渭河对陕西关中地区的发展起着至关重要的作用。然而随着工业的发生,污染状况常有发生。硝基苯是重要的化工原料,具有高毒性且难降解的特点,一旦进入河流会对人体健康和水生态环境造成极大的危害。有研究报道渭河已经受到了硝基苯的污染,因此研究硝基苯在渭河沉积物中传输规律,建立反映其传输特点的动力学模型对了解硝基苯的污染状况及风险评估具有重要意义。本文采用批量平衡实验、砂柱迁移模拟实验以及数值模拟方法进行硝基苯在渭河沉积物中的迁移规律研究,并建立其传输动力学模型进行模拟预测。研究成果如下:(1)硝基苯的最佳吸附水土比研究表明:硝基苯与砂样选择1:1配比时吸附效果较好。(2)准二级动力学速率方程能较好的描述硝基苯的吸附和解吸的动力学过程。在对硝基苯的等温平衡吸附实验的研究中发现Linear+Langmuir双模式吸附模型对其吸附数据拟和度最好,并求出了双模式阻滞因子表达式且双模式阻滞因子随着硝基苯初始浓度的增大而减小。(3)在沉积物粒径、硝基苯初始浓度、温度、pH对硝基苯的吸附量影响研究表明:砂样粒径越小对硝基苯的平衡吸附量越大,在硝基苯的初始浓度为0.912~30.832mg/L的范围内,硝基苯的吸附量随初始浓度的升高而增大;在温度为20~40℃的温度范围内,硝基苯的吸附量随温度的升高而降低,pH的变化对其平衡吸附量的影响不大。(4)硝基苯的等温解吸实验表明:硝基苯的解吸过程并不是吸附的逆过程,解吸存在一定的滞后性,对其滞后系数的求解发现,滞后系数随着硝基苯初始浓度的增大而减小,对比硝基苯双模式阻滞因子发现,它们之间存在正相关性。(5)硝基苯的解吸影响因素实验表明:砂样粒径在0~1 mm的范围内,粒径越小对硝基苯的解吸率就越小;硝基苯的初始浓度在0.912~30.832 mg/L的范围内,其解吸量随初始浓度的升高而增大;在温度为20~40℃的温度范围内,硝基苯的解吸量随温度的升高而增大。pH的变化对硝基苯的平衡解吸量影响不大。(6)通过室内砂柱实验模拟了硝基苯在渭河沉积物中的迁移过程,由示踪实验求得弥散系数和平均空隙流速等参数,基于示踪实验和吸附实验所获得参数构建了硝基苯在砂柱中迁移的双模式阻滞作用下的数学模型,对硝基苯在砂柱中的迁移规律进行模拟,发现模拟值与实际值吻合较好,该模型可以用以研究沉积物中硝基苯的传输过程。(7)通过对研究区预测可知当初始浓度为8.68 mg/L的硝基苯溶液持续在渭河河床沉积物中传输时,距离污染源10 m处在150 h取样时硝基苯的浓度值为4.85 mg/L,在180 h取样时硝基苯的浓度值为6.93 mg/L,距离污染源30 m处150 h取样时硝基苯的浓度值为0.25 mg/L,180 h取样时硝基苯的浓度值为0.56 mg/L。