本文的目的是为了研究沉积物以及污染物的迁移过程,从而为水环境体系中底泥污染问题的解决提供依据。采集天津市大沽排污河的水样和沉积物样品,考察在低流速、高流速条件下沉积物以及污染物的传输过程。论文对持久性有机污染物(POPs)在沉积物/水体体系中的扩散行为,以及沉积物的悬浮、沉降及其过程中伴随的POPs的迁移行为进行了深入研究。在2004年4月到2005年8期间,测量了大沽排污河沿程13个站位的沉积物样品和水样的理化性质,同时定性、定量研究了沉积物和水体中的POPs污染物,由分析结果可知,大沽排污河已经受到持久性有机污染物的严重污染。在水流速度较小或者静止的情况下,沉积物中的POPs污染物通过扩散作用首先进入间隙水,然后再扩散进入上覆水体。本论文中,在实验室采用柱形微流动实验来模拟研究拟静态条件下表层沉积物中的POPs(HCB为代表)向上覆水体的扩散过程。实验研究了HCB在沉积物与水体之间的分配平衡关系及HCB向上覆水体扩散释放的通量和扩散系数。由实验结果可以估计HCB向上覆水体扩散释放的程度以及释放速率。进一步的研究表明,大沽排污河沉积物中HCB污染物向水体释放的质量流量变化范围为0.12~0.83 mg/m2.year,平均传质系数范围为0.35~0.96 cm/day。当底泥一旦被扬动,沉积物中的污染物除向水体扩散传递以外,主要迁移形式是吸附在沉积物上的POPs随底泥一同进入水体。污染物一般都吸附在细颗粒泥沙上,因此必须知道细颗粒泥沙的悬浮特性,这也是本论文主要解决的问题。利用水槽实验,研究了底泥及其吸附的POPs的悬浮行为。实验定量研究了底泥的悬浮量与水流剪应力、堆积密度等的关系,并且得到了关联三者关系的经验表达式。结果表明,底泥的悬浮量随剪应力的增大以及堆积时间的减小而增大。悬浮底泥在一定的水力条件下发生沉降作用,吸附在沉积物上的POPs污染物又重新随底泥沉积下来。论文利用自制的沉降筒对悬浮底泥及其吸附之POPs的沉降行为进行了研究,主要考察了盐度、初始含沙浓度对沉降行为的影响。结果表明,盐度对细颗粒泥沙絮凝沉降起着十分重要的作用;对于含沙浓度较低的河流,浓度对沉速的影响可以忽略。