基于原位激光粒度仪(LISST)的悬浮体平均粒径计算方法对比研究

根据2012年夏季和2016年冬季在南黄海中部利用原位激光粒度仪(laser in situ scattering and transmissometry,LISST)进行调查获得的实测数据,对两种平均粒径计算方法的结果进行比较研究,并对产生差别的原因进行分析。结果表明:无论在夏季和冬季,在温度跃层以上粒度分布以粗颗粒为主,两种计算方法差值较小,可以相互替代。在温盐跃层以下层位,细颗粒组分增加,导致二者计算差值变大。端元分析表明较高的平均粒径值倾向于造成平均粒径差值增大。矩值法强调了粗颗粒组分的贡献,而平均粒级法对细颗粒组分的贡献更加敏感,后者是更适用于将LISST观测数据应用于陆架海区现代沉积环境研究的粒径参数计算方法。本文为使用LISST在陆架海区进行现代沉积过程研究提供了参考。

长江口南支河槽悬浮颗粒现场粒径特征

细颗粒悬浮泥沙的现场粒径特征对于研究沉积物输运有着重要的意义。河口涨落潮槽的水动力有着明显的差异,从而对悬浮泥沙的粒径特征产生重要的影响。2005年3月在长江口南支中部水域利用现场激光粒度仪LISST-100定点连续测量了小潮涨落潮变化过程中表中底部悬浮泥沙的粒径变化,并同时使用ADCP、OBS和观测了水体流速、浊度、盐度和温度,分析了这些因素对表中底部悬浮泥沙的粒径变化的影响。结果表明落潮槽南支主槽内悬沙颗粒粒径高于涨潮槽新桥水道内数值,而悬沙颗粒从表层到底层依次增大。流速基本和粒径呈负相关关系,但在新桥水道由于地形较为复杂,更易产生紊流,使得这里的流速和粒径的关系较为复杂。另外浊度和盐度都会对悬浮颗粒的粒径产生影响,而温度变化的影响不是很明确。总体来说对于长江河口悬浮体颗粒、流速和盐度仍然是最重要的影响因素。

在线实时监测微气泡尺寸系统的构建及效果分析

为在线监测污水处理、水体增氧和气液相化学反应过程中的气泡粒径的实时变化情况,构建了一种在线测试微气泡群的测试系统,并进行气泡粒径的实时监测;将微细气泡发生装置产生的气泡水引入到粒度分析仪的测试区样品池,形成一个稳定的动态循环流动的系统;通过调节分流阀和分散剂阀同时实现样品的均匀混合和在线取样,再将样品输送至样品池进行快速检测,实现气泡尺寸的在线实时监测。结果表明:当遮光率为10%,从样品槽混合好的样品到样品池的距离为6 cm,测试时间为10 s时,可获得测试微细气泡粒径的最佳条件,精度为±6%;溶气-释气法产生的微细气泡粒径为10~150μm;随着进气量的增加,气泡的尺寸逐渐增加,其对应的体积比逐渐较小;气泡的粒径还会受到液相水样的影响,当液相为循环水时,气泡粒径呈双峰分布;当液相为新鲜自来水时,气泡粒径呈单峰分布。微气泡尺寸在线测试平台具有具有重复性好、精度高、可控性强、操作简单等特点。本研究结果可为微气泡在污水处理、水体增氧和气液相反应等场合的应用提供参考。