地表水是重要的淡水资源之一,在社会发展中起到重要作用。近年来由于社会的发展以及人类活动的影响,地表水污染问题日益严重,引起了社会的广泛关注并进行了大量研究。但这些研究大多数集中在地表水非冰封期进行的,少量针对地表水冰封期的研究也大多集中在室外。本文以典型污染物为研究对象,通过室外取样和室内模拟实验,分析各污染物在水体结冰和融冰过程中的迁移规律,研究冰体厚度、结冰温度以及污染物浓度对氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰等污染物分布的影响,得出以下结论:1.针对模拟自然结冰过程,试制了一套适用于室内模拟结冰过程的仪器,主要包括结冰模拟器、电阻丝测厚仪、自制融冰器,可为室内模拟结冰实验提供参考。2.自然结冰过程中,磷酸盐、硝酸盐、氨氮、总氮、铁、硫酸根、锰等污染物不断从冰体迁移至水体内。同时自然环境下冷冻浓缩作用对各污染物迁移效果也不同,污染物的迁移率大小依次为:硝态氮>氨氮>总氮>磷酸盐>锰>硫酸根>铁,其中氮、磷酸盐等营养元素受冷冻浓缩影响较大,铁、锰、硫酸根等污染物受冷冻浓缩影响较小。天然冰体融化实验表明,冰体融化时各污染物从冰体中释放规律基本是一致的,即大量的污染物在融冰初期被迅速释放出来,随后释放量较小且稳定。3.随着室内冻结自然水体冰厚的增加,水体内各类污染物的浓度不断增加,且室内模拟结冰过程中冰体内污染物的迁移率要高于自然条件。室内冻结自然水体与室外冻结自然水体,在冰体融化时污染物从冰相中释放规律基本是一致的,且室内冻结的冰体在融冰初期更有利于污染物的释放。4.对含有氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的水样在不同结冰厚度、初始浓度、环境温度条件下进行室内结冰模拟,得出:在浓度、温度一定条件下,随着冰厚度的增加,冰体内部氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的浓度不断减少;在厚度、温度一定条件下,结冰前水体中的氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰浓度越大,结冰后测得各冰层中污染物的浓度都有所增加,故原水样水质状况越差,结冰后冰体中的含量就越高;在厚度、浓度一定条件下,随着结冰温度的降低,冷冻浓缩过程中冰体内氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的迁移量降低。在冻结温度一定时,冻结冰体越厚,冰体初期融化时氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的释放量就越高;在冻结冰体厚度一定时,冻结温度越低,在冰体融化初期时排放氨氮、硝酸盐、磷酸盐、铁、锰的浓度降低。但冰体厚度、冻结温度对污染物释放曲线的总体变化趋势无影响。