濱海地區(qū)地下水中重金屬污染物的遷移與轉化

目錄
前言
第1章 總論 1
1.1 國內外典型濱海含水層 1
1.2 我國濱海區(qū)域地下水重金屬污染概況 3
1.3 國內外對濱海區(qū)域重金屬污染物遷移與轉化研究概況 3
1.3.1 潮汐作用對濱海區(qū)域污染物遷移的影響研究 4
1.3.2 膠體作用對濱海區(qū)域污染物遷移的影響研究 4
1.3.3 表面活性劑作用下納米材料對濱海區(qū)域污染物遷移的影響研究 5
1.3.4 地表-地下水交互作用對濱海區(qū)域污染物遷移的影響研究 7
參考文獻 10
第2章 潮汐作用對重金屬污染物遷移的影響 15
2.1 概述 15
2.1.1 近岸水動力對地下水運動影響 15
2.1.2 近岸水動力對地下水中溶質運移的影響 16
2.1.3 地下水溶質運移模型 16
2.2 濱海地下水水動力及重金屬污染現(xiàn)場觀測 18
2.2.1 研究區(qū)域概況 18
2.2.2 現(xiàn)場觀測方法與技術 22
2.2.3 海灘地下水水動力特性 24
2.2.4 海灘地下水中重金屬濃度的時空變異 28
2.3 潮汐作用下地下水運動及污染物運移實驗 35
2.3.1 材料與方法 35
2.3.2 地下水水動力特性 38
2.3.3 鹽水入侵模擬 43
2.3.4 污染物運移模擬 46
2.4 潮汐作用下地下水運動及污染物運移的模擬 48
2.4.1 SEAWAT 模型簡介 49
2.4.2 模型建立 50
2.4.3 模型識別與驗證 53
2.4.4 模擬結果分析 58
2.4.5 污染物運移過程的敏感性分析 61
2.5 小結 71
參考文獻 71
第3章 膠體對重金屬污染物遷移的影響 76
3.1 概述 76
3.1.1 土壤及地下水膠體基本特征 76
3.1.2 土壤及地下水膠體運移基本特征 77
3.1.3 DLVO 理論 79
3.2 濱海地下水交互過程中膠體運移行為機理 83
3.2.1 材料與方法 83
3.2.2 咸淡水交互的水化學參數(shù)區(qū)間及特征 85
3.2.3 咸淡水交互帶中膠體間交互作用能 87
3.2.4 膠體在咸淡水交互中行為的DLVO 解釋 89
3.3 濱海地下水交互過程模擬及膠體-重金屬協(xié)同運移規(guī)律 90
3.3.1 材料與方法 91
3.3.2 重金屬在非膠體協(xié)同下的洗脫特征 97
3.3.3 膠體-重金屬協(xié)同運移規(guī)律 100
3.4 非吸附攜帶作用下膠體與重金屬協(xié)同運移機制 102
3.4.1 材料與方法 103
3.4.2 Pb2+濃度變化對膠體遷移的影響分析 107
3.4.3 Pb2+受膠體非吸附攜帶影響分析 110
3.5 膠體運移量及其對含水層介質特性的影響 122
3.5.1 材料與方法 123
3.5.2 膠體在運移過程中的團聚形態(tài) 123
3.5.3 膠體在運移過程中的組分演變 125
3.5.4 膠體運移對含水層介質水力參數(shù)的影響 129
3.6 小結 130
參考文獻 131
第4章 表面活性劑作用下納米材料對重金屬污染物遷移的影響 135
4.1 概述 135
4.1.1 表面活性劑 135
4.1.2 納米材料在地下水中穩(wěn)定性 136
4.1.3 納米材料在地下水中的遷移規(guī)律 137
4.1.4 納米材料協(xié)同污染物在地下水中的遷移 139
4.2 表面活性劑對地下水中納米材料分散沉降行為的研究 140
4.2.1 材料與方法 141
4.2.2 表面活性劑對納米材料分散的影響 142
4.2.3 表面活性劑對納米材料沉降機理研究 146
4.3 表面活性劑對地下水中納米材料運移行為的研究 152
4.3.1 材料與方法 152
4.3.2 多孔介質參數(shù)的確定 154
4.3.3 表面活性劑對納米材料在地下水中遷移影響 156
4.3.4 膠體過濾理論的模型參數(shù)計算 164
4.4 表面活性劑作用下地下水中納米材料協(xié)同重金屬運移 166
4.4.1 實驗設備與試劑 166
4.4.2 吸附等溫實驗 167
4.4.3 納米材料與重金屬協(xié)同遷移實驗 175
4.5 小結 184
參考文獻 184
第5章 地表-地下水交互作用對重金屬污染物遷移與轉化的影響 189
5.1 概述 189
5.1.1 地下環(huán)境中的礦物元素 189
5.1.2 地表-地下水交互帶中重金屬污染物的遷移與轉化 189
5.2 不同理化條件下礦物元素Fe(II)對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 190
5.2.1 材料與方法 190
5.2.2 初始pH 的影響 196
5.2.3 初始反應物濃度比Fe(II)∶Cr(VI)的影響 198
5.2.4 地下水硬度離子的影響 200
5.2.5 腐殖酸的影響 203
5.3 溶解氧變化情況下礦物元素Fe(II)對Cr(VI) 形態(tài)轉化的影響 206
5.3.1 材料與方法 206
5.3.2 溶解氧變化情況下反應體系中pH 與Eh 的變化 207
5.3.3 溶解氧變化對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 208
5.3.4 溶解氧變化情況下pH 對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 208
5.3.5 溶解氧變化情況下Fe(II)∶Cr(VI)對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 213
5.3.6 溶解氧變化情況下地下水硬度離子對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 215
5.3.7 溶解氧變化情況下腐殖酸對Cr(VI)形態(tài)轉化的影響 217
5.4 地表-地下水交互動態(tài)變化下重金屬污染物的遷移與轉化 220
5.4.1 材料與方法 220
5.4.2 供試砂樣對重金屬Cr(VI)吸附等溫實驗分析 225
5.4.3 地表水下滲情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 227
5.4.4 地下水上涌情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 233
5.4.5 地表水-地下水交互情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 237
5.5 小結 240
參考文獻 241