【摘要】：在室內(nèi)水槽試驗中模擬了沉積物的運動特征,通過不同流速、不同水深處重金屬總含量以及溶解態(tài)重金屬含量的試驗測定,得到了不同流速、不同水深處Cu、Zn、Pb重金屬含量和與沉積物距離的基本關(guān)系式。結(jié)果表明,水動力作用較強時,水體中溶解態(tài)Cu、Zn、Pb含量從底層水體至表層水體呈對數(shù)增長;鄱陽湖野外實測試驗表明,不同流速、不同水深處Cu、Zn、Pb溶解態(tài)含量實測值與計算值的相對誤差在±15%范圍內(nèi),說明本試驗裝置操作性較強,所建關(guān)系式基本合理。
【圖文】：

生變化［7］，因此研究水體重金屬元素垂向分布特征是探討水體重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的前提和基礎(chǔ)，也是研究湖泊重金屬污染的關(guān)鍵問題。目前，對湖泊重金屬的研究大多集中在沉積物上［8－9］，而沉積物重金屬的分布更多反映的是歷史污染的記錄［10－13］，對于不同流速下水體重金屬垂向分布特征卻少有報道和研究。本文通過室內(nèi)水槽試驗分析了不同流速下水體重金屬垂向分布特征，探討水體重金屬含量垂向遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并將試驗結(jié)果應(yīng)用于鄱陽湖野外實測試驗中，以期檢測本文結(jié)論的適用性。1試驗材料與方法圖1試驗裝置Fig．1Experimentdevice1.1試驗裝置水槽裝置如圖1所示。裝置由水箱、水泵和流量計組成，水箱Ⅰ(儲水箱)體積為3m3，上部水槽長2m、寬1m、高1.5m，水泵最大流量為100m3/h，180農(nóng)業(yè)機械學(xué)報2016年

圖2不同流速、不同水深處各重金屬總含量Fig．2Totalcontentofheavymetalsindifferentwaterdepthsunderdifferentflowvelocities“普遍動”狀態(tài)，水槽中沉積物被大片掀起，水體在較短的時間內(nèi)呈渾濁狀態(tài)，本試驗現(xiàn)象與此規(guī)律較為吻合。當(dāng)流速為0～25cm/s時，不同水深處各重金屬含量差異性不大，說明弱水動力下未引起水質(zhì)的波動。當(dāng)流速為25～45cm/s時，中上層水深處各重金屬含量差異不明顯，而中下層Cu、Zn、Cd、Pb總重金屬含量略有增長，尤以最底層增長較為明顯，說明中水動力下引起了沉積物中重金屬的釋放，此時各元素溶解態(tài)含量隨水深的增大而下降，推測水動力引起沉積物中重金屬的釋放，故重金屬總含量略有增長，同時部分沉積物進(jìn)入上覆水體中，而沉積物會吸附水體中的溶解態(tài)重金屬，，導(dǎo)致水體中溶解態(tài)重金屬含量減小，由于水動力不強，沉積物主要在下層水體懸浮，故只引起底部水體溶解態(tài)重金屬含量減少;當(dāng)流速達(dá)到65cm/s時，中下層水體重金屬總含量相比上層水體增大較為明顯，越靠近沉積物處重金屬總含量增加幅度越大，而越靠近沉積物處Cu、Zn、Pb溶解態(tài)重金屬含量相比上層水體卻明顯下降，Cd溶解態(tài)含量呈上升趨勢，這可能是由于強水動力下引起了沉積物中總重金屬的釋放，而此流速對應(yīng)的水動力強度上浮的沉積物主要還是懸浮在中下層水體中，越靠近底泥處水體中懸浮的沉積物越多，重金屬總含量垂向差異較為明顯，說明此時重金屬在垂向的遷移及擴散作用不明顯，而下層Cu、Zn、Pb溶解態(tài)含量下降，說明水體中懸浮的沉積物越多對水體中Cu、Zn、Pb溶解態(tài)吸附越強，同時也說明水動力下沉積物中Cu、Zn、Pb主要是以懸浮態(tài)釋放，下層Cd溶解態(tài)含量上升說明水動力下沉積物中Cd主要以溶解態(tài)釋放，釋放量大于懸浮態(tài)的沉積物對水體中溶解
【作者單位】： 江西水利職業(yè)學(xué)院;江西省水利科學(xué)研究院;河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51309082) 江西省水利廳科技項目(TG201404)
【分類號】：X524

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