三峡库区重庆典型弯道段泥沙与重金属污染物关系研究

发布时间：2019-09-22 01:47

【摘要】：三峡库区截留过后，水沙情况发生改变，泥沙淤积量加大。弯道段因自身特殊的水流运动更有利于泥沙沉降，从而影响水域重金属污染物的赋存状态和时空分布规律。因此，研究三峡库区重庆典型弯道段泥沙与重金属污染物作用具有重要理论意义和实用价值。本文在总结三峡库区重庆段主要水文站多年实测资料的基础上，对三峡库区重庆典型弯道段—皇华城水域天然水体含沙量及Pb、Cd浓度进行现场监测，初步分析了天然水体含沙量和Pb、Cd浓度的时空变化规律，获知了弯道段泥沙对天然水体重金属影响的基本情况。然后，基于Lagergren准一级动力学、准二级动力学模型和Henry、Freundlich、Langmuir、Temkin吸附等温模型，对吸附动力学和吸附热力学实验得到的数据进行拟合分析，得到了重庆库区典型弯道段泥沙吸附重金属的基本规律。通过本研究获知：三峡库区重庆典型弯道段输沙量和泥沙淤积量均集中于汛期，同时汛期库区重庆段存在铅、镉污染；三峡库区重庆典型弯道段—皇华城水域的水中泥沙以细颗粒泥沙为主，其中D50≤0.025mm的泥沙以重量计占总重的72%~90%，，泥沙粒径总体呈沿程减小趋势；泥沙含量是决定天然水体重金属含量的主要因素之一。三峡库区重庆典型弯道段—皇华城水域泥沙对天然水体Pb含量的贡献率为53%~59%，而对天然水体Cd含量的贡献率为34%~43%，此外，当含沙量随水深变化而增大时，天然水体Pb、Cd浓度呈现增加趋势；水环境条件(pH为7~8，水温为18.5℃，水相Pb、Cd初始浓度为2.0mg/L)不变的前提下，泥沙对Pb、Cd的吸附平衡时间随着含沙量的增大而减小；在pH7~8，水温18.5℃、含沙量在0.5~1.5kg/m3范围内，水相Pb、Cd初始浓度在1.0~2.0mg/L条件下，单位质量泥沙对Pb的平衡吸附量是Cd的2~3倍；对于泥沙吸附动力学过程而言，Lagergren准二级动力学模型与准一级动力学模型相比较能更好的描述不同泥沙浓度及不同水相Pb、Cd初始浓度条件下重庆库区弯道段泥沙对Pb、Cd的吸附动力学曲线；对于泥沙吸附热力学状态而言，水环境条件(pH为7~8，水温为18.5℃，水相Pb、Cd初始浓度为2.0mg/L)不变的前提下，Freundlich吸附等温线能更好得描述不同含沙量条件下泥沙对Pb的等温吸附行为，而Langmuir吸附等温线能更好的描述不同含沙量条件下泥沙对Pb的等温吸附行为。本研究可以为三峡库区水体重金属的污染防治与长江水资源的保护提供一定的科学依据。
【图文】：

示意图,粒结,泥沙,示意图

异性的普通成部分，占了有机质总量的近 85%~90%子交换容量，在重金属污染物的吸附过程河流泥沙在水流的各种作用下产生量来源等因素差别，可以化分为推移质、界于悬浮态和推移态之间一种泥沙，有划分为悬移质和推移质两种类型。床沙期掺混于河床混合交换带内，与推移质水环境系统的泥沙主要有悬移质、推移质推移质泥沙受拖拽力作用沿着河床由于其颗粒较粗，重量大，活动范围往床沙的主要环节，一方面，河流中的悬而以推移质方式运动或沉积于河床表面推移层，而推移层内部的泥沙颗粒在湍存在。在河床表面以下存在着一种可动

技术路线图,三峡库区,弯道,重金属污染物

、长寿和万州的水质监测资料，对三峡库区重庆段近年的水质状况进行评价库区重庆典型弯道段泥沙与重金属污染物的研究打下基础。(2) 通过天然水体的现场采样分析对三峡库区重庆典型弯道段的泥沙、水金属规律进行初步掌握。研究不同断面上水体重金属的时空变化情况，初步泥沙与天然水体重金属污染物的关系。(3) 对三峡库区重庆典型弯道段的泥沙进行吸附实验研究。进一步探讨泥金属的吸附动力学、热力学特性和库区泥沙吸附重金属的影响因素。(4) 结合现场监测、室内实验分析出的结果，进行深入凝练分析，为泥沙响水体重金属污染物的问题提供机理性解释。为能更好地分析泥沙颗粒重金分布及构建水沙环境下重金属的迁移转化模型打下坚实的基础。3.2 技术路线计技术路线如图 1.2 所示：
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X524;TV148

【参考文献】