农业环境科学学报

作者：尹福玉,李旺,祖波,陈魏,王梅,张中杰,陈馨,李浩闻

单位：重庆交通大学河海学院, 重庆 400074,重庆交通大学河海学院, 重庆 400074,重庆交通大学河海学院, 重庆 400074,招商局生态环保科技有限公司, 重庆 400067,招商局生态环保科技有限公司, 重庆 400067,招商局生态环保科技有限公司, 重庆 400067,招商局生态环保科技有限公司, 重庆 400067,招商局生态环保科技有限公司, 重庆 400067

关键词：微塑料,紊流,泥沙,聚集,沉降,

基金：重庆市水利科技重点项目（CQSLK-2023005）；重庆市博士后研究项目特别资助项目（2023CQBSHTB1004）；招商局生态环保科技有限公司科技自主创新项目（240128）；重庆交通大学科研启动经费项目（F1230105）；重庆市城市管理科研项目（城管科字2021第12号）

本研究旨在探究含沙紊流中微塑料的聚集与沉降特性，并揭示其机制。通过自研的各向同性均匀紊流装置和粒子跟踪测速（PTV）方法，研究分析了微塑料的聚集与沉降行为。结果表明：水流剪切强度的增加能够促进微塑料的聚集，但过高的剪切强度可能破坏聚体结构，限制聚团进一步增大。同时，紊流作用下，泥沙的存在能够促进微塑料产生更大的聚团。随着剪切率的增加，水中颗粒整体结构分形维数增大，而表面形态分形维数减小，且这些变化趋势随着剪切率的进一步增加而逐渐减缓。在含沙紊流中，颗粒的两种分形维数均略高于清水紊流中的相应值。在清水紊流中，微塑料颗粒的整体沉降速度随着剪切率增加先增后减，而在含沙紊流中，整体沉降速度随剪切率增加而增加。无论是否含有泥沙，微塑料颗粒的最小沉降速度与粒径成正比，最大沉降速度与粒径成反比，小粒径微塑料颗粒在紊流中的沉降稳定性较差，受到紊流的影响更加明显。研究表明，紊流对微塑料聚集的影响具有双重性，并能引起聚团结构及表面形态发生变化，微塑料的沉降行为与粒径密切相关，泥沙的存在不仅能促进微塑料聚集，还能影响微塑料的沉降行为。

来源：2025年第7期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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