环境泥沙的表面特性与模型PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 问题的提出 1

1.2 颗粒物的形貌及表面性质 3

1.2.1 颗粒物表面形貌 3

1.2.2 颗粒物表面物理化学性质 8

1.3 泥沙对污染物的吸附 10

1.3.1 吸附模式 10

1.3.2 吸附影响因子 12

1.3.3 磷的赋存形态和时空分布 15

1.4 污染物迁移转化模型 16

1.4.1 磷污染物迁移转化 16

1.4.2 重金属污染物迁移转化 17

第2章 基本实验仪器及原理 20

2.1 电子显微镜 20

2.1.1 表面形貌观测 20

2.1.2 表面元素探测 21

2.1.3 样品制备 23

2.1.4 图像采集 23

2.2 物理化学吸附分析仪 25

2.3 离子浓度测定 27

2.3.1 分光光度计 27

2.3.2 离子色谱仪 28

第3章 泥沙颗粒形貌定性描述 29

3.1 样品采集与制备 29

3.1.1 样品采集 29

3.1.2 天然沙样品清洗 30

3.2 天然沙和清洗沙表面形貌 32

3.2.1 天然沙形貌 32

3.2.2 清洗沙形貌 40

3.3 泥沙表面孔隙 42

3.3.1 镶嵌实验 42

3.3.2 孔隙图像 43

第4章 泥沙颗粒形貌定量描述 44

4.1 图像数字化 44

4.1.1 图像提取 44

4.1.2 图像处理基础 46

4.2 颗粒投影形状 47

4.2.1 泥沙颗粒的形状 47

4.2.2 颗粒投影形状的统计分析 50

4.2.3 傅里叶级数分析方法 53

4.3 颗粒表面结构 69

4.3.1 颗粒的表面导数 69

4.3.2 形貌的表达 72

4.4 泥沙颗粒图像灰度值统计 77

4.4.1 研究方法 77

4.4.2 重构泥沙颗粒的表面形貌 80

第5章 泥沙吸附磷和重金属实验 82

5.1 实验准备 82

5.1.1 实验用沙和用水 82

5.1.2 标准溶液配制 83

5.2 泥沙吸附磷的实验 84

5.2.1 实验设计 84

5.2.2 实验结果与分析 84

5.3 泥沙吸附重金属的实验 90

5.3.1 实验设计 90

5.3.2 实验结果 91

第6章 环境泥沙表面的物理特性 93

6.1 气体吸附法测量颗粒表面物理性质 93

6.1.1 孔隙类型 93

6.1.2 孔隙与吸附 95

6.2 泥沙样品吸附等温线 97

6.3 泥沙颗粒表面的主要物理特性 99

6.3.1 孔分布 99

6.3.2 比表面积、孔体积和平均孔径 100

6.4 泥沙颗粒表面分形维数 101

6.4.1 表面分形维数 101

6.4.2 形貌结构分形维数 102

6.4.3 比较与分析 107

第7章 环境泥沙表面的化学特性 109

7.1 颗粒表面元素区域分析 109

7.1.1 表面元素点分析 109

7.1.2 表面元素线分布 111

7.2 颗粒表面元素分布 113

7.2.1 表面磷元素分布 113

7.2.2 表面铜离子分布 115

7.3 元素分布与表面形貌的相关分析 116

7.3.1 磷元素 116

7.3.2 铜离子 119

第8章 数学泥沙研究平台及其应用 122

8.1 数学泥沙研究平台 122

8.1.1 数学泥沙重构方法 122

8.1.2 数学泥沙重构 124

8.2 数学泥沙的形貌特征 126

8.2.1 数学泥沙表面高程模型 127

8.2.2 数学泥沙的形貌特征要素 128

8.2.3 数学泥沙空间特性验证 130

8.3 微观吸附动力学模型 133

8.3.1 泥沙吸附污染物过程分析 133

8.3.2 动力学吸附模式 134

8.3.3 动力吸附与颗粒表面形貌 136

8.4 数学泥沙颗粒表面元素分布 136

第9章 一维数学模型及应用 138

9.1 一维水沙和水质模型 138

9.1.1 水沙数学模型 138

9.1.2 水质数学模型 139

9.2 模型改进 140

9.2.1 水质数学模型的改进 140

9.2.2 水沙数学模型的改进 141

9.3 模型应用 142

9.3.1 北运河污染物迁移 142

9.3.2 岩滩水库泥沙输移 144

第10章 结论与展望 151

10.1 结论 151

10.2 展望 152

参考文献 154