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地下水有机污染已引起了包括中国在内的许多国家的重视,关于地下水有机污染的迁移、归趋以及地下水污染防治已成为国际上的热点问题。我国对于地下介质中有机污染物运移的研究起步较晚,与国外差距较大,迫切需要针对地下水中持久性有机物污染物迁移以及归趋等环境行为进行研究,明确有机污染物随地下水运移的控制因素及潜在风险,为污染预测、污染防治提供科学依据和途径。
本研究以多环芳烃芘为持久性有机物污染物的代表物,分析持久性有机物污染物在地下饱和含水层中迁移、归趋特性。通过静态batch实验研究典型有机污染物芘在地下水材料上的吸附特性以及可溶性腐殖酸对于非极性有机污染物吸附的影响。采用动态一维柱实验模拟地下水运移特征,研究有机污染物在地下水中的运移机制,并用CFITIM软件进行模拟,将静态实验与动态实验相结合。设计中试渗流槽装置模拟地下水运移特征,以达到定性定量描述地下水中污染物的环境行为。论文取得以下成果以及结论:
有机污染物在可溶性腐殖酸上的吸附符合线性吸附模型。芘在腐殖酸上的吸附平衡常数(K*)高于其在砂上的吸附平衡常数(Kd)。在可溶性腐殖酸存在条件下,有机污染物在砂上的吸附符合线性吸附模型,吸附强度与可溶性腐殖酸的浓度有关。随着腐殖酸浓度的增加,芘在砂上的吸附呈现先增加后减小的趋势。可溶性腐殖酸对有机污染物在砂上吸附的影响,与模型预测基本一致。
芘的穿透曲线表现出拖尾现象。在腐殖酸存在条件下,低浓度的腐殖酸可以抑制芘的迁移,而高浓度的腐殖酸能够促进芘在地下水中的迁移。根据有机物吸附平衡常数计算出的迟滞系数R与实验值基本一致。在研究污染物在地下水迁移规律过程中,batch实验与column实验相互补充。column实验得到的穿透曲线与batch实验所得到的吸附等温线相结合可以更精确的描述有机污染物在地下水中的迁移。
自行设计并建造可控条件的三维渗流实验装置,通过实验测定砂槽参数,作为中试模拟分析的基本工具。