底泥-上覆水界面污染物释放机制的数值模拟
第ｌ９卷第６期 ２０１３年１２月 上洛戈 报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ） Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０１３
ＤＯｈ １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—２８６１．２０１３．０６．００８
底泥一上覆水界面污染物释放机制的数值模拟
郑淑君，郭加宏，王道增 （上海大学上海市应用数学和力学研究所，上海２０００７２）
摘要： 当外源污染受到控制后，河流与湖泊底泥中的污染物可能会引起上覆水的再次污染．在上覆水流动不致底
泥起动悬浮的条件下，数值模拟了底泥中污染物在底泥一上覆水界面向上覆水释放的机制．采用ｋ一￡模型计算了上覆
水的湍流流动，并采用Ｄａｒｃｙ定律描述了多孔介质中的渗流，这里底泥被看成是各向同性均匀多孔介质；耦合计算
了上覆水和底泥中孔隙水的定常流动，并基于流场计算结果，数值计算了非定常溶质迁移扩散过程；数值研究了平
整底泥 覆水界面以及底泥一上覆水界面为周期性三角状时，污染物由底泥向上覆水释放的规律．研究结果表明，底
泥中孔隙水与上覆水的交换是决定底泥中污染物向上覆水释放量的重要因素．
关键词：底泥一上覆水界面；污染物；释放；数值模拟 中图分类号：Ｘ ５０１；ＴＶ１３１．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７—２８６１（２０１３）０６—０５９１—０７
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＣＯｎｔａｍｉｎａｎｔ Ｒｅｌｅａｓｅ
Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ—Ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕ—ｊｕｎ，ＧＵＯ Ｊｉａ—ｈｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｄａｏ—ｚｅｎｇ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ ｆｒｏｍ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｔｏ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ
ｗａｔｅｒ ｍａｙ ｃａｕｓｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｌａｋｅ ａｇａｉｎ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ
ｓｅｄｉｍｅｎｔ—ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｌｅａｄ ｔｏ
ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ 一Ｅ ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｉｓ
ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ａｎ ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｄｉｕｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｒｏｕｓ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ ｉｓ
ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｄａｒｃｙ’Ｓ ａｌｉｇｎｓ．Ｓｅｖｅｒａｌ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｔｅａｄｙ ｆｌｏｗ ｆｉｅｌｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ
ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ｗａｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｆｉｅｌｄｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅ ｕｎｓｔｅａｄｙ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ
ｓｏｌｕｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｓ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｈａｐｅｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ—ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｉｎｇ ｆｌａｔ ｏｒ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｔｈａｔ ｄｅｃｉｄｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｌｕｘ ｏｆ
ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ ｗａｔｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｄｉｍｅｎｔ—ｗａｔｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔ；ｒｅｌｅａｓｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａ１ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
作为自然水域的重要组成部分，底泥一般是指江
河湖海的沉积物，它可以成为江河湖海水体中污染物
的源或汇．在各种因素的作用下，水体中的污染物会
进入到底泥中，从而减轻水体的污染．同样，当水体的
外源污染物排放得到控制后，底泥中的污染物释放也
可能会引起上覆水的再次污染［１１．因此，研究污染物在
上覆水和底泥之间的迁移对水环境的影响非常重要．
目前，底泥孔隙水浓度梯度估算法是一种常用的 研究水体二次污染的方法．该方法通过实验测定底泥
孔隙水与上覆水中污染物的浓度，利用Ｆｉｃｋ第一定
律计算底泥一水界面污染物的交换速率和通量．李彬
等［０］和胡雪峰等［３］认为营养盐在底泥一上覆水界面上的
交换是由底泥表面上覆水和孔隙水中的浓度差所控制
的．刘敏等【４Ｊ选择了长江河口及上海滨岸作为研究对
象，采用Ｆｉｃｋ第一定律初步估算了沉积物一水界面间
营养盐的扩散通量．
收稿日期：２０１３—０５—２７ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１０３２００７、 通信作者：郭加宏（１９６６－－），男，副教授，博士，研究方向为计算流体力学、传热、传质和流体动力学．Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｈｇｕｏ＠ｓｔａｆｆ．ｓｈｕ．ｅｄｕ．
ｃｎ ５９２ 上 戈 报（自然科学版） 第１９卷
在理论研究方面，较早是采用输入输出法来研
究底泥中污染物向上覆水的释放量，通过研究水体
中污染物质的平衡，估算出污染物的释放量．之后，
Ｐｏｒｔｉｅｌｊｅ等【５］基于扩散理论提出了确定污染物在底泥
与水体间交换的方法．该方法考虑了污染物随流体
流动的输运，将上覆水与底泥之间的污染物交换量表
示为
Ｆ＝一 一ｏ＋ （ ） （１）
式中， 为渗流速度， 为孑Ｌ隙率，Ｄ。为有效扩散系
数， 为污染物浓度．该方法的关键是确定渗流速度
及底泥一上覆水界面上的浓度梯度，因为底泥一上覆水
界面形态粗糙或者其他不规则性（如原木、石块和地形
等）都会引起底泥．上覆水界面压力变化，诱导孔隙水
流动［昏７１．虽然研究人员已认识到渗流对底泥中污染
物向上覆水释放有重要影响，但对这方面的定量研究
一直没有深入开展．
在数值研究方面，Ｓｈｕｍ［８］应用Ｎ—Ｓ方程数值模拟
了河流中的振荡流动，研究了底泥孔隙水和上覆水的
对流交换，但仅针对于正弦波状河床上的振荡流动．
假设河床上的压力分布是正弦分布，Ｅｌｌｉｏｔｔ等［９－１０］对
溶质进入底泥进行了理论分析与机理性的实验研究
Ｆｅｎｇ等［１１］利用Ｄａｒｃｙ定律与溶质输移方程数值模拟
了点源在底泥中的迁移输运，指出机械弥散加快了点
源的释放速度．
本工作在上覆水流动不致底泥起动悬浮的条件
下，数值模拟了底泥中污染物在底泥一上覆水界面向上
覆水释放的机制．采用了ｋ—Ｅ模型计算了上覆水的湍流
流动，采用Ｄａｒｃｙ定律描述了多孔介质中的渗流，这里
底泥被看成是各向同性均匀多孑Ｌ介质．耦合计算了上
覆水和底泥中孔隙水的定常流动，并基于上述流场计
算结果，数值计算了非定常溶质迁移扩散过程．数值
研究了平整底泥 上覆水界面以及底泥．上覆水界面为
周期性三角状时 污染物在底泥一上覆水界面由底泥向
上覆水释放的规律．分别选取底泥一上覆水界面形状不
同的两种情况进行数值模拟，得到了上覆水污染物浓
度随时间的变化规律，从而对污染物的释放机制及影
响因素进行分析研究．
１ 控制方程
考虑上覆水流为不可压缩定常湍流 流体流动的
连续方程和动量方程分别为
Ｖ ＝０， （２）
一 ＋ ） 。Ｕ＋ｐＵＶＵ＋ＶＰ：０． （３） 湍流计算采用 一 湍流模型，其中 和ｇ的输运方程分
别为
（ ＋ ｍ］ｖｋ）＋ｐＵＶｋ＝Ｇ 一肟（４）
一 （（ ＋ ） Ｅ）＋ Ｖ—
１Ｅ Ｔ 一２ ｐ ２ （５）
式（２） （５）中，Ｐ为压力，Ｐ为密度， 为黏性系数，
＝ 为湍流动力黏度，ｋ为湍流动能， 为湍流耗
散率， 为平均速度，模型中的常数分别取 ＝０．０９，
１＝１．４４， ２＝１．４４，Ｏ＂ｋ＝１．０， ＝１．３，Ｇｋ为平
均速度梯度引起的湍动能 的产生项，
Ｇ ＝ ｔＶＵ：（ ＋ 【厂Ｔ）
基于定常流场的计算结果，数值计算非定常溶质
迁移扩散过程．上覆水中的溶质输运方程为
百ＯＣｌ— ．（Ｄ１Ｖｃ１）：Ｒ—Ｕ．ｖｃ１， （６）
式中，Ｃ１为浓度，Ｒ为源汇项，Ｄ１＝ ｔ／ｐ＋Ｄ。为总扩
散系数（ｍ ／ｓ），其中 ／ｐ为紊动扩散系数，Ｄ。为分子
扩散系数．
在渗流场区域，Ｄａｒｃｙ定律描述了多孔介质中的流
体流动，这里将底泥看成各向同性均匀多孔介质．由
于流动区域很薄，因此可以忽略重力势．对于定常渗
流，控制方程为
＝：ｖＰｄ ， （７） ｜ｌ
式中， 为渗透系数．
由于本研究描述的是粗颗粒泥沙的污染物释放问
题，而粗颗粒泥沙比表面积小，本身吸附量也非常少，
远远低于底泥孔隙水中的污染物浓度，因此对数值结
果的影响可以忽略不计．不考虑底泥中泥沙对污染物
质的吸附与解吸，孔隙水中溶质输运的控制方程为
一 ．（ｐＤＬＶｃ２）：Ｒ一 ． ｃ２， （８）
虮 ， （９）
ＤＬ ＝ＣＤＬＪ｛（ Ｌ— Ｔ）丽ｕｉｕｊ＋Ｄ ， （１０）
式中， 为渗流速度，ＤＬ为扩散张量（ｍ ／ｓ），ＤＬｉｉ为
扩散张量的主分量，ＤＬｔｊ为交叉项， Ｌ， Ｔ分别为纵向
和横向的弥散度．
由于湖床或河床存在石块等夹杂物，自然地理形
状不平整，同时由于水流的作用，底泥一上覆水界面通
常也是不平整的．沙波状湖床或河床表面具有浅水湖
数值模拟技术在地下水污染传输中的应用研究
数值模拟技术在地下水污染传输中的应用研究
地下水是一种重要的自然资源，被广泛应用于生产和生活中。然而，随着人们对地下水的过度开采和污染，地下水环境也遭受了严重的破坏。因此，探索地下水的污染传输规律和确定污染源的位置和范围，对地下水的保护和管理具有重要意义。数值模拟技术作为一种有效的工具，在地下水污染传输中应用得到了广泛的研究与应用。
一、 数值模拟技术的基本原理
数值模拟技术是一种数学方法，它将实际问题转换为数学表达式，并以计算机为工具，通过计算机程序实现对问题的求解。在地下水污染传输中，数值模拟技术的基本原理是将地下水环境分为若干个单元，然后通过数学模型描述这些单元之间的水文地质特征，以及其中污染物的传输和转化过程。在计算过程中，通过迭代求解，确定各单元内污染物的浓度分布，并通过可视化的方式将结果呈现出来。
二、 数值模拟技术在地下水污染传输中的应用
1. 确定污染源
在地下水污染传输过程中，确定污染源的位置和强度是关键问题。数值模拟技术可以利用早期采样数据，通过构建数学模型，在污染源周围设置监测井，利用计算机进行模拟和预测，从而确定污染源的位置和强度范围，为污染的修复提供准确的数据支持。
2. 分析污染传输规律 通过数值模拟技术，可以建立一个三维地下水流动和污染物传输模型，模拟不同时间污染物在地下水中的扩散和迁移。通过这种方法可以分析不同地质条件下污染物的传输规律和扩散速度，从而为环境监测和管理提供基础数据。
3. 预测水质变化
数值模拟技术可以成为预测地下水水质变化的重要工具，可以通过建立三维水文地质模型，模拟不同时间点和不同位置地下水中污染物的浓度分布，及时发现地下水中的水质变化，并为地下水的保护和管理提供科学依据。
三、 数值模拟技术的优缺点
数值模拟技术具有以下优点：
1. 可以模拟不同污染物在地下水中的传输和转化规律。
2. 可以分析地下水流动和污染物活动的过程。
3. 可以生成直观的三维图像，使问题的解答更加直观和具有可视化。
河道水体水质对底泥污染物释放的影响
河道水体水质对底泥污染物释放的影响
吴比;黄毅华;马君妍;朱南文;袁海平
【摘 要】底泥内源污染物的释放是河道污染的重要因素之一.本文通过模拟试验研究了河道水体水质对底泥污染物释放规律的影响.结果表明:上覆水体pH的升高可使底泥中CODCr和NH4-N的释放受到抑制,但会促进底泥TN的释放,酸性或碱性条件都会促进底泥中TP的释放;上覆水体有机物浓度的增加可抑制底泥NH4+-N和TN的释放,促进TP的释放;溶解氧的增加对底泥CODCr、NH4+-N和TN的释放有促进作用,但会抑制底泥中TP的释放.对比分析表明,上覆水体溶解氧(＜ 10
mg/L)对底泥CODCr、NH4+-N和TN的释放量影响最大,pH(4.0～ 10.0)对TP的释放量影响最为显著,累积释放量极差达5.89 mg/kg.
【期刊名称】《净水技术》
【年(卷),期】2018(037)009
【总页数】7页(P132-138)
【关键词】污染河道;底泥污染物;释放规律;影响因素
【作 者】吴比;黄毅华;马君妍;朱南文;袁海平
【作者单位】上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;闵行区江川路街道水务管理站,上海200240;上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;上海污染控制与生态安全研究院,上海200092;上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240
【正文语种】中 文 【中图分类】X52
污染河道治理是《水污染防治行动计划》(“水十条”)的重要工作方向之一，入河污水的截污纳管、入河垃圾清理是各地污染河道治理的工作基础。当河道污染源被截断后，河道底泥污染物释放对水体水质的影响开始逐步显现，并成为某些河道污染的主因。河道底泥污染物主要来源于河道水体悬浮物的长期沉降，对于大部分河道而言，其底泥中均含有较高含量的有机物、氮、磷等污染物[1-4]，因此，对底泥污染物释放规律的探究已逐步成为当前研究的热点[5-6]。
锆改性沸石覆盖控制河道底泥污染物释放试验研究
总690期第二十八期
2019年10月河南科技
HenanScienceandTechnology
锆改性沸石覆盖控制河道底泥污染物释放试验研究
廖书林浦燕新许龙霞周梦凯
（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏常州213001）
摘要：通过室内模拟试验，对比天然沸石与锆改性沸石对黑臭河道底泥污染物释放的处理效果。结果表
明，天然沸石覆盖与锆改性沸石覆盖的试验组均可有效降低上覆水体的氨氮、总磷与COD的污染浓度。第30
天，锆改性沸石试验组的上覆水体的氨氮、总磷与COD分别下降了35.5%、45.2%与15.9%，其中锆改性沸石覆
盖对于总磷的去除效果显著优于天然沸石覆盖。关键词：底泥污染物释放；上覆水体；锆改性沸石
中图分类号：X524文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）28-0141-03
ExperimentalStudyonReleaseofPollutantsfromRiverSediment
CappedwithZirconium-modifiedZeolite
LIAOShulinPUYanxinXULongxiaZHOUMengkai
（WELLEEnvironmentalGroupCo.,Ltd.，ChangzhouJiangsu213001）
Abstract:Theeffectsofnaturalzeoliteandzirconium-modifiedzeoliteonthereleaseofpollutantsfromblackandodorriversedimentwerecomparedbylaboratorysimulationexperiments.Theresultsshowedthatthetestgroupof
naturalzeolitecappingandzirconium-modifiedzeolitecappingcaneffectivelyreducetheconcentrationofammonia
曝气对于河道底泥与上覆水体的影响
广东化工
2019年第
21期
第
46卷总第
407期
60
曝气对于河道底泥与上覆水体的影响
廖书林，浦燕新，许龙霞，周梦凯
(维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏常州213001)
［摘 要］以受污染河道底泥和上覆水为研究对象，通过室内模拟实验，对比分析不同曝气深度对于底泥与上覆水体的影响。结果表明，曝气
措施可以显著提升底泥的氧化还原电位与上覆水体的DO
浓度，抑制厌氧微生物活动，阻止致黑致臭物质产生。曝气深度对上覆水体的污染物
去除有重要影响。在相同的曝气量的前提下，距离底泥更近的曝气方式，其底泥及上覆水体的改善效果更佳。曝气深度最深的H0
试验组在试验
结束时，其上覆水体的COD
、氨氮与总磷等去除率分别达到了 27.2%
、70.4%
和33.8
%。
［关键词］黑臭河道；曝气深度：上覆水体；污染物释放
［中图分类号］TQ
［文献标识码］A
［文章编号］1007-1865(2019)21-0060-03
Effect of Aeration on River Sediment and Overlying Water
Liao Shulin, Pu Yanxin, Xu Longxia, Zhou Mengkai
(WELLE Environmental Group Co., Ltd., Changzhou 213001. China)
Abstract: Indoor simulation tests were used to study aeration treatments for polluted river sediments and overlying water. The effects of different aeration depth
on sediment and overlying water were compared. The results showed that the concentration of dissolved oxygen (DO) in the overlying water and the redox potential
污染物迁移与转化的数值模拟
污染物迁移与转化的数值模拟
随着人类社会的进步和发展，环境污染与日俱增。其中，水环境污染是比较常见的一种，例如工业废水、农业面源污染和城市雨水等。这些污染物在水体中的迁移和转化是一个复杂的过程，需要通过科学的方法进行数值模拟，从而更好地了解污染物的迁移、转化和控制。
首先，我们需要了解污染物在水体中的运移过程。在水环境中，污染物有三种主要的运移过程：扩散、对流和输运。扩散是指污染物在水中遇到水分子而发生的无序的随机运动；对流是指水体在高低温差、热源等因素的作用下发生的整体运动；输运是指污染物随着水体整体运动而移动的过程。通过对这些运移过程的分析，我们可以了解污染物在水体中的输移规律，从而找到控制污染物的有效方法。
其次，我们需要了解污染物的转化过程。在水体中，污染物经过生物、化学、物理等多个环节的作用而发生转化。例如，氨氮在水体中可以通过硝化-脱氮作用转化为亚硝酸盐和硝酸盐；COD是污染物中的重要指标之一，可以通过生化反应和光化学反应等途径进行去除。通过对污染物的转化过程进行数值模拟，可以确定污染物的降解速率和转化机理，为污染物的治理提供科学的依据。
另外，我们需要使用数值模拟的方法对污染物的排放过程进行分析。在实际情况中，污染物的排放是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，例如排放口条件、降雨量、污染物浓度等。通过对排放过程进行数值模拟，可以预测排放后污染物的浓度分布和迁移情况，为制定相应的管理措施提供科学依据。
针对以上问题，数值模拟成为了解决问题的有效手段之一。数值模拟主要是通过建立相应的数学模型，计算模拟系统受到不同因素作用下的响应，从而模拟真实的系统行为。在污染物迁移与转化的问题中，常用的数学模型有著名的Advection-Diffusion
Equation（ADE）模型和Hydrological Simulation Program–FORTRAN（HSPF）模型等。ADE模型基于对污染物运移过程的物理规律进行建模，能够准确地计算污染物浓度的空间分布和时间变化；HSPF模型是一种基于流域宏观水文过程的数学模型，可以模拟水文学、水质学、点源污染、土壤侵蚀等多个过程，是综合性强的数值模型。
底泥有机物原位处理中硝酸钙对上覆水体水质的影响
底泥有机物原位处理中硝酸钙对上覆水体水质的影响
唐婕;马若男;范博;钱光人;章萍
【摘 要】采用底泥原位稳定化处理技术中的硝酸钙投加法,考察其投加后对上覆水体水质为期80 d的影响研究.结果表明:投加硝酸钙后,上覆水体DO值由6.6 mg/L下降到2.0 mg/L左右,氧化还原电位(Eh)降至80 mV,pH平稳上升至8.8左右,上覆水体CODcr值略有下降,由57 mg/L下降至40 mg/L.总体上底泥中投加硝酸钙不会对上覆水体产生持久、较大的影响.此外,上覆水体DO、pH和Eh等指标具有一定相关性,但与CODCr之间相关性不高,硝酸钙对底泥中有机物的去除机制主要是硝酸盐作为电子受体,与底泥中的微生物发生反硝化反应,促进底泥微生物对有机物的降解.
【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》
【年(卷),期】2016(038)002
【总页数】5页(P113-117)
【关键词】底泥原地稳定化;硝酸钙;上覆水体;电子受体
【作 者】唐婕;马若男;范博;钱光人;章萍
【作者单位】南昌大学资源环境与化学工程学院,江西南昌330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330047;南昌大学资源环境与化学工程学院,江西南昌330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330047;南昌大学资源环境与化学工程学院,江西南昌330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330047;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;南昌大学资源环境与化学工程学院,江西南昌330031;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西南昌330047;上海大学环境与化学工程学院,上海200444
【正文语种】中 文
【中图分类】X131.2
近年来，由于社会经济的高速发展及人类活动日益频繁，大量的外源污染物进入河湖，并沉积于底泥中，造成其底泥污染[1]。更为严重的是，底泥中的有机污染物因环境条件变化再次释放至上覆水体中，而成为影响上覆水质的“二次”污染源[2]，因此底泥有机污染物的治理亟待解决。
上覆水环境条件对底泥氮磷释放的影响研究
第一作者:张 茜,女,１９９２年生,硕士研究生,研究方向为水源保护与微污染控制.＃通讯作者.∗国家自然科学基金资助项目(No．５１６７９１９１);山西省水利科学技术研究与推广项目(No．２０１７S２Y０３);山西省科学技术厅重点研发计划
项目(No．２０１８０３D３１２０８Ｇ１).上覆水环境条件对底泥氮磷释放的影响研究∗
张 茜 冯民权＃ 郝晓燕
(西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安７１００４８)
摘要 研究了不同温度、pH、DO环境条件下底泥对上覆水总氮、总磷释放强度的影响.结果表明:(１)随着温度升高,总氮、
总磷释放强度增加;中性(pH＝７)不利于底泥总氮、总磷的释放,强碱性(pH＝１０)条件下总氮、总磷释放强度最大;底泥中总氮、总
磷的释放强度总体随DO浓度的升高而降低.(２)底泥中总氮平均释放强度与温度(R２为０．９９８)的关系符合二次曲线,与pH(R２为０．９７６)和DO(R２为１．０００)的关系都符合三次曲线;总磷平均释放强度与温度(R２为０．９９９)、pH(R２为０．９９９)和DO(R２为１．０００)的
关系均符合三次曲线.(３)极差分析发现,环境条件对底泥总氮释放影响的大小表现为温度＞DO＞pH,对底泥总磷释放影响的大
小表现为pH＞温度＞DO.
关键词 底泥 氮 磷 漳泽水库 上覆水
DOI:１０．１５９８５/j．cnki．１００１Ｇ３８６５．２０２０．０１．００２
Studyoneffectofoverlyingwaterenvironmentonthenitrogenandphosphorusreleaseofsediment ZHANGQian,
FENGMinquan,HAOXiaoyan．(StateKeyLaboratoryofEcoＧhydraulicsinNorthwestAridRegionofChina,
Xi’anUniversityofTechnology,Xi’anShaanxi７１００４８)
底泥泥质与污染物释放量的关系
第３４卷第１期 ２０１２年２月 三峡大学学报（自然科学版） Ｊ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖ．（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ） Ｖｏ１．３４ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２Ｏｌ２
底泥泥质与污染物释放量的关系
罗玉红 苏青青 高 婷 赵，Ｊ、蓉
（三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌４４３００２）
摘要：为研究底泥泥质与污染物（ＴＰ、ＴＮ、Ｃ０Ｄ）释放量之间的关系，采用三峡大学校园文思湖水体
底泥进行静水释放实验．结果表明，在本实验条件下，有机质对底泥ＣＯＤＭｎ的释放有非常大影 响；Ｔ０Ｃ对释放ＴＮ有较大的影响；Ｔ０Ｃ对底泥释放ＴＰ影响不大．因此，可以通过调节底泥泥质
来抑制湖泊底泥污染物的释放．实验结果可以为文思湖的污染治理提供科学依据．
关键词：释放量； 底泥泥质； 相关性 中图分类号：Ｘ５０６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－９４８Ｘ（２０１２）０１—００１９－０４
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ Ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔａｎｔ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｑｕａｎｔｉｔｙ
Ｌｕｏ Ｙｕｈｏｎｇ Ｓｕ Ｑｉｎｇｑｉｎｇ Ｇａｏ Ｔｉｎｇ Ｚｈａｏ Ｘｉａｏｒｏｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖ．，Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ Ｕ— ｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｏｆ Ｗｅｎｓｉ Ｌａｋｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｃａｍｐｕｓ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉ－
关闭煤矿区河流底泥污染物释放对上覆水水质的影响(邓为难,刘方,张玲,李准)
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第 1 页 共 3 页 关闭煤矿区河流底泥污染物释放对上覆水水质的影响（邓为难,刘方,张玲,李准）
【摘 要】通过对贵州省贵阳市花溪区麦坪乡关闭的煤矿区的河流底泥进行静置和扰动模拟释放试验，探讨河流底泥污染物的释放规律及其对上覆水水质的影响。讨论结果说明：扰动条件下和静置条件下上覆水中pH值都随释放时间的增加呈下降趋势；
静置和扰动条件下上覆水的电导率值、SO42-、Fe、Mn的浓度随释放时间的增加都呈上升趋势。关闭煤矿区污染河流底泥的污染物释放对上覆水水质的影响十分显著。
【关键词】河流底泥 污染物释放 上覆水水质
煤矿在开采过程中，产生酸性矿排水〔AMD〕。AMD具有低pH值和较高的矿化度特征，其有很强的溶解性和侵蚀性。一些有害物质还会在河流底泥中沉积，河流底泥中各种污染物长时间释放同样又会影响水体的水质。目前对煤矿酸性废水影响河流水质方面进行了较多的讨论，对关闭煤矿区河流底泥中各种污染物释放对水体质量的影响讨论还很少。本文对麦坪乡关闭8年的煤矿区的河流进行调查。对河流底泥污染物释放过程中水体的pH、电导率、SO42-、Fe、Mn等改变规律进行讨论，为关闭煤矿区污染河流的治理提供科学根据。
1材料与方法
1.1样品的采集
试验用的河流沉积物是2021年3月采集于麦坪乡关闭的煤矿区。试验用的河流底泥为表层0-10cm的壳状物，用洁净无污染的采样铲从表层轻轻采集，放入密封袋中保存。底泥带回到试验室后，自然风干，然后用研钵碾碎过2mm的土壤筛，之后密封保存待用。
1.2 试验方法
试验所接受的方法是静置和扰动模拟释放试验，试验的具体操作为每天定时把装有底泥和水的三角瓶放在振荡器上振荡5min，振荡强度相同。试验进行时分别取20g的样品和200ml的蒸馏水，使底泥与水样按1：10的体积进行，在第1d、3d、7d、16d、26d、39d、54d和74d时对底泥的本文格式为Word版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。
水窖底泥中氨氮释放动力学模拟
水窖底泥中氨氮释放动力学模拟
慕娅婷;张国珍;张国科;马可;王梦茹
【摘 要】在不同温度和振荡速度的影响下，水窖底泥中氨氮解吸至上覆水中，会对上覆水造成影响。通过实验分析并探讨了温度和振荡速度对水窖底泥中氨氮释放的影响并进行动力学模拟。实验结果表明：温度和振荡速度增大能够促进水窖底泥中氨氮释放，且氨氮解吸平衡浓度增大；通过准一级动力学方程和准二级动力学方程拟合，两种动力学方程对氨氮释放过程的拟合效果较为接近，且温度影响下两种动力学拟合效果较振荡速度影响好一些（不同温度下其氨氮释放动力学拟合 R2在0．91～0．97，而振荡速度 R20．72～0．94）；因此，窖水的水质可能受到上述因素的影响。实验结果可为窖水水质维护，窖水水质处理等提供理论依据。%In
different conditions of the temperature and disturbance degree
(concussion rate),ammonia nitrogen in cistern sediment are easy to release
to the overlying water and influence the quality of water.The test analyzes
and discusses the influences of the temperature and disturbance degree
on the ammonia nitrogen release and then makes the kinetic
simulation.The results of experiment showed that higher temperature and
disturbance degree could pro-mote ammonia nitrogen release in cistern