底泥污染物向上覆水體釋放擴(kuò)散的水動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、底泥污染是城市河流污染的重要研究?jī)?nèi)容之一，也是世界范圍內(nèi)的一個(gè)突出環(huán)境問題，受污染底泥對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)構(gòu)成了威脅，在水體污染的外源逐步得到控制后，受污染底泥逐漸成為水體不可忽視的重要污染內(nèi)源。為此，本文在前人的研究工作基礎(chǔ)上，在玻璃水槽中，進(jìn)行了動(dòng)水條件下底泥污染物向上覆水體釋放擴(kuò)散規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究。本文實(shí)驗(yàn)研究對(duì)于了解底泥污染物向上覆水體釋放擴(kuò)散機(jī)理有一定的理論意義。 從上世紀(jì)五十年代開始，國內(nèi)外學(xué)者就開始了底泥污染物釋

2、放擴(kuò)散的研究。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了許多成果，但是由于底泥污染物釋放擴(kuò)散的復(fù)雜性，還有很多問題尚待研究解決。以往的研究主要集中在湖泊等相對(duì)靜止的水體當(dāng)中，分析研究的重點(diǎn)在于單一污染物質(zhì)(如氮、磷)的來源、分布等規(guī)律。而考慮底泥上覆水體的水動(dòng)力特性對(duì)底泥污染物釋放擴(kuò)散影響的研究尚少?；诖耍疚脑谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，對(duì)底泥污染物向上覆水體釋放擴(kuò)散進(jìn)行了水槽實(shí)驗(yàn)研究。全文由三部分內(nèi)容組成。 第一部分，為水槽實(shí)驗(yàn)部分。首先介紹了此次實(shí)

3、驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量?jī)?nèi)容及測(cè)量方法。實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)步驟進(jìn)行：(1) 底泥污染物向上覆水體釋放擴(kuò)散的影響因素眾多，通過分析和預(yù)備性實(shí)驗(yàn)，確定其主要影響參數(shù)為：時(shí)間t、水流流速u以及水深h。這為下一階段的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)工況的選取提供了依據(jù)。(2) 在上面工作的基礎(chǔ)上，采用相同水深不同流速及相同流速不同水深的水動(dòng)力學(xué)條件，對(duì)底泥污染物的釋放分組進(jìn)行了觀察與測(cè)量。測(cè)量?jī)?nèi)容有：化學(xué)需氧量(COD)和濁度等，為理論分析提供實(shí)驗(yàn)資料。 第

4、二部分為理論分析部分。在這一部分，基于前人研究的基礎(chǔ)，結(jié)合底泥污染物釋放擴(kuò)散行為，對(duì)其釋放機(jī)理進(jìn)行了分析研究。從水動(dòng)力學(xué)角度認(rèn)識(shí)到，底泥污染物釋放表現(xiàn)為兩種不同的釋放機(jī)理：1、底泥污染物泥水界面釋放擴(kuò)散；2、底泥污染物起動(dòng)懸浮釋放擴(kuò)散。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，找到了影響不同釋放形式的重要參數(shù)，對(duì)底泥污染物釋放機(jī)理做了初步分析。 第三部分是對(duì)底泥污染物釋放機(jī)理實(shí)驗(yàn)、底泥污染物釋放水槽模擬實(shí)驗(yàn)和天然河道(蘇州河)底泥污染物釋放實(shí)測(cè)結(jié)果