = c × V = 2mol。
再说说质量分数这个公式。
假如有一杯糖水,糖的质量是 20g,糖水的总质量是 100g,那这杯糖水的质量分数 w = 20 ÷ 100 = 20% 。
我记得有一次,我在实验室里和学生们一起做实验。
当时我们要配制一种硫酸铜溶液,然后计算它的浓度。
有个学生一开始总是算错,把公式都弄混了。
我就带着他一步一步地重新梳理,从称取硫酸铜晶体的质量,到量取溶液的体积,再到最后运用公式计算浓度。
那孩子最后终于弄明白了,脸上露出了那种恍然大悟的笑容,我看着心里可高兴了。
其实啊,掌握这些求浓度的公式并不难,关键是要多练习,多思考。
比如在日常生活中,咱们喝的饮料,里面各种成分的浓度就是通过这些公式计算出来的。
还有咱们生病吃药,医生给开的药水,那浓度也是经过严格计算的。
再比如工厂里生产化工产品,也得精确计算各种溶液的浓度,不然产品质量可就没法保证啦。
总之,化学求浓度的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们用心去学,多做几道题,多联系实际,就一定能把它拿下!相信您也可以的,加油!。
化学物质的浓度计算与转换
化学物质的浓度计算与转换化学物质的浓度是描述溶液中溶质含量的物理量,常用来表达溶液中溶质的浓度程度。
本文将介绍浓度的计算方法和常见的浓度单位转换。
一、浓度的定义与计算浓度(C)指的是溶液中溶质(溶解物质)的质量、体积或摩尔数与溶剂(溶解介质)的质量、体积或摩尔数之比。
根据不同的量纲,浓度可分为质量浓度、体积浓度和摩尔浓度。
1. 质量浓度(Cm)质量浓度是指溶液中溶质质量与溶剂体积的比值。
它的计算公式为:Cm = m / V其中,Cm为质量浓度(单位为 g/L),m为溶质的质量(单位为g),V为溶剂的体积(单位为 L)。
2. 体积浓度(Cv)体积浓度是指溶液中溶质体积与溶剂体积的比值。
它的计算公式为:Cv = V1 / V2其中,Cv为体积浓度(单位为 mL/L 或 cm³/L),V1为溶质的体积(单位为 mL 或 cm³),V2为溶剂的体积(单位为 L)。
3. 摩尔浓度(Cn)摩尔浓度是指溶液中溶质的摩尔数与溶剂体积的比值。
它的计算公式为:Cn = n / V其中,Cn为摩尔浓度(单位为 mol/L),n为溶质的摩尔数,V为溶剂的体积(单位为 L)。
二、浓度单位转换在化学实验和计算中,常常需要对不同浓度单位进行转换。
以下是常见的浓度单位转换示例:1. g/L与mg/mL的转换1 g/L = 1000 mg/L = 1 mg/mL这是因为1 L等于1000 mL,所以1 g/L等于1 mg/mL。
2. mol/L与mmol/L的转换1 mol/L = 1000 mmol/L这是因为"m"代表milli,表示千分之一。
所以1 mol/L等于1000 mmol/L。
3. g/L与mol/L的转换对于化学品的浓度,我们有时候需要同时知道质量浓度和摩尔浓度。
在已知溶质的摩尔质量的情况下,可以通过以下公式计算质量浓度与摩尔浓度之间的转换:Cm = Cn × MCm为质量浓度(单位为g/L),Cn为摩尔浓度(单位为mol/L),M为溶质的摩尔质量(单位为 g/mol)。
浓度梯度计算公式
浓度梯度计算公式
浓度梯度的计算公式:gradu=a(u/x)+a(u/y)+az(u/z)梯度的本意是一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快,变化率最大(为该梯度的模)。
首先可以记忆的一些宏观印象是:梯度(grad),旋度(rot)都是向量,散度(div)是一个值或者表达式。
令u=u(x,y,z)u=u(x,y,z)
则:
梯度:grad(u)=(u′(x),u′(y),u′(z))grad(u)=(u′(x),u′(y),u′(z))==>即偏导数构成的向量,可以代入具体值。
grad操作的对象是函数。
散度:div(p(x,y,z),q(x,y,z),r(x,y,z))=p′x+q′y+r′zdiv (p(x,y,z),q(x,y,z),r(x,y,z))=px′+qy′+rz′==>散度操作的是向量,且对向量的三个分量系数求偏导数之和。
旋度:rot(r→)=∣∣∣∣∣iδδxPjδδyQkδδzR∣∣∣∣∣rot(r→)=|ijkδδxδδyδδzPQR|
其中r→=(P,Q,R),P,Q,R是x,y,z的函数。
r→=(P,Q,R),P,Q,R是x,y,z的函数。
浓度梯度单位
浓度梯度单位
浓度梯度是指两个区域或两个物质之间浓度的差异。
其单位通常是mol/L或mg/L,表示单位体积内所含物质的量。
在实际应用中,还可以使用其他单位,如mM(毫摩尔/升)、μM(微摩尔/升)等。
例如,当我们将一种溶质加入到水中时,其浓度梯度可以表示为不同部分的溶液中溶质的浓度。
假设我们将一些盐加入到水中,使得其中一部分水中盐的浓度为1mol/L,而另一部分的浓度为0.5mol/L,则这两部分之间就存在着浓度梯度。
浓度梯度的存在对于物质的扩散、渗透等过程有着重要的影响。
在细胞生物学中,浓度梯度的形成和维持是细胞内外物质交换的重要基础,也是细胞的许多生物学过程的基础。
蠡湖沉积物质量评估体系的构建
蠡湖沉积物质量评估体系的构建李佳璐;姜霞;王雯雯;王书航;赵丽【摘要】为有效地开展蠡湖的生态环境保护工作,在对其上覆水、沉积物及底栖生物调查基础上,识别了蠡湖沉积物的主要问题,建立了由1个目标层、3个要素层、10个指标层构成的沉积物质量综合评估体系,开展了沉积物质量评估.结果表明,影响蠡湖沉积物质量评估的3个要素层相对重要性排序为底泥污染特征(0.522)>生态特征(0.322)>水体污染特征(0.146);指标层中的10个评估指标中权重较大的是底栖动物多样性指数(0.282)、氨氮释放通量(0.208)、水质类别(0.128)和溶解磷释放通量(0.109).蠡湖沉积物质量综合指数在49~79之间,处于轻度污染和中度污染,整体上呈现西蠡湖大于东蠡湖,沿岸小于湖心的分布趋势.各评估指标对沉积物质量综合指数的多元回归分析结果表明,蠡湖沉积物的主要问题是沉积物中氮磷的释放及底栖生物多样性单一.该评价结果与蠡湖各分区的实际调查情况相符,可为其他湖泊的沉积物质量评估提供一定的参考.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2015(035)002【总页数】9页(P565-573)【关键词】蠡湖;沉积物;质量评估;指标体系;权重【作者】李佳璐;姜霞;王雯雯;王书航;赵丽【作者单位】中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X524我国对湖泊环境的管理主要集中在水质,但对于一些长期处于富营养化状态的湖泊,如果仅外源污染得到有效控制,水体会因沉积物中污染物质的释放而在相当长的时期内维持富营养或水质恶化状态[1-3].因此,湖泊沉积物的质量状况是影响这类湖泊水质改善的重要因素.沉积物质量评估主要用于评估沉积物污染是否会给环境或人类带来不可接受的风险[4-6].目前,沉积物质量评估方法主要从对物理、化学和生物3个方面进行单独的评估[7],并且主要关注沉积物自身的污染程度.但沉积物质量状态不仅表现在营养物质、重金属和有毒有机物在沉积物中的富集,还表现在其与上覆水状况和底栖生物特征之间的相互影响等方面[8-11].同时,沉积物本身特有的理化性质,如吸附、解吸、缓冲容量等特征参数在时间和空间上的差异,都造成了沉积物质量评估相对于水环境质量评估更为复杂和不确定,因此,现阶段急需根据国内外已有的研究成果,建立一套行之有效的沉积物质量评估技术体系,诊断湖泊生态环境问题,分析其成因,从而为针对性的开展相应改善和保护工作提供技术支持.本研究建立了由目标层、要素层、指标层构成的沉积物质量评估体系,以蠡湖为研究对象,在对沉积物、水质及底栖生物详细调查的基础上,并结合蠡湖已实施的治理和修复工程和蠡湖的实际生态环境现状,定量评估蠡湖沉积物的质量状况.旨在为其他湖泊的沉积物质量评估方法的建立提供参考.1.1 研究区概况蠡湖位于太湖北部(120.22°E~120.29°E,31.48°N~31.55°N),东西长约6km,南北宽0.3~1.8km,面积约8.6km2,常年水位3.07m,丰水期和枯水期水位变幅较小,平均变动幅度为0.72m.经梁溪河闸、五里湖闸与梅梁湖相通,通过曹王泾、长广溪等分别与京杭大运河、贡湖相连接,湖周围还有数条小河及断头浜,是一个既相对独立又与太湖相通的水体.蠡湖北面河道及西南侧山丘区河道以入湖为主,东南侧河道以出湖为主,平时总体流速均很小,水体流动性相对不大. 以物理标志蠡堤、宝界桥和蠡湖大桥为边界将蠡湖划分为4个区域(图1),分别为A区,即退渔还湖区,原有大量鱼塘,污染严重,采用干湖清淤的方式去除底泥;B区为底泥清淤区,为综合整治前的“西蠡湖”,采用机械法直接从湖水中清淤,同时在两边沿岸开展水生植被重建工程;C区为生态修复区,以宝界桥和蠡湖大桥为界,实施了沿岸综合整治工程,并建有长广溪湿地;D区为蠡湖“东出口区”,沿岸居民区较多.1.2 评估数据来源选取2012年4月蠡湖水体、沉积物和底栖生物同步调查的26个点位进行沉积物质量评估.水体测定项目包括溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl.a)、高锰酸盐指数、透明度(SD)、总悬浮物(TSS);沉积物测定项目包括总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)、重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb);水生态调查包括浮游动物多样性和底栖生物多样性.具体的调查与分析测定方法参考《湖泊富营养化调查规范(第二版)》[12]和《沉积物质量调查评估手册》[13].本研究的释放通量根据Fick第一扩散定律计算[14-15]:式中:F为分子扩散通量,mg/(m2·d);φ为表层沉积物的孔隙度∂c/∂x为界面浓度梯度(用表层沉积物间隙水浓度与上覆水浓度差估算求得),mg/(L·cm);Ds为考虑了沉积物效应的实际分子扩散系数,cm2/s.Ds与φ之间的经验关系式:式中,D0为营养盐在无限稀释溶液中理想扩散系数,对于-N,D0取19.1×10-6cm2/s,对于DTP,本文D0取5×10-5cm2/s.1.3 底泥空间分布和蓄积量调查为摸清蠡湖污染底泥分布范围和厚度,确定污染底泥蓄积量,2013年8月采用静力触探法对蠡湖淤泥厚度进行勘测,勘测网格为50m×50m,在岸边和出入湖河口进行适当加密;同时采用钻孔取样法对淤泥厚度进行校正,校正网格为500m×500m,淤泥厚度测定方法见《湖泊河流环保疏浚工程技术指南》[16].2.1 评估方法的选择选择合适的评估方法是进行沉积物质量评估的关键步骤.目前,沉积物质量评估方法主要分为数字标准评估和综合指标体系评估法[17,18].数字标准评估通过设定评估数字标准对沉积物进行定量评价与比较,方法简单,可操作性强,但是地区差异性较大,因而误差较大;综合指标体系评估法是则是通过建立多指标的综合体系,其结果可靠直观,问题针对性强,但对数据要求较高.借鉴其他湖泊的研究成果[19-21],同时结合蠡湖处于半封闭状态、已有数据详实等特点,本研究选择综合指标体系评估法对蠡湖沉积物质量进行评估,建立由目标层、准则层和指标层组成的综合评估指标体系,计算蠡湖沉积物质量综合指数(SQCI).2.2 指标体系构建将蠡湖沉积物质量评估指标体系设计为由目标层、要素层和指标层.目标层(A)用以反映沉积物质量的总体水平,用沉积物质量综合指数(SQCI)表示.SQCI是根据要素层和指标层逐层聚合的结果.要素层(B)从不同侧面反映沉积物质量状况的属性和水平,是确定主要影响因子范围的关键构建层.根据沉积物质量评估的目的和沉积物污染对水环境和生态的影响,选择沉积物污染特征(B1)、水体污染特征(B2)和水生生物特征(B3)3个方面作为本次研究的要素层.指标层(C)是在要素层下选择若干指标所组成,任何可测的、能够准确反映水-沉积物系统状态的环境特征都可以作为沉积物质量评估的指标.按照要素层设定的3个方面,共确定10个指标.1)沉积物污染特征选择了总氮(C11)、总磷(C12)、有机质(C13)、重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb)污染风险指数(C14)、氨氮释放通量(C15)、溶解磷释放通量(C16)6项评价指标.由于蠡湖沉积物的有毒有机污染物尚属低风险范畴[22],本研究忽略不计;2)水体污染特征选取了水质类别(C21)和综合营养指数(TN、TP、高锰酸盐指数、Chla和SD)(C22)2项评价指标;3)生态特征选取了底栖动物多样性指数(C31)和浮游动物多样性指数(C32)2个指标.2.3 参照标准的确定沉积物质量评估是建立在与本底值或者参照标准对比的基础之上,用来参照或比较的标准可以采用环境保护部已经制定的环境质量标准,也可以查询国外有关标准或公认的阈值或者采用生态系统所在地域的平均本底值.本研究中10项指标因子的参照标准值及其确定依据见表1.2.4 数据预处理和标准化环境与生态的质量-效应变化符合Weber-Fishna定律,即当环境与生态质量指标成等比变化时,环境与生态效应成等差变化[27].根据该定律,进行指标无量纲化:式中:xij是i指标在采样点j的实测值;sij是指标因子的参考标准.其中,负向型指标包括总氮、总磷、总有机质、重金属污染风险指数、氨氮释放通量和溶解性磷释放通量;正向型指标包括底栖动物多样性指数和浮游动物多样性指数.2.5 评价指标权重的确定权重的确定方法主要有主观赋权法和客观赋权法[19,28].本研究将以上2种方法结合起来,使所确定的权重同时体现主观信息和客观信息,采用专家打分法确定要素层权重,熵值法确定指标层的权重.(1)要素层B权重的确定方法该层次的权重系数采取专家打分法确定,将评价指标做成调查表,邀请专家进行打分,满分为10分,分值越高表示越重要.通过对咨询结果进行整理后的判断矩阵,计算每个要素层的权重系数(见表2).(2)指标层C权重的确定方法①构建n个样本m个评价指标的判断矩阵Z②将数据进行无量纲化处理,得到新的判断矩阵,其中元素的表达式为:③根据熵的定义,n个样本m个评价指标,可确定评价指标的熵为:其中,0≤Hi≤1,为使lnfij有意义,假定fij=0,fijlnfij= 0,i=1,2…m;j=1,2…n.④C层评估指标对要素层B层的熵权的计算:式(10)中,Wi即W(CB)i,为C层评估指标对要素层B层的权重,且满足⑤C层指标因子相对于目标层A的权重计算式(11)中,即W(BA)i为要素层B相对于目标层A的权重;W(CA)i为C 层指标因子相对于目标层A的权重.沉积物质量评估要素层和指标层的权重系数最终计算结果见表2.2.6 沉积物质量综合指数计算及分级各指标的无量纲化值和指标权重确定后,代入式(12),求得沉积物质量综合指数:式中,SQCI为沉积物质量综合指数值;rij为评价指标的无量纲化值,此处需满足0≤rij≤1,大于1的按1取值.参照其他湖泊类似生态系统的健康评价分级标准[19],设置沉积物质量综合指数(SQCI)分级标准(表3).3.1 蠡湖底泥的空间分布蠡湖底泥主要分布在犊山闸至宝界桥的西蠡湖,东蠡湖的湖心、金城湾和长广溪等区域,以带状或块状分布为主(图2).利用地理信息系统中的3D分析模块对蠡湖7.8km2(不包括犊山闸以西及湖中小岛)湖区分析表明,底泥蓄积量为4.81×106m3,平均厚度为0.62m,其中小于0.1m的面积为0.18km2,仅占总面积的2%;0.1~0.2m之间的面积为0.98km2,占总面积的13%;0.2~0.5m之间的占总面积的27%;0.5~1m之间的占研究区的33%;而>1m的占总面积的25%.统计表明,A区、B区、C区和D区的底泥厚度分别为(0.34±0.3)m、(0.88±0.51)m、(0.57 ±0.41)m、和(0.65±0.44)m,在退渔还湖区(A 区)厚度较小,而在原西蠡湖(B区)的厚度较高,但总体上看已经显著低于1997~1999年调查的1.3m,正好也与2002年底泥生态疏浚工程在原蠡湖(不包括退渔还湖区的5.7km2)平均疏挖了0.5m相互印证.3.2 蠡湖沉积物质量评估结果蠡湖沉积物质量综合指数在49~79之间,平均为64,整体上呈现西蠡湖大于东蠡湖,沿岸小于湖心的分布趋势(图3).结合沉积物质量综合指数分级可以看出,蠡湖沉积物基本处于轻度污染和中度污染.26个点位中处于轻度污染和中度污染的比例分别为61%和39%,并且SQCI得分较高的区域主要分布在西蠡湖的退渔还湖区和东蠡湖的湖心区;而SQCI得分较低的区域主要集中在入湖河口、宝界桥及其蠡湖的东出口及其南出口的长广溪区域.从分区评估来看,蠡湖沉积物SQCI得分排序为A区>C区>B区>D区.得分最高的是A区(退渔还湖区),平均得分69,并且最大值达到79,已经基本处于无污染的水平.C区的分数也较高,平均达到66,其中中部和北部的得分较高,基本处于70以上,而岸边及南出口的长广溪区域基本处于65以下,部分河口区域甚至在60以下.B区是综合整治前的西蠡湖,底泥污染较厚,平均达到0.88m,SQCI得分平均为63,已经接近中度污染水平.D区沉积物污染较为严重,平均得分为56,除极少数点位达到60以上,整个区域基本处于60以下.各湖区的沉积物质量评估结果详见表4.3.3 讨论能够准确反映沉积物污染状况、污染物的生物可利用性及其对水生态系统影响的关键是沉积物质量评估指标的选择.一般来说,选择的指标体系须能完整准确地反映沉积物污染状况的同时,应能够对生存在底泥中的底栖生物及其与之相关的胁迫进行监测,以寻求沉积物质量下降或者好转的原因,并且可以定期为政府决策、科学研究及公众要求等提供沉积物质量现状、变化及趋势的统计总结.本次研究中,选取了6个反映沉积物污染的指标,其中总氮、总磷和有机质含量主要反映了蠡湖沉积物营养盐的蓄积程度,8种重金属的生态风险指数主要反映了重金属的污染状况,而氮、磷的释放通量重点反映了沉积物对上覆水体营养状态的影响;选取了水质类别和营养状态指数来反映水体污染状况;同时选取了底栖动物多样性指数和浮游动物多样性指数来反映底泥的生态特征.综合来看,10个指标体系可较为全面地反映蠡湖沉积物的污染状况,同时能体现沉积物污染对上覆水状况和底栖生物特征的影响.3.3.1 关于评估权重在沉积物质量评估体系中,权重的确定是重点也是难点,它反映了各因素指标在综合评判过程中所占的地位或所起的作用,直接影响评估的结果.要素层B相对于目标层A的权重是根据专家打分并进行统计处理后得到的.按照权重系数的大小,要素层B各个因素的相对重要性排序为:底泥污染特征(0.522)>生态特征(0.322)>水体污染特征(0.146).其中底泥污染污染特征的权重最大,已经超过了50%,说明在沉积物质量评估中,氮、磷、有机质和重金属含量仍是沉积物质量评估的关注点,尤为重要;同时可以看到,生态特征也占到了30%以上,主要是因为大多数底栖生物相对来说都是定居的,与沉积环境有着紧密的联系,因此对于栖息地、沉积物和水质状况的短期和长期变化,都非常敏感.指标层C相对于要素层B的权重是用熵值统计法得出的.在底泥污染特征B1所对应的6个指标中,氨氮释放通量C15权重最大,其次为溶解性磷释放通量C16,两者权重之和(0.607)大于0.5,说明蠡湖沉积物的首要问题还是氮磷的释放问题,其次才是有机质和重金属的污染问题.水体污染特征对应的两个指标中,水质类别C21的权重为0.875,相对于营养状态指数占绝对优势,说明蠡湖水体的主要问题还是水体氮、磷超标问题,这也与底泥污染特征中氨氮释放通量C15和溶解性磷释放通量C16的权重较大相呼应.生态特征B3中,底栖生物多样性指数C31的权重为0.851,远远高于浮游动物多样性指数C32,说明蠡湖沉积物污染对底栖生物已产生严重影响.指标层C相对于目标层A的权重是由公式(11)计算得出的,可以通过该层权重的大小直接判断所有指标因子的相对重要性.10个评估指标的权重较大的是底栖动物多样性指数C31(0.282)、氨氮释放通量C15(0.208)、水质类别C21(0.128)和溶解磷释放通量C16(0.109),这4个因子的权重之和为0.727,在本次沉积物质量评估中起到决定性的作用,也说明蠡湖沉积物的主要问题是底栖生物多样性单一及其沉积物中氮磷的释放.3.3.2 关于评价结果根据评估结果,蠡湖沉积物质量综合指数平均为64,3个要素层(底泥污染特征、水体污染特征和生态特征)得分分别为32.22、11.43和20.35,说明底泥污染特征仍然是本次沉积物评估的最重要方面(图4).同时,从图4可以看出,不同分区在各要素得分差异较大.在底泥污染特征(B1)方面,A区得分最高,为41分,显著高于全湖平均值(p<0.01),而D区得分最低,仅为24分,说明D区的底泥污染问题相对于其它区域最为严重.在水体污染特征(B2)方面,不同区域得分排序为A区>B区>C区>D区,但不同区域差异较小,不足以影响各个分区的沉积物质量评估结果.在生态特征(B3)方面,不同区域得分排序为C区>D区>B区>A区,沉积物污染程度最轻的A区得分最低,可能是A区为退渔还湖区,以底质以硬质为主;C区得分最高,为23分,主要因为C区湖面比较宽阔,并且分布有长广溪湿地自然保护区,水生态相对较好.本方法的计算结果与张博[29]、胡佳晨[30]等对蠡湖沉积物各分区的实际调查情况相符合.同时,要想进一步提高蠡湖沉积物质量,需在A区和B区应加强底栖生物的保护及人工放殖本地土著底栖物种,并且为底栖生物生存、生长和繁殖创造环境;在D区和C区应通过底泥环保疏浚等措施进一步对污染沉积物进行治理.为了进一步识别影响蠡湖沉积物质量的关键指标,采用多元逐步回归分析法分析了各评估指标对沉积物质量综合指数贡献的“最优”回归方程,见表5.由表5可以看出,沉积物总氮C11、氨氮释放通量C15和底栖生物多样性C32是决定沉积物质量状况的关键指标,并且不同区域影响沉积物质量综合指数得分的因子也稍有差异,如综合营养状态指数C22、水质类别C21和有机质C13分别也是B区、C区和D区的关键因子.由于蠡湖与周边河流基本上以闸控的方式隔绝,与周边水体之间基本上已没有水量的交换,因此蠡湖水体中氮磷主要来源于湖体本身的内源及通过大气干湿沉降进入湖体的外源污染.先前的研究表明,沉积物氮的释放通量约20~30t/a,磷约1~2t/a,约占蠡湖水体氮、磷污染负荷的60%以上[31-32].本研究中,底栖生物Shannon-Wiener多样性指数在0.24~2.66之间,平均为1.65,整体属于中等污染水平,并且优势种都是摇蚊、水丝蚓等比较耐污的种类,而且沉积物中底栖生物的分布也极为不均匀,一些点位中仅发现1~2种,这些都与氮磷释放通量、底栖生物多样性指数是影响蠡湖沉积物质量的主要指标相呼应.从上面对蠡湖沉积物质量综合指数的空间分布、影响因素及3个要素层的空间差异性分析可以看出,要想改善蠡湖沉积物的质量,可以从控制底泥氮磷释放、改造基质以营造底栖动物生长和繁殖环境以及污染严重区域(D区)的有机质清除等方面入手.根据沉积物质量评估结果,本研究将沉积物质量综合指数小于60,即处于中度污染的区域定义为重点控制区,需要采取工程措施进行底泥修复;沉积物质量综合指数处于60~65之间的区域一般处于中等污染的边缘,处于轻度污染到中度污染的过渡阶段,本研究定义为“一般控制区”,此区域可结合湖区水文水动力等特点及水下地形情况适当进行生态修复;而综合指数大于65的区域,底泥污染较轻,定义为“规划保护区”,现阶段可以不采取工程措施,主要以自然修复为主.结合底泥厚度的空间分布,并扣除底泥厚度小于10cm区域,得到蠡湖沉积物分类控制的空间分布图,见图5.从图5可以看出,蠡湖沉积物重点控制区主要分布在D区的大部分区域、C区的长广溪区域以及宝界桥和蠡湖大桥周围.利用地理信息系统空间统计表明,蠡湖重点控制区面积达到1.76km2,占整个蠡湖水面面积的22.55%.4.1 3个要素层相对重要性排序为底泥污染特征(0.522)>生态特征(0.322)>水体污染特征(0.146);10个评估指标的权重较大的是底栖生物多样性指数C31(0.282)、氨氮释放通量C15(0.208)、水质类别C21(0.128)和溶解磷释放通量C16(0.109),这4个因子的权重之和为0.727.4.2 蠡湖沉积物质量综合指数在49~79之间,平均为64,整体上呈现西蠡湖大于东蠡湖,沿岸小于湖心的分布趋势;46个点位中处于轻度污染和中度污染的比例分别为61%和39%.4.3 多元统计表明,沉积物总氮C11、氨氮释放通量C15及其底栖生物多样性C32是决定沉积物质量的关键指标,表明蠡湖沉积物的主要问题是底栖生物多样性单一及其沉积物中氮磷的释放.4.4 综合底泥厚度空间分布、沉积物质量评估综合指数分级的相关结果,将蠡湖沉积物分为“重点控制区”、“一般控制区”和“规划保护区”,其中重点控制区面积为1.76km2,占整个蠡湖水面面积的22.55%.China Environmental Science, 2015,35(2):565~573【相关文献】[1]Gao L, Zhang L, Hou J, et al. 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水中污染物的浓度表示方法
水中污染物的浓度表示方法
生活污水一般污染物浓度比较低,以COD来看,一般在100-800之间,这与地域、管网雨污分流程度、饮食结构等因素有关。
一般南方浓度较低,北方较高。
这种污水一般采用活性污泥法或生物膜法来处理,具体处理工艺的选择还要考虑出水指标,GB18918里面有详细介绍。
一般可分为三级,一级处理去除水中垃圾和大颗粒,采用格栅、沉砂池、初沉池等。
二级处理去除有机污染物,采用生化池、二沉池。
三级处理一般去除难降解有机物和小颗粒,采用消毒、过滤池等。
等度方法和梯度方法换算
等度方法和梯度方法换算:
等度方法是指将整个体系或设备保持在一个恒定的温度或浓度等参数下,而梯度方法则是指在整个体系或设备中逐步改变温度或浓度等参数。
在某些情况下,需要将等度方法与梯度方法进行换算,以便更好地研究或控制体系或设备的性能。
换算方法可以因具体实验或应用而异,但一般而言,可以通过以下步骤进行换算:
1.确定等度条件和梯度条件:首先需要明确等度和梯度的具体参数,如温度、浓度等,
以及这些参数在整个体系或设备中的分布情况。
2.确定换算关系:根据具体的实验或应用,确定等度条件和梯度条件之间的换算关系。
这可能需要查阅相关文献或进行实验验证。
3.进行换算:根据确定的换算关系,将等度条件下的数据或结果换算成梯度条件下的
数据或结果,或者反过来。
这可能需要使用数学模型或软件进行计算。
4.分析结果:对换算后的结果进行分析,以了解其在梯度条件下的性能或行为。
这可
能需要使用统计分析或数值模拟等方法。
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水-沉积物界面物质的浓度梯度计算
一、引言
水-沉积物界面是自然界中重要的地质、生物和化学过程发生的场所。
在这个界面上,水中的溶质会通过扩散和对流的方式进入沉积物中,而沉积物中的溶质也会通过扩散和对流的方式进入水中。
了解水-沉积物界面物质浓度梯度的特征对于理解和预测环境中的污染物迁移、生态系统的健康状态以及地质过程的发展具有重要意义。
二、水-沉积物界面物质浓度梯度的计算方法
1. 扩散通量法
扩散通量法是计算水-沉积物界面物质浓度梯度的常用方法。
根据菲克定律,溶质的扩散通量可以通过以下公式计算:
J = -D*(dc/dx)
其中,J是扩散通量,D是扩散系数,dc/dx是物质浓度随距离的梯度。
2. 对流扩散方程法
对流扩散方程法结合了对流和扩散的作用,可以更准确地描述水-沉积物界面物质的迁移过程。
对于一维情况,对流扩散方程可以写为:∂c/∂t = D*∂²c/∂x² - v*∂c/∂x
其中,c是物质浓度,t是时间,D是扩散系数,v是速度,∂c/∂t是物质浓度随时间的变化率,∂²c/∂x²是物质浓度随距离的二阶导数,∂c/∂x是物质浓度随距离的梯度。
三、水-沉积物界面物质浓度梯度的环境应用
1. 污染物迁移预测
通过计算水-沉积物界面物质浓度梯度,可以预测污染物在水和沉积物之间的迁移过程。
根据浓度梯度的方向和大小,可以评估污染物的迁移速率和范围,为环境保护和污染治理提供科学依据。
2. 生态系统健康评估
水-沉积物界面是生态系统中物质交换的重要界面。
通过测定水-沉积物界面物质浓度梯度,可以评估生态系统中物质循环的状态和健康状况。
高浓度梯度可能对生态系统产生负面影响,而低浓度梯度可能表明生态系统的健康状态良好。
3. 地质过程研究
水-沉积物界面物质浓度梯度的计算可以帮助研究地质过程中的物质迁移和沉积过程。
例如,通过测量水-沉积物界面的铁、锰等金属元素的浓度梯度,可以了解地下水中金属元素的来源和转化过程,进而揭示地球内部的地质活动和地质历史。
四、结论
水-沉积物界面物质浓度梯度的计算是研究环境科学中的重要课题。
扩散通量法和对流扩散方程法是常用的计算方法,可以用于预测污染物迁移、评估生态系统健康状态以及研究地质过程。
深入研究水-沉积物界面物质浓度梯度的特征和影响因素,有助于增进对环境与
地球系统的理解,为环境保护和可持续发展提供科学依据。