●前言
第1章 總論 1
1.1 國內外典型濱海含水層 1
1.2 我國濱海區域地下水重金屬污染概況 3
1.3 國內外對濱海區域重金屬污染物遷移與轉化研究概況 3
1.3.1 潮汐作用對濱海區域污染物遷移的影響研究 4
1.3.2 膠體作用對濱海區域污染物遷移的影響研究 4
1.3.3 表面活性劑作用下納米材料對濱海區域污染物遷移的影響研究 5
1.3.4 地表-地下水交互作用對濱海區域污染物遷移的影響研究 7
參考文獻 10
第2章 潮汐作用對重金屬污染物遷移的影響 15
2.1 概述 15
2.1.1 近岸水動力對地下水運動影響 15
2.1.2 近岸水動力對地下水中溶質運移的影響 16
2.1.3 地下水溶質運移模型 16
2.2 濱海地下水水動力及重金屬污染現場觀測 18
2.2.1 研究區域概況 18
2.2.2 現場觀測方法與技術 22
2.2.3 海灘地下水水動力特性 24
2.2.4 海灘地下水中重金屬濃度的時空變異 28
2.3 潮汐作用下地下水運動及污染物運移實驗 35
2.3.1 材料與方法 35
2.3.2 地下水水動力特性 38
2.3.3 鹽水入侵模擬 43
2.3.4 污染物運移模擬 46
2.4 潮汐作用下地下水運動及污染物運移的模擬 48
2.4.1 SEAWAT模型簡介 49
2.4.2 模型建立 50
2.4.3 模型識別與驗證 53
2.4.4 模擬結果分析 58
2.4.5 污染物運移過程的敏感性分析 61
2.5 小結 71
參考文獻 71
第3章 膠體對重金屬污染物遷移的影響 76
3.1 概述 76
3.1.1 土壤及地下水膠體基本特征 76
3.1.2 土壤及地下水膠體運移基本特征 77
3.1.3 DLVO理論 79
3.2 濱海地下水交互過程中膠體運移行為機理 83
3.2.1 材料與方法 83
3.2.2 咸淡水交互的水化學參數區間及特征 85
3.2.3 咸淡水交互帶中膠體間交互作用能 87
3.2.4 膠體在咸淡水交互中行為的DLVO解釋 89
3.3 濱海地下水交互過程模擬及膠體-重金屬協同運移規律 90
3.3.1 材料與方法 91
3.3.2 重金屬在非膠體協同下的洗脫特征 97
3.3.3 膠體-重金屬協同運移規律 100
3.4 非吸附攜帶作用下膠體與重金屬協同運移機制 102
3.4.1 材料與方法 103
3.4.2 Pb2+濃度變化對膠體遷移的影響分析 107
3.4.3 Pb2+受膠體非吸附攜帶影響分析 110
3.5 膠體運移量及其對含水層介質特性的影響 122
3.5.1 材料與方法 123
3.5.2 膠體在運移過程中的團聚形態 123
3.5.3 膠體在運移過程中的組分演變 125
3.5.4 膠體運移對含水層介質水力參數的影響 129
3.6 小結 130
參考文獻 131
第4章 表面活性劑作用下納米材料對重金屬污染物遷移的影響 135
4.1 概述 135
4.1.1 表面活性劑 135
4.1.2 納米材料在地下水中穩定性 136
4.1.3 納米材料在地下水中的遷移規律 137
4.1.4 納米材料協同污染物在地下水中的遷移 139
4.2 表面活性劑對地下水中納米材料分散沉降行為的研究 140
4.2.1 材料與方法 141
4.2.2 表面活性劑對納米材料分散的影響 142
4.2.3 表面活性劑對納米材料沉降機理研究 146
4.3 表面活性劑對地下水中納米材料運移行為的研究 152
4.3.1 材料與方法 152
4.3.2 多孔介質參數的確定 154
4.3.3 表面活性劑對納米材料在地下水中遷移影響 156
4.3.4 膠體過濾理論的模型參數計算 164
4.4 表面活性劑作用下地下水中納米材料協同重金屬運移 166
4.4.1 實驗設備與試劑 166
4.4.2 吸附等溫實驗 167
4.4.3 納米材料與重金屬協同遷移實驗 175
4.5 小結 184
參考文獻 184
第5章 地表-地下水交互作用對重金屬污染物遷移與轉化的影響 189
5.1 概述 189
5.1.1 地下環境中素 189
5.1.2 地表-地下水交互帶中重金屬污染物的遷移與轉化 189
5.2 不同理化條件素Fe(II)對Cr(VI)形態轉化的影響 190
5.2.1 材料與方法 190
5.2.2 初始pH的影響 196
5.2.3 初始反應物濃度比Fe(II)∶Cr(VI)的影響 198
5.2.4 地下水硬度離子的影響 200
5.2.5 腐殖酸的影響 203
5.3 溶解氧變化情況素Fe(II)對Cr(VI) 形態轉化的影響 206
5.3.1 材料與方法 206
5.3.2 溶解氧變化情況下反應體繫中pH與Eh的變化 207
5.3.3 溶解氧變化對Cr(VI)形態轉化的影響 208
5.3.4 溶解氧變化情況下pH對Cr(VI)形態轉化的影響 208
5.3.5 溶解氧變化情況下Fe(II)∶Cr(VI)對Cr(VI)形態轉化的影響 213
5.3.6 溶解氧變化情況下地下水硬度離子對Cr(VI)形態轉化的影響 215
5.3.7 溶解氧變化情況下腐殖酸對Cr(VI)形態轉化的影響 217
5.4 地表-地下水交互動態變化下重金屬污染物的遷移與轉化 220
5.4.1 材料與方法 220
5.4.2 供試砂樣對重金屬Cr(VI)吸附等溫實驗分析 225
5.4.3 地表水下滲情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 227
5.4.4 地下水上湧情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 233
5.4.5 地表水-地下水交互情況下Fe(II)對重金屬Cr(VI)遷移與轉化的影響 237
5.5 小結 240
參考文獻 241

本書以典型重金屬污染物在濱海區域地下水中的遷移轉化為主線，全面闡述了重金屬污染物在地下水中的遷移轉化規律。其中潮汐作為濱海區域典型的自然現像，重金屬污染物在進入地下水後在近岸水動力的影響下運移變的復雜；濱海含水層水體交互頻繁，物質通量巨大，咸淡水交互過程中膠體與污染物協同作用增加了污染物遷移的復雜性；納米材料的廣泛應用導致地下水環境中的納米材料含量不斷增加，由於其納米尺度效應及高吸附能力，會對重金屬污染物的遷移產生影響；地表水和地下水的交互作用在交換水量的同時也伴隨著污染物的遷移轉化，並產生顯著影響。本書針對以上四個方面，采用大量實驗數據圖表對重金屬污染物在地下水中的遷移轉化規律做了詳盡的描述。