环境多介质归趋模型简介
多孔介质模型的参数设置
多孔介质模型的参数设置多孔介质模型是用来描述多孔介质中的流动和传质行为的一种数学模型。
在多孔介质模型中，需要设置一系列参数来描述介质的特性和流动过程。
下面将介绍常见的多孔介质模型参数的设置方法。
1. 孔隙度（Porosity）：孔隙度是指多孔介质中孔隙（空隙）的体积占整个介质体积的比例。
孔隙度是一个重要的参数，它影响着介质的渗透性和扩散性。
孔隙度通常可以通过实验测量获得，例如通过采样介质进行砂密度实验或测量介质中的气体或液体饱和度。
2. 渗透率（Permeability）：渗透率是用来衡量多孔介质中流体流动能力的指标。
在多孔介质模型中，常使用达西定律来描述介质中流体的渗流情况。
渗透率的值取决于多种因素，如孔隙度、孔隙结构以及流体的粘度。
渗透率可以通过实验测量或基于孔隙度、孔隙结构等参数进行估算。
3. 孔隙结构参数（Pore Structure Parameters）：孔隙结构参数用来描述多孔介质中孔隙的形状和分布情况。
常见的孔隙结构参数包括孔隙尺寸分布、孔隙形状等。
这些参数可以通过多种实验手段获得，如孔隙尺寸分布可以通过气体渗透实验或水浸实验进行测量。
4. 渗流模型参数（Flow Model Parameters）：渗流模型参数用来描述多孔介质中流体的流动特性，如流体的粘度、密度等。
这些参数可以通过实验测量获得，例如通过流变性实验来测量流体的粘度。
5. 扩散系数（Diffusion Coefficient）：扩散系数是描述多孔介质中分子扩散能力的参数。
在多孔介质模型中，需要设置扩散系数以描述传质过程。
扩散系数可以通过实验测量获得，如通过溶质迁移实验来测量介质中的溶质扩散系数。
6. 表面张力（Surface Tension）：表面张力是描述多孔介质中表面上液体分子间作用力的参数。
在多孔介质模型中，表面张力可以影响介质中液体的渗透行为。
表面张力可以通过实验测量获得，如通过测量液滴形状或液体界面的表面张力。
《环境质量基本模型》课件
特点
定义
重要性
环境质量基本模型是环境科学研究的重要工具，能够揭示环境系统中污染物的扩散、迁移、转化规律，为环境质量评价、预测和管理提供科学依据。
应用领域
广泛应用于大气、水体、土壤等环境介质中的污染物扩散、迁移、转化过程的模拟和预测，以及环境质量评价和规划等领域。
PART
02
环境质量基本模型的构成要素
2023
REPORTING
污染源是指向环境中输入污染物的发生源。
污染源可分为固定源、流动源和天然源。
固定源指工厂、企业等固定设施产生的污染物排放；流动源指交通工具产生的污染物排放；天然源指自然环境释放的污染物，如火山喷发、森林火灾等。
环境介质是指能够承载和传递污染物的物质，如水、空气、土壤等。
历史
环境质量基本模型的发展经历了从简单到复杂、从单一介质到多介质的过程，早期的模型主要针对单一介质中的污染物扩散问题进行研究，后来逐渐发展成为多介质模型，能够同时考虑多种介质中污染物的迁移转化过程。
发展
随着计算机技术和数值计算方法的不断发展，环境质量基本模型的计算能力和精度得到了不断提高，同时模型的应用范围也在不断扩大，未来将会有更多的新理论和新方法应用于环术
利用数据同化技术整合不同来源的环境数据，提高数据的准确性和可靠性。
利用数据可视化技术将复杂的环境数据以直观的方式呈现，便于理解和分析。
03
02
01
THANKS
感谢观看
2023
REPORTING
环境效应可分为短期效应和长期效应。
环境效应是评估环境质量的重要依据。
三峡水库动态水位下有机锡的多介质归趋模拟
China Environmental Science
三峡水库动态水位下有机锡的多介质归趋模拟
高俊敏*,侯先宇,陈晓玲,郭劲松,曾 洁,陈祝蔓,付聘婷 (重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆
400045)
摘要：为探究三峡水库(TGR)动态水位下水环境中有机锡(OTs)的多介质迁移与归趋行为,构建了动态水位下 OTs 的 IV 级多介质逸度模型,对大气相、
量的变化相关.平流输入输出、沉积物沉降、掩埋、再悬浮、水相降解和平流输入输出、鱼-水两相迁移是 TBT 和 TPT 的主要迁移过程,平流输出与降
解是两者主要的损失途径.较大的沉积物输入净迁移通量(NN)表明沉积物相是 TBT 和 TPT 重要的储藏库,易在鱼相富集也是 TPT 的重要归宿.模拟期内
TBT 和 TPT 在沉积物相的残留质量最高,分别占总残留量的 89%和 84%,其在沉积物相、水相、鱼相及大气相的分配比例分别为 89.17%、10.81%、0.04‰、 0.19‰和 83.81%、14.51%、1.68%、1.15×10-5‰.平流输入浓度(COW)和速率(GOW)对 4 个环境相 TBT 和 TPT 的敏感性系数(SC)>0.6,产生显著正影响,TBT
和 TPT 模拟浓度的变异系数(CV)≤0.15,模型模拟的效果较好.
关键词：三峡水库；动态水位；有机锡；多介质逸度模型
中号：1000-6923(2020)03-1284-10
Simulation of multimedia transfer and fate of organotins in the aquatic environment of the Three Gorges Reservoir under dynamic water level. GAO Jun-min*, HOU Xian-yu, CHEN Xiao-ling, GUO Jin-Song, ZENG Jie, CHEN Zhu-man, FU Pin-ting (Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region's Eco-Environment, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400045, China). China Environmental Science, 2020,40(3)：1284~1293 Abstract：To study the transfer and fate of organotins (OTs) in the aquatic environment under dynamic water level of the Three Gorges Reservoir (TGR), a level IV multimedia fugacity model was constructed to simulate the dynamic distributions of tributyltin (TBT) and triphenyltin (TPT) concentrations in air, water, sediment and fish and compared to monitored data for validation purpose. The transfer flux (N) and the residual mass of TBT and TPT in each phase were calculated, and the main transfer routes and fate behaviors were determined, and the sensitivity of input parameters and the uncertainty of output results were analyzed. Results show that the simulated concentrations can fit the monitored concentrations well, and are significantly affected by the hydrodynamic conditions of TGR.The N of TBT and TPT changes obviously with the water level, showing the opposite trend with the fluctuation of water level, which is related to the change of water level, inflow and rainfall. Advection process, sedimentation, burial, resuspension, aqueous phase degradation and advection process, fish-water transfer are the main routes of TBT and TPT, and advection output and degradation are the main loss pathways of TBT and TPT. Large sediment input net transfer flux (NN) indicated that sediment is an important reservoir for TBT and TPT, and easy to enrich in fish is also a momentous destination of TPT. During the simulation period, the biggest residual mass of TBT and TPT was obtained in sediment, and the distribution ratios in sediment, water, fish and air were 89.17%,10.81%, 0.04‰, 0.19‰ and 83.81%, 14.51%, 1.68%, 1.15×10-5‰, respectively. The advection input concentration (COW) and flow (GOW) has a significant positive effect on both TBT and TPT in the four phases (SC>0.6). The coefficient of variation (CV) of the TBT and TPT simulated concentrations is ≤0.15, indicated a good simulation result. Key words：Three Gorges Reservoir；dynamic water level；organotins；multimedia fugacity model
第6讲环境模型(解析版)
第6讲环境模型(解析版)简介本文档将解析第6讲关于环境模型的内容，为您提供详细的解释和理解。
环境模型的定义环境模型是指用来描述和分析一个特定领域中的环境的理论模型。
它可以帮助我们更好地理解和预测环境的特征和行为。
环境模型的重要性环境模型对于我们研究和解决环境问题非常重要。
通过建立和分析环境模型，我们能够更好地理解环境中的各种因素和关系，从而更好地制定环境保护和管理策略。
环境模型的组成要素环境模型通常由以下几个组成要素构成：1. 系统边界：确定环境模型的范围和边界，限定模型所涉及的环境范围。
2. 状态变量：描述环境中的各种状态变量，例如温度、湿度、污染程度等。
3. 状态转换规则：描述环境中各个状态变量之间的变换规则，例如温度随时间的变化规律。
4. 外部影响：考虑外部因素对环境模型的影响，例如自然灾害、人类活动等。
环境模型的建立方法建立环境模型可以采用多种方法，包括：1. 实证模型：基于实际观测数据，通过统计分析和数学建模来描述环境。
2. 仿真模型：使用计算机模拟方法，通过设定环境模型的初始状态和参数，模拟环境的变化过程。
3. 分析模型：通过分析环境系统的特征和规律，建立起环境模型。
环境模型的应用环境模型的应用非常广泛，包括：1. 环境影响评价：通过建立环境模型，评估各种活动对环境的潜在影响。
2. 环境规划和管理：利用环境模型分析环境的特征和行为，制定合理的环境规划和管理措施。
3. 环境预测和预警：通过环境模型预测和预警环境变化，提前做好相应准备。
总结环境模型是研究和解决环境问题的重要工具。
通过建立和分析环境模型，我们能够更好地理解和预测环境的特征和行为，为环境保护和管理提供科学依据。
多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动
多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。
当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。
通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。
多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。
多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用（而不是完全的多孔介质模型），这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。
详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。
1、多孔介质模型的限制如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。
事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。
因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。
● 流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。
这对于过渡流是有很大的影响的，因为它意味着FLUENT 不会正确的描述通过介质的过渡时间。
● 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。
详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。
2、多孔介质的动量方程多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。
源项由两部分组成，一部分是粘性损失项 (Darcy)，另一个是内部损失项：∑∑==+=313121j j j j ijj ij i v v C v D S ρμ 其中S_i 是i 向(x, y, or z)动量源项，D 和C 是规定的矩阵。
在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度（或速度方阵）成比例。
对于简单的均匀多孔介质：j j i i v v C v S ραμ212+= 其中a 是渗透性，C2是内部阻力因子，简单的指定D 和C 分别为对角阵1/a 和C2，其它项为零。
FLUENT 还允许模拟的源项为速度的幂率：()i C C j i v v C v C S 10011-==其中C_0和C_1为自定义经验系数。
【环境化学】第5.3章 多介质转归——5.3 有机污染物在各圈层中的转归与效应
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5.3.1 有机氯代物 二、多氯联苯
(2) 性质
高度稳定
耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗氧化
耐热（1000～1400℃） 绝缘性好 难溶于水
溶解度随Cl原子数增加而降低
2019/9/15
11
5.3.1 有机氯代物 二、多氯联苯
(3) 来源
变压器和电容器的绝缘流体 热传导系统和水力系统中的介质 添加剂: 油漆、油墨 增塑剂
1' 1
4
5' 6'
65
Clm 多氯联苯 Cln (1 ≤ m+n≤10)
PCBs全部异构体有210个，目前已鉴定出102个
商品名各异：PCBs美国的商品名为Aroclor；法 国为Phenoclor；德国为Clophen；日本为 Kenechlor；前苏联为Sovol等。
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Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
Cl
Cl H
O
环氧化物水解酶
Cl Cl
2,5,2`,5`-PCB
H
Cl Cl
3,4-环氧化物
Cl
Cl OH
Cl
Cl H OH
H
OH Cl Cl
3,4-二氢二酚
－H2O
Cl Cl
Cl Cl OH
Cl Cl
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5.3.1 有机氯代物 二、多氯联苯
(6) 毒性
(1) 氯代烃的种类
(iii) 被卤素完全取代的氯代烃
含量低：卤代烃总量的3% 寿命长
CFC-13（CClF3）：大气中寿命180~145年 CFC-114（ CClF2 CClF2 ）：大气中寿命126~310年 CFC-115（ CClF2 CF3 ）：大气中寿命230~550年
我国二恶英污染水平和环境归趋模拟
0. 115 0 pgg ， 沉积物中 TEQ 平均值为 0. 445 ～ 2. 300 pgg. 达到稳态时二 英的外界输入影响较大， 且主要的迁移过程是从大 气到土壤 . 关键词 ： 二 英； 逸度模型； TEQ 平均值； 环境归趋 中图分类号 ： X821 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1001 － 6929 （ 2010 ） 03 － 0261 － 05
［ 9］
基金项目 ： 国家重点基础研究发展计划（ 973 ） 项目（ 2009CB421602 ） 作者简介 ： 刘 淑 芬 （ 1983 － ） ， 女， 山 东 菏 泽 人，
以苯并［a ］ 芘 为 例， 探讨了建立天津污灌区污
染物归宿模型框架的可能性 . 但是上述研究仅将逸 度模型应用 于 局 部 区 域， 笔 者 将 Level Ⅲ 逸 度 模 型 应用于全国范围内 二 英 的 环 境 特 性 研 究， 探讨我 国环境中二 英的 平 均 浓 度 水 平 、 总负荷量及环境
2， 3， 7， 8 － TCDD 和 OCDD 在环境中的半衰期 h
悬浮颗粒物 550 5 500 沉积物 55 000 55 000
Half-life of 2 ， 3， 7， 8-TCDD and OCDD in t0 土壤 17 000 55 000 水体 550 5 500 鱼体 550 5 500
1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥
230031 100029
2. 国家环境分析测试中心，国家环境保护二 英污染控制重点实验室，北京
有机污染物的环境行为和归趋模式PPT课件
有机化合物在虹鳟肌肉中的logBCF与logKOW有关 log（BCF）= 0.542logKOW + 0.124
log（BCF）与溶解度相关 虹鳟： log（BCF）= -0.802logSW –0.497
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有机毒害污染物归趋模式
挥发作用
（有机物质）溶解态→气相 挥发速率依赖于毒害有机物质的性质和水体的特征。
水解作用
水解速率与pH有关
光解作用
（1）直接光解 （2）敏化反应 （3）氧化过程
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生物降解作用
生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物
有机物生物降解存在两种代谢模式
生长代谢和共代谢
影响生物降解的因素
有机化合物本身的化学结构、微生物的种类、环境因素（如温度、pH、反应体 系的溶解氧等也能影响生物降解有机物的速率）。
颗粒物的吸附半衰期
t1/2 = （Kp[p] + 1）ln2 / KT
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有机毒害污染物归趋模式--稳态浓度
（消失）总速率为RL→
RT（转化过程和挥发过程消失总速率RT ） + 稀释速率(RD) + 输出速率(RO)
达到稳态当状R态I（。输入 速率）等于RL（消失总速率）时，有机毒物
有机毒害污染物环境行为形态过程酸碱平衡吸附作用迁移过程沉淀溶解作用对流作用挥发作用沉积作用有机毒害污染物环境行为转化过程生物降解作用光解作用水解作用氧化还原作用生物累积过程生物浓缩放大作用独立迁移转化过程研究1单一过程从水环境消失速率之和为消失总速率2每种过程速率为一级反应过程总速率也是一级反应
有机毒害污染物归趋模式
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