水环境变化下泥沙颗粒的界面作用特征研究
河流泥沙变化规律及其对环境的影响
河流泥沙变化规律及其对环境的影响河流是地球上最宝贵的自然资产之一，对于物种生态系统和人类社会有着重要影响。
河流是淡水资源的重要来源，并为农业、工业、交通、观光和娱乐等产业提供了重要的支持。
然而，河流沉积物变化的规律对环境稳定性的影响却是不可忽视的问题。
本文旨在分析河流沉积物变化的规律及其对环境的影响。
一、河流沉积物的来源和组成河流沉积物主要源于两个方面：一是岸边和河道中的岩石、石头、草木和泥土等天然物质；二是溪流中冲刷下来的泥沙和土壤以及附近地区的农业、工业和城市废水。
河流沉积物主要由砾石、沙粒、泥板、黏土和有机物质等组成。
这些沉积物可以通过人工和自然力量的运动转移到不同的地貌区域和不同的水域环境中。
沙和泥沈积是代表性的河流沉积物，在纵向分布上互相依存，沙粒沉积在上游区域，而细小的泥沙则主要在下游区域沉积。
二、河流沉积物变化的规律河流沉积物的变化与多种因素有关，包括流量、降雨、输入量、流速、沉积作用、生态因素等。
以下内容将着重探讨这些因素的影响。
1. 流量河流的流量是影响沉积物变化的重要因素。
径流量的变化不仅仅改变了输移能力、搬运才华和侵蚀能力，同时也影响了河床的粒子分选和沉积速率等物理过程。
2. 降雨降雨量会对河流搬运力造成影响，同时也会增加河流的风险。
如果降雨量小于径流量，部分水分会通过地下水层附近的地面径流来到河流中，并且水质不会因为降雨而发生明显的变化。
3. 输入量输入量包括从河床、岸边和上游输入的沉积物和生物质量等。
沉积物的输送由利用流量、悬浮物、水速、水体深度、枯水期等条件的径流来驱动。
如果输入量变化很大，则会影响底部通量的吸附和吸附过程，使它们在环境中的固定性和可行性产生变化。
4. 流速河流的流速会影响沉积物的运动和传输。
一般来说，流速越快，泥沙的径流距离越远。
在慢流的条件下，稳定地假设岸边和底端质点的间隔相等以及它们耗费同等的时间通过实际沉积物碰撞和沉积进程，也就是说在同等温度、官能群和环境下，不同的大气沉积速率下，不同的碰撞速度和沉积速度等条件下，密度初始值相同的沉积物粒径在沉积区的垂直径向分布是相同的。
泥沙流运动规律的研究与模拟
泥沙流运动规律的研究与模拟一、引言泥沙流是指河流中悬浮的泥沙颗粒在水流的作用下产生的一种流动形态。
泥沙流的产生对于河流的环境和生态产生了深刻的影响，因此泥沙流运动规律的研究对于水利工程、生态环境等领域具有重要的意义。
本文将对泥沙流运动规律的研究与模拟进行探讨。
二、泥沙流运动规律的研究1.泥沙流运动的分类根据泥沙流内部物理特点的不同，泥沙流运动可以分为四种类型：均匀流动、层状流动、密度流动和浅滩流动。
均匀流动是指泥沙颗粒的浓度相等，无论在垂直方向或水平方向上，泥沙流的浓度分布都呈现均匀的状态。
层状流动是指泥沙颗粒在垂直方向上存在着一定的分布，通常为浓密层和稀疏层的叠加。
密度流动是指由于泥沙颗粒的密度和水的密度存在差异而产生的流动，流经河道断面时呈俯冲形状态。
浅滩流动是指泥沙颗粒悬浮状态下流经浅滩时，泥沙颗粒会沉积在浅滩上，形成浅滩面上的泥沙流。
2.泥沙流运动的基本特征泥沙流运动的基本特征是泥沙颗粒的浓度、流速和底面负荷，而泥沙流的速度、浓度和质量通常分别用平均流速、平均浓度和流量来衡量。
在泥沙流的运动过程中，由于水流和泥沙颗粒之间相互作用，泥沙颗粒会发生弥散、沉淀和输移等一系列现象。
3.泥沙流运动的影响因素泥沙流运动的影响因素包括流量、流速、泥沙颗粒的大小、质量和型态等。
其中，流量和流速是泥沙流的重要参数，泥沙颗粒的大小、质量和型态是影响泥沙流输移和沉积特征的重要因素。
4.泥沙流运动的数学模型泥沙流运动的数学模型包括动力学模型和输移模型。
动力学模型是基于质量、动量和能量守恒原理建立的，用来描述泥沙颗粒在水流中的加速度和速度随时间的变化。
输移模型是基于泥沙颗粒在水流中的输移过程建立的，用来描述泥沙颗粒在水流中的输移路径和输移机制。
三、泥沙流的模拟泥沙流的模拟可以通过物理模型和数值模型两种方式进行。
1.物理模型物理模型是基于实验进行的，通常采用室内或室外的实验田进行模拟。
物理模型对实验条件要求较高，但实验仿真效果更加真实，并且可以对实验中各个参数进行实时监测和调节。
颗粒物与水之间的迁移水环境中颗粒物的吸附作用水环境中胶体PPT学习教案
口及近岸沉积物中一般均有较多的耗氧物质，使 一定深度以下沉积物中的氧化还原电位急剧降低， 并将使铁、锰氧化物可部分或全部溶解，故被其 吸附或与之共沉淀的重金属离子也同时释放出来。
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(3)降低pH值：pH值降低， 导致碳酸盐和氢氧化物 的溶解，H+的竞争作 用增加了金属离子的解 吸量。在一般情况下， 沉积物中重金属的释放 量随着反应体系pH的 升高而降低
这里把由电介质促成的聚集称为凝聚，而由聚合 物促成的聚集称为絮凝。
胶体颗粒是长期处于分散状态还是相互作用聚集结
合成为更粗粒子，将决定着水体中胶体颗粒及其上面的
污染物的粒度分布变化规律，影响到其迁移输送和沉降
归宿的距离和去向。
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1．胶体颗粒凝聚的基本原理和 方式
典型胶体的相互作用是以DLVO物理理论为定量基础。
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1．胶体颗粒凝聚的基本原理和方式
异体凝聚理论：适用于处理物质本性不同、粒径不等、
电荷符号不同、电位高低不等之类的分散体系。
异体凝聚理论的主要论点为：如果两个电荷符号相异的
胶体微粒接近时，吸引力总是占优势；如果两颗粒电荷符
号相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高度总是决
一、颗粒物与水之间的迁移
2．水环境中颗粒物的吸附作用
水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为: 表面吸附、离子交换吸附和专属吸附等。
表面吸附：属于物理吸附，胶体具有巨大的比表面和表
面能
离子交换吸附：属于物理化学吸附 专属吸附: 除化学键的作用外，范德华力或氢键起作用，
专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离 子化合物吸附在同号电荷的表面上。
泥沙在水体中对流扩散运动特性的数值研究模拟的开题报告
泥沙在水体中对流扩散运动特性的数值研究模拟的开题报告一、选题背景泥沙是河流和水体中的主要物质之一，它们的运动和扩散特性对环境的影响十分重要。
在近年来的河流治理和流域防洪工作中，对泥沙的运动规律和扩散特性进行研究已经成为必不可少的工作。
本文将采用数值模拟方法研究泥沙在水体中的对流扩散运动特性，以期对泥沙在水体中的输移形态及其影响因素有更全面的认识。
二、研究意义目前，对泥沙的运动和扩散特性的研究主要依赖于实验室和野外观测，这种方法存在时间和空间上的限制。
而数值模拟方法由于具有无时无刻的连续性、可重复性和低成本等优势，使得其成为了研究泥沙运动规律和扩散特性的有效手段。
通过选择合适的数值模型和数值方法，可以得到泥沙在水体中的流动特性、输移规律及其影响因素等详细信息，从而在河流治理、流域规划以及环境保护等方面提供科学依据。
三、研究方法本文将采用数值模拟方法研究泥沙在水体中的对流扩散运动特性。
数值模型将基于流体力学方程和质量守恒方程，通过计算机模拟泥沙在水体中的运动与传输过程。
主要包括以下步骤：1.建立数值模型：根据泥沙在水体中的运动规律和扩散特性建立数学模型，以形式化和标准化的方式描述泥沙的输移过程。
2.选择数值方法：根据泥沙输移的物理特性以及数值模型的形式，选择适合的数值方法进行离散化求解。
3.处理边界条件：根据实际情况，对数值模拟的边界条件进行处理，包括进口流量、边界波浪、底面底层阻力等。
4.调整模型参数：对数值模拟过程中的各种参数进行调整，以保证数值模拟结果的准确性和稳定性。
5.数值模拟实验：进行一系列数值模拟实验，对泥沙的输移规律和影响因素进行详细研究。
四、研究内容和预期结果本文主要研究泥沙在水体中的对流扩散运动特性，通过数值模拟实验，研究泥沙在水体中的输移形态及其影响因素，主要涉及以下几个方面：1.泥沙在不同流速和深度下的输移规律。
2.泥沙在不同河道形状和底质状况下的输移规律。
3.泥沙在不同水力条件下的输移规律以及输移倾向性。
大凌河中下游泥沙颗粒特征分析
作用 ， 粗颗粒泥沙对下 游河道 的沉积具 有较大 的贡献 ， 而细颗 粒 泥沙输 出流域的几率更 大 。泥沙 粒径 的不同对下 游河道 淤
积 的影 响 也 不 同 ， 径 大 于 ００ ｍ 的粗 颗 粒 泥 沙 对 下游 河 道 粒 ．５ｍ
沙 ） 。
收稿 日期 ： ０ — ４０ ２ ９ ０ －２ ０
由表 １可见 ， 流域不 同位置悬移质泥沙粒径 表现 出明显的 差异性 ， 造成各 测站 泥沙 粒径 特征 不 同的 主要原 因是 泥沙 来 源、 侵蚀形式 、 侵蚀 程度 、 地质 地貌 、 土地利 用及泥 沙输移 过程
的不 同 ， 不 同粒 径 的泥 沙 也 将 对 下 游 沉 积 的发 生 起 到不 同 的 而
市 的南圈河与南井 子之 间注人渤海 。河长 ４ ５ｋ 流域面积为 ３ ｍ， ２ ４ ｍ ， 中辽宁省 境 内面积为 ２ ３ ｍ 。大 凌河 流域 ３５ ９ｋ 其 ０８ ５ｋ 处于半干旱半湿润的大陆 性气候 区 ， 特点是 温度变 化较大 ， 其 夏季炎热多雨 ， 冬春少雨干燥 ； 降水主要集 中在 汛期 ， 汛期 降水 量 占全年的 ８ ％左右 。 ０ 笔者所采用 的悬移质 泥沙粒径 、 含沙量 、 流量 均为相应 径 水文站观测资料 。选择悬 移质泥沙 颗粒 中大 于 ０ ０ ｍ和小 ． ５ｍ 于 ００ ｍ 的沙重百分数及泥沙中值粒径 （ ） ．１ｍ ｄ 来表征悬移质 泥沙的粒度特征 … ， 将这两个粒径组和 与径 流量 、 含沙量进 行相关关 系分析 ， 以反映侵蚀产沙过程 。
摘
要： 通过 统计 大凌 河流域 １ ８－ ２０ ９ ８ ０ １年的泥沙颗粒观 测资料 ， 大凌河泥 沙颗 粒特征在 不 同时间与空间条件 下的 对
水环境中颗粒物的吸附作用及特点
水环境中颗粒物的吸附作用及特点(1)概述吸附作用在环境中是一个十分普遍的现象。
对水体而言，吸附作用对水中物质的迁移、反应、降解、积累以及生物对物质的有效利用等均极为重要。
例如，一些元素进入海洋的数量本来是很大的，但研究表明极大部分并没有留在海水中，而是转移到海底沉积物中。
这个现象实质上主要就是吸附作用的结果，主要是因为天然水体中含有大量的胶体状颗粒物质，它们的比表面积很大，而且表面常带有电荷，具有很强的表面活性，对金属离子和其他物质会产生良好的吸附作用。
krauskopf曾仿照天然过程采用类似海水中的胶体悬浮体水合氧化铁、水合氧化锰等和一些有机物质作为吸附剂进行了实验，实验结果证实海水中元素含量很低的原因主要是吸附作用所致。
①不同的吸附剂对不同的金属有不同的吸附力；②zn、cu、pb 等金属的吸附作用很强烈，而ag、cr等则相对较弱；③增加吸附剂或改变金属离子的浓度可以改变吸附率（括号中数字）；④总体看，水合氧化锰是最好的吸附剂。
（2）吸附等温式吸附是指一容夜中的溶质在界面层浓度升高的现象。
水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程．定固定的温度条件下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量（g）与溶液中溶质平衡浓度（c）之间的关系，可用吸附等温线来表达。
水体中常见的吸附等温线有三类：henry型freundlich型、langmuir型，简称为h型、f型、l型。
h型等温线为直线型，其等温式为：g=kc式中k——分配系数。
等温式表明，溶质以固定的比例在吸附剂和溶液之间分配。
h型等温式为：g＝kc1/n式中k、n——特性常数。
若两侧取对数，则有：1gg=1gk+1/nlgc。
以igg对1gc作图可得一直线。
lgk为截距，因此，r值是c=1的吸附量，它可以大致表示吸附能力的强弱。
1/n为斜率，它表示吸附量随浓度增长的强度哀鉴里线不能给出饱和吸附量。
使用该公式时应注意该公式只适用于浓度不大不小的溶液。
潮汐环境下细颗粒泥沙沉降速度研究述评Ⅲ——沉速的影响因子
潮汐环境下细颗粒泥沙沉降速度研究述评Ⅲ——沉速的影响因子万远扬;吴华林;沈淇;顾峰峰【摘要】作为“潮汐环境下细颗粒泥沙沉降速度研究述评”的第3部分,在前人大量理论和试验研究的基础上,对决定细颗粒泥沙沉降速度最重要的3个因子(含沙量、盐度和温度)影响沉速的方式进行了综述.通过对比与分析认为:1)含沙量是影响沉速的主要因子之一,当含沙量在一定范围内,含沙量增加沉速增加;当超越一定限度,含沙量增加,沉速反而减小,存在一个最佳絮凝含沙量区间.2)温度与沉速的关系还需进一步探索;盐度与沉速的关系也存在一定争议,可能存在最佳絮凝的盐度条件.3)含沙量、盐度和温度均能显示其对细颗粒泥沙沉降速度程度不一的影响力,且各因子对沉速的影响关系并非单一、较为复杂,不同地域、时段和区段某些关键参数的差异较大.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P21-25)【关键词】潮汐环境;细颗粒泥沙;沉降速度;影响因子【作者】万远扬;吴华林;沈淇;顾峰峰【作者单位】上海河口海岸科学研究中心,上海201201;联合国教科文组织-水教育学院,代尔夫特2601 DA,荷兰;上海河口海岸科学研究中心,上海201201;上海河口海岸科学研究中心,上海201201;上海河口海岸科学研究中心,上海201201【正文语种】中文【中图分类】TV856作为“潮汐环境下细颗粒泥沙沉降速度研究述评”的第3部分，本文是在前人大量研究的基础上，筛选出了普遍认为的、决定细颗粒泥沙沉降速度最重要的3个因子：含沙量、盐度和温度。
并讨论了这3个决定因子对沉降速度的贡献。
由于不同研究者所研究的区域不一样，水样沙样选择不一样，控制条件不一样，测量手段、计算方法也不一样，得到的不同因子对沉速影响定性定量结果也差异很大。
这里将主要分析含沙量、水温、盐度3个讨论最多的因子对沉速的影响。
细颗粒泥沙沉降特性与粗颗粒明显不同的是，当背景泥沙浓度变化时，颗粒的碰撞、絮凝等会显著改变沉降速度。
《细颗粒物质潜入河道底泥截污效果研究》
《细颗粒物质潜入河道底泥截污效果研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，水环境污染问题日益严重，特别是河道污染已成为亟待解决的问题之一。
细颗粒物质作为河道污染的主要来源之一，其潜入河道底泥对水环境造成了极大的危害。
因此，研究细颗粒物质潜入河道底泥截污效果具有重要的理论和实践意义。
本文旨在通过实验研究和理论分析，探讨细颗粒物质潜入河道底泥后的截污效果及其影响因素，为河道治理提供科学依据。
二、研究背景及意义细颗粒物质主要来源于工业排放、生活污水、农业面源污染等，这些污染物随雨水径流、河水流动等进入河道，沉积在河床底部。
随着水体的扰动，这些沉积物可能重新悬浮进入水体，造成水质恶化。
因此，研究细颗粒物质潜入河道底泥后的截污效果对于控制河道污染具有重要意义。
此外，这一研究还有助于了解底泥对污染物的吸附、解吸等环境行为，为河道生态修复和污染治理提供科学依据。
三、研究方法与实验设计本研究采用室内模拟实验与现场试验相结合的方法，对细颗粒物质潜入河道底泥后的截污效果进行研究。
具体实验设计如下：1. 室内模拟实验：选取不同来源、粒径的细颗粒物质，模拟其在河道底泥中的沉积过程。
通过改变水质条件（如污染物种类、浓度、pH值等），观察底泥对污染物的吸附、解吸等环境行为。
2. 现场试验：选择具有代表性的河道进行现场试验，采集底泥样品，分析其理化性质。
通过定期监测河道水质变化，了解细颗粒物质潜入底泥后的截污效果。
四、实验结果与分析1. 室内模拟实验结果：（1）底泥对不同污染物的吸附能力存在差异，其中重金属、有机物等难降解污染物的吸附能力较强。
（2）底泥对污染物的吸附能力受水质条件影响，如pH值、污染物浓度等。
在酸性条件下，底泥对污染物的吸附能力较弱；在污染物浓度较高时，底泥的吸附能力达到饱和，部分污染物可能重新悬浮进入水体。
（3）细颗粒物质在河道底泥中的沉积过程受水流、风力等因素影响，不同粒径的细颗粒物质在底泥中的分布和稳定性存在差异。
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水环境变化下泥沙颗粒的界面作用特征研究李秀英;陈志和;孔萌;吕超寅【摘要】Interfacial interaction properties are related to the surface properties of sediment particles. Surface properties and interfacial interactions are modified with the change in water environments. Experiments of surface pore characteristics and copper adsorption were performed to analyze the interfacial interaction of cleaned sediments and the original state sediments with the change of water environments. Physical and chemical adsorption apparatus was adapted to measure surface morphology characteristics of sediment particles. The experimental results reveal that cleaned sediments have richer surface pore structures and more complex surface topography. In copper ions adsorption experiments, saturated adsorption capacities of cleaned and original sediments are 0. 854g/kg, 4. 525g/kg, and adsorption/desorption ratios are 1. 511 and S. 652, respectively. Original sediments have stronger ability of interfacial interaction than cleaned sediments. Contaminations are adsorbed to particle surfaces, which results in the change of the surface morphology of particles. Biomenbrane and humus adhered to the particles'surface enhance the interaction ability. With the change in water environments, interfacial interaction of sediment transformed from physical adsorption to chemical adsorption.%通过泥沙颗粒表面孔隙特征分析实验与硝酸铜吸附实验,分析比较干净态泥沙与原状沙的界面作用规律,说明水环境变化下泥沙颗粒的界面作用特征.采用物理化学吸附仪分析泥沙颗粒的表面形貌特征,实验结果揭示干净态泥沙表面孔隙结构丰富,表面形貌较原状沙复杂.铜离子吸附实验结果给出干净态泥沙与原状沙的最大饱和吸附量分别为0.854与4.525 g/kg,吸附/解吸速率分别为1.511与5.652,表明了原状沙界面作用能力高于干净沙.水环境变化造成污染物在泥沙颗粒表面的吸附与聚集,改变了泥沙颗粒的表面形貌特征,而生物膜与腐殖质的存在增强了泥沙颗粒的界面作用能力,界面作用特征由物理吸附作用转变为化学吸附作用.【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(050)004【总页数】5页(P139-143)【关键词】泥沙颗粒;界面作用;表面孔隙;铜离子【作者】李秀英;陈志和;孔萌;吕超寅【作者单位】中山大学水资源与环境研究中心,广东广州,510275;中山大学水资源与环境研究中心,广东广州,510275;中山大学水资源与环境研究中心,广东广州,510275;浙江省水文局,浙江杭州310009;珠海市斗门区堤围管理中心,广东珠海519100【正文语种】中文【中图分类】TV141随着工业、农业和社会生活的发展，大量的废污水直接进入河道中，使水体环境发生了很大的改变。
陈静生［1］等分析了长江、黄河水体中氮、磷等主要离子浓度，结果表明水体中主要离子浓度呈上升趋势，水体的酸化程度增加。
水体环境中的各种离子容易与泥沙发生界面交互作用，水环境的变化使得泥沙颗粒的界面作用特征不断发生改变。
水体中的钙、镁、钠等盐类对泥沙颗粒吸附重金属离子有显著的影响，随着离子强度增加，重金属的吸附量减少［2］。
郭长城［3］等在泥沙对富营养化水体中磷的吸附特性研究中指出:在强酸条件下 (pH=1)，泥沙对磷的吸附效果好;在强碱条件下(pH=11)，呈现了极强的释放反应。
通过吸附动力学方程和质量守恒方程分析重金属水相初始浓度对水相平衡浓度和泥沙吸附总量的影响，表明平衡浓度随初始浓度增大而增高，泥沙吸附总量也在不断增加，并逐渐接近泥沙饱和吸附量［4］。
生活废污水中大量的氮、磷等营养元素有利于生物膜在泥沙颗粒表面的生长，生物膜的存在增加了泥沙对水体中污染物的吸附能力。
水环境的恶化使泥沙与污染物之间的界面作用特征复杂化，泥沙悬移质吸附大量的污染物并累积于沉积层中。
水体扰动使沉积物悬浮于上覆水中，加大了泥沙颗粒与污染物反应的接触面，原累积于沉积物内部大量的污染物也会被释放出来［5－6］，对水体造成二次污染。
水环境中泥沙颗粒与物质的相互作用发生在颗粒物的表面，水环境变化除了影响泥沙的界面作用特征，也改变了泥沙颗粒的表面特性。
陈志和［7，8］等研究了泥沙颗粒的表面形貌结构与污染物质的界面作用特征，表明泥沙颗粒形貌结构是影响重金属吸附的重要因素。
方红卫等［9］采集了不同河流的泥沙颗粒进行电镜观察，研究表明了泥沙颗粒形貌随着水环境变化而改变，泥沙颗粒形貌反映了水环境健康程度。
泥沙颗粒与污染物质的界面交互作用不仅改变了污染物质在固液两相间的赋存状态，泥沙颗粒表面形貌特征也改变，泥沙输移规律和界面作用也因此发生变化。
综上所述，在水环境变化的情况下，泥沙颗粒表面形貌特征发生了很大的变化，颗粒物的比表面积和孔隙分布特征的差异反映了不同的水环境条件。
利用物理化学吸附仪计算泥沙颗粒表面孔隙特征，采用等温线拟合的方法计算泥沙颗粒的界面作用能力，分析水环境变化下影响泥沙颗粒界面作用能力的主要因素及界面作用特征。
1 实验方法水体中泥沙颗粒与污染物质的界面作用，造成泥沙颗粒表面吸附、聚集了许多物质［8］。
为了分析比较水环境变化下泥沙颗粒界面作用特征，分别采用X射线粉末衍射、泥沙颗粒表面孔隙特征分析及重金属铜离子吸附等实验方法。
X－射线衍射实验给出沙样的矿物质组成;通过BET实验得到泥沙颗粒的表面孔隙特征;分析重金属铜离子吸附实验结果给出泥沙颗粒的界面作用特征变化。
通过上述实验，分析干净态泥沙和原状沙在组成组分和颗粒表面特性上的差异。
根据Langmuir吸附等温式对铜离子吸附实验结果进行拟合，分别计算干净态泥沙和原状沙的界面作用能力，结合X－射线衍射实验与BET实验结果，分析泥沙颗粒界面作用特征的变化。
1.1 实验预处理沙样采样于珠海市黄杨河石角冲闸闸外滩涂地。
黄杨河位于珠海斗门，水质符合II 类地表水标准。
沙样经过烘干与过筛处理，用100目筛去除粒径较大的颗粒及杂质，密封保存备用。
实验预处理中沙样用盐酸、双氧水和去离子水反复清洗，烘干后即得干净态沙样，具体处理步骤详见文献［7］。
实验在中山大学地理科学与规划学院水化学与水处理实验室完成。
1.2 X－射线粉末衍射实验 (X-ray Diffraction，XRD)将泥沙按粉末压片法进行X－射线衍射分析，测试条件为:FeKa辐射(λ=0.193 73 nm)，管压40 kV，扫描速度0.02°/0.4 s［10］。
实验在中山大学测试中心完成。
1.3 泥沙颗粒表面孔隙特征分析实验实验仪器采用ASAP 2020 V3.00 E物理化学吸附仪，在77.4 K温度下将干燥的原状沙和干净沙样品放入仪器中进行氮气吸附－脱附实验，计算泥沙样品的比表面积As、总孔体积Vp和平均孔径rp。
实验在华南理工大学南校区化学实验分析中心完成。
1.4 硝酸铜吸附实验实验分为干净沙和原状沙两组。
泥沙浓度为1 kg/m3，硝酸铜溶液的初始浓度分别为1、2、3、4、5与10 mg/L，实验过程中搅拌仪转速设置为190 r/min。
称取1 g泥沙与1 L硝酸铜溶液充分混合后，置于搅拌仪中搅拌180 min。
搅拌结束后取20 mL上层清液通过0.45 μm滤膜过滤，向滤液中滴入稀硝酸防止生成Cu(OH)2沉淀，使用原子吸收分光光度计分别检测初始溶液浓度和滤液浓度。
硝酸铜初始溶液的浓度与滤液浓度的差即为泥沙的吸附量。
实验在中山大学地理科学与规划学院综合实验室完成。
2 计算分析方法2.1 泥沙颗粒表面孔隙特征分析方法在相对压力为0.05～0.35范围内，吸附等温线可用BET方程来描述。
根据氮气在干净沙和原状沙表面的吸附等温线绘出BET图，由直线的斜率和截距可得出单分子层的吸附量νm，由此计算比表面积As，N其中是Avogadro常数，am为分子占有面积，M是吸附质的相对分子质量。
在相对压力p/p0=1时，孔内气体因凝聚而成液态，根据总气体吸附量Mp和吸附质液体密度d，可得吸附质体积Vp，即为总孔体积。
假定孔径为圆筒状，根据总孔体积和比表面积可计算出平均孔径rp。
具体计算方法详见文献［11］。
2.2 Langmuir吸附等温式拟合方法在泥沙对污染物质吸附的实验研究中，通常采用Langmuir模式与Freundlich模式来描述泥沙对污染物质的吸附行为。
许多实验结果表明Langmuir吸附等温式适合用来描述泥沙对重金属污染物的吸附［12］。
本文采用Langmuir吸附模式:式中，N∞为固相平衡吸附量;C∞为溶解态重金属平衡浓度;b为吸附达到饱和时的最大吸附量;k是解吸速率系数和吸附速率系数之比。
将 (4)式转化可得通过上式计算实验结果，即可以得出系数b，k值。
3 实验结果与讨论3.1 XRD实验结果图1为实验预处理前后泥沙颗粒的XRD能谱图，显示泥沙颗粒的主要组成为石英、白云母与高岭石。