重金屬鋅污染的交流阻抗特性研究.pdf

1、為探求交流電阻率及阻抗特性在鋅污染砂監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，以典型的鋅重金屬為污染成分，與不同物理性質(zhì)下的純凈砂形成不同污染程度的污染砂。首先對(duì)受鋅污染的非飽和砂進(jìn)行了交流阻抗及溫度測(cè)試，并對(duì)數(shù)據(jù)作了溫度校正，其次系統(tǒng)地分析了測(cè)試頻率、含水量、孔隙比、鋅污染含量對(duì)污染砂交流電阻率及阻抗譜的影響，最后得到了各影響因素與交流電阻率及阻抗特性間的定性和定量關(guān)系，初步建立了鋅污染砂交流電阻率及其阻抗特性的分析經(jīng)驗(yàn)公式。結(jié)果表明:
　　(1)隨電流頻

2、率的增大砂交流電阻率值逐漸減小。砂內(nèi)部部分顆粒與其表面的溶液形成微小電容器，是電流頻率對(duì)砂交流電阻率影響的原因所在。砂中含水量對(duì)其交流電阻率的影響明顯，當(dāng)含水量較低時(shí)，砂交流電阻率變化較大;較高時(shí)，交流電阻率變化較小。相比含水量，孔隙比對(duì)砂交流電阻率的影響微弱。
　　(2)砂中鋅污染含量對(duì)其交流電阻率的影響明顯，特別是鋅污染含量在0～250mg·kg-1范圍內(nèi)時(shí)，鋅污染含量稍微增大就能造成砂交流電阻率的顯著下降;隨著鋅污染含量逐漸

3、升高，砂交流電阻率受其影響減弱，并逐漸趨于穩(wěn)定。
　　(3)在經(jīng)驗(yàn)公式中對(duì)含水量、孔隙比與砂交流電阻率關(guān)系的相關(guān)指數(shù)進(jìn)行了擬合。含水量指數(shù)值很接近于1?？紫侗戎笖?shù)分布于0.8～2.2之間，穩(wěn)定性較差，同時(shí)受含水量的影響。
　　(4)鋅污染砂孔隙水溶液中的離子對(duì)砂交流電阻率有較大影響。在分析鋅污染含量與砂交流電阻率時(shí)，可以用鋅污染含量來(lái)表達(dá)陰、陽(yáng)離子導(dǎo)電對(duì)砂交流電阻率的影響。鋅污染含量與砂交流電阻率間有很好的冪函數(shù)關(guān)系，鋅污染

4、含量指數(shù)變化幅度小，相對(duì)穩(wěn)定。
　　(5)經(jīng)分析擬合建立了鋅污染含量初步預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)公式并作了驗(yàn)證，通過(guò)測(cè)定鋅污染砂交流電阻率，結(jié)合砂的物理性質(zhì)，來(lái)定量給出砂中鋅污染含量的大小。鋅污染含量指數(shù)隨含水量有所變化，需根據(jù)含水量適當(dāng)選擇，并在適當(dāng)范圍內(nèi)給出了其隨含水量變化的取值表。
　　(6)不同鋅污染含量、含水量、孔隙比下的Bode相角圖中，相位角隨著電流頻率的增大，先減小而后增大。各條曲線中，相位角最小值所對(duì)應(yīng)的電流頻率值很接近