滨海区域地下水中重金属污染物的迁移与转化

本书以典型重金属污染物在滨海区域地下水中的迁移转化为主线，全面阐述了重金属污染物在地下水中的迁移转化规律。其中潮汐作为滨海区域典型的自然现象，重金属污染物在进入地下水后在近岸水动力的影响下运移变的复杂；滨海含水层水体交互频繁，物质通量巨大，咸淡水交互过程中胶体与污染物协同作用增加了污染物迁移的复杂性；纳米材料的广泛应用导致地下水环境中的纳米材料含量不断增加，由于其纳米尺度效应及高吸附能力，会对重金属污染物的迁移产生影响；地表水和地下水的交互作用在交换水量的同时也伴随着污染物的迁移转化，并产生显著影响。本书针对以上四个方面，采用大量实验数据图表对重金属污染物在地下水中的迁移转化规律做了详尽的描述。

前言
第1章 总论 1
1.1 国内外典型滨海含水层 1
1.2 我国滨海区域地下水重金属污染概况 3
1.3 国内外对滨海区域重金属污染物迁移与转化研究概况 3
1.3.1 潮汐作用对滨海区域污染物迁移的影响研究 4
1.3.2 胶体作用对滨海区域污染物迁移的影响研究 4
1.3.3 表面活性剂作用下纳米材料对滨海区域污染物迁移的影响研究 5
1.3.4 地表-地下水交互作用对滨海区域污染物迁移的影响研究 7
参考文献 10
第2章 潮汐作用对重金属污染物迁移的影响 15
2.1 概述 15
2.1.1 近岸水动力对地下水运动影响 15
2.1.2 近岸水动力对地下水中溶质运移的影响 16
2.1.3 地下水溶质运移模型 16
2.2 滨海地下水水动力及重金属污染现场观测 18
2.2.1 研究区域概况 18
2.2.2 现场观测方法与技术 22
2.2.3 海滩地下水水动力特性 24
2.2.4 海滩地下水中重金属浓度的时空变异 28
2.3 潮汐作用下地下水运动及污染物运移实验 35
2.3.1 材料与方法 35
2.3.2 地下水水动力特性 38
2.3.3 盐水入侵模拟 43
2.3.4 污染物运移模拟 46
2.4 潮汐作用下地下水运动及污染物运移的模拟 48
2.4.1 SEAWAT模型简介 49
2.4.2 模型建立 50
2.4.3 模型识别与验证 53
2.4.4 模拟结果分析 58
2.4.5 污染物运移过程的敏感性分析 61
2.5 小结 71
参考文献 71
第3章 胶体对重金属污染物迁移的影响 76
3.1 概述 76
3.1.1 土壤及地下水胶体基本特征 76
3.1.2 土壤及地下水胶体运移基本特征 77
3.1.3 DLVO理论 79
3.2 滨海地下水交互过程中胶体运移行为机理 83
3.2.1 材料与方法 83
3.2.2 咸淡水交互的水化学参数区间及特征 85
3.2.3 咸淡水交互带中胶体间交互作用能 87
3.2.4 胶体在咸淡水交互中行为的DLVO解释 89
3.3 滨海地下水交互过程模拟及胶体-重金属协同运移规律 90
3.3.1 材料与方法 91
3.3.2 重金属在非胶体协同下的洗脱特征 97
3.3.3 胶体-重金属协同运移规律 100
3.4 非吸附携带作用下胶体与重金属协同运移机制 102
3.4.1 材料与方法 103
3.4.2 Pb2+浓度变化对胶体迁移的影响分析 107
3.4.3 Pb2+受胶体非吸附携带影响分析 110
3.5 胶体运移量及其对含水层介质特性的影响 122
3.5.1 材料与方法 123
3.5.2 胶体在运移过程中的团聚形态 123
3.5.3 胶体在运移过程中的组分演变 125
3.5.4 胶体运移对含水层介质水力参数的影响 129
3.6 小结 130
参考文献 131
第4章 表面活性剂作用下纳米材料对重金属污染物迁移的影响 135
4.1 概述 135
4.1.1 表面活性剂 135
4.1.2 纳米材料在地下水中稳定性 136
4.1.3 纳米材料在地下水中的迁移规律 137
4.1.4 纳米材料协同污染物在地下水中的迁移 139
4.2 表面活性剂对地下水中纳米材料分散沉降行为的研究 140
4.2.1 材料与方法 141
4.2.2 表面活性剂对纳米材料分散的影响 142
4.2.3 表面活性剂对纳米材料沉降机理研究 146
4.3 表面活性剂对地下水中纳米材料运移行为的研究 152
4.3.1 材料与方法 152
4.3.2 多孔介质参数的确定 154
4.3.3 表面活性剂对纳米材料在地下水中迁移影响 156
4.3.4 胶体过滤理论的模型参数计算 164
4.4 表面活性剂作用下地下水中纳米材料协同重金属运移 166
4.4.1 实验设备与试剂 166
4.4.2 吸附等温实验 167
4.4.3 纳米材料与重金属协同迁移实验 175
4.5 小结 184
参考文献 184
第5章 地表-地下水交互作用对重金属污染物迁移与转化的影响 189
5.1 概述 189
5.1.1 地下环境中的矿物元素 189
5.1.2 地表-地下水交互带中重金属污染物的迁移与转化 189
5.2 不同理化条件下矿物元素Fe(II)对Cr(VI)形态转化的影响 190
5.2.1 材料与方法 190
5.2.2 初始pH的影响 196
5.2.3 初始反应物浓度比Fe(II)∶Cr(VI)的影响 198
5.2.4 地下水硬度离子的影响 200
5.2.5 腐殖酸的影响 203
5.3 溶解氧变化情况下矿物元素Fe(II)对Cr(VI) 形态转化的影响 206
5.3.1 材料与方法 206
5.3.2 溶解氧变化情况下反应体系中pH与Eh的变化 207
5.3.3 溶解氧变化对Cr(VI)形态转化的影响 208
5.3.4 溶解氧变化情况下pH对Cr(VI)形态转化的影响 208
5.3.5 溶解氧变化情况下Fe(II)∶Cr(VI)对Cr(VI)形态转化的影响 213
5.3.6 溶解氧变化情况下地下水硬度离子对Cr(VI)形态转化的影响 215
5.3.7 溶解氧变化情况下腐殖酸对Cr(VI)形态转化的影响 217
5.4 地表-地下水交互动态变化下重金属污染物的迁移与转化 220
5.4.1 材料与方法 220
5.4.2 供试砂样对重金属Cr(VI)吸附等温实验分析 225
5.4.3 地表水下渗情况下Fe(II)对重金属Cr(VI)迁移与转化的影响 227
5.4.4 地下水上涌情况下Fe(II)对重金属Cr(VI)迁移与转化的影响 233
5.4.5 地表水-地下水交互情况下Fe(II)对重金属Cr(VI)迁移与转化的影响 237
5.5 小结 240
参考文献 241