波浪扰动条件下沉积物中Zn、Cu释放规律水醋试验研究

郝廷

中国海洋大学

摘要：

海岸沉积物底床，在波浪作用下可以发生液化，液化后的底床沉积物在波动的过程中，将产生与水体的剧烈交换作用。本文以黄河三角洲粉质土作为底床，利用波浪水槽试验，研究了埋置于底床一定深度层的Zn和Cu重金属在底床液化条件下的释放规律。整个水槽模拟实验过程分为三个阶段：静置固结阶段(阶段Ⅰ)，底床未液化加波阶段(阶段Ⅱ)和底床液化加波阶段(阶段Ⅲ)。其中实验阶段Ⅱ和Ⅲ一共经历三个不同波高阶段，分别为8cm、11cm和15cm。实验结果表明：
(1)固结阶段，沉积物中重金属向水相迁移的途径主要是通过孔隙水中溶解态重金属的扩散作用完成的，另外，底床沉积物的固结沉降作用也是促进沉积物中重金属向上覆水体中迁移的重要因素。
(2)底床沉积物未发生液化运动的情况下，波浪扰动对沉积物中Zn、Cu向上覆水体中的释放没有明显的促进作用，相反波浪扰动引起表层颗粒物的再悬浮，水中含沙量升高，由于悬浮颗粒物吸附作用引起水中溶解态Zn、Cu浓度的下降。底床沉积物发生液化运动情况下，波浪扰动对沉积物中重金属向上覆水体中的释放具有明显的促进作用，随着波浪的扰动水中溶解态Zn、Cu浓度逐渐升高，且波浪扰动能量越大其促进作用越明显。
(3)悬浮土颗粒对Zn、Cu具有强烈的吸附作用，这使得沉积物和上覆水体中Zn、Cu的存在形式主要以颗粒态为主，所以Zn、Cu在环境中的迁移转化行为很大程度上取决于土颗粒的迁移行为，而土颗粒的迁移行为主要受外部动力条件的影响，例如波浪扰动。所以波浪扰动底床作用下引起沉积物的再悬浮是沉积物中重金属进入上部水环境中的重要途径。

关键词：重金属污染;沉积物;黄河三角洲;波浪扰动;液化运动

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：环境工程

导师姓名：许国辉

学位年度：2012

语种：中文

分类号：X131.2

页数：59

在线出版日期：2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）