论文部分内容阅读
多孔介质中DNAPL与水相的界面面积,是影响DNAPL溶解和界面吸附过程的关键参数,对于地下水有机污染原位修复和污染风险评价具有重要意义。本文在前人一维实验研究的基础上,运用两种分配示踪法(界面分配和体积分配)进行二维实验研究。实验装置为砂箱,介质为石英砂,代表污染物为三氯乙烯。主要研究内容为:(1)不同实验维度的残余饱和态下界面面积的对比分析;(2)界面面积与DNAPL饱和度、DNAPL溶解速率及介质粒径的关系;(3)保守示踪剂(以Br-为例)对界面面积测定的影响。通过实验研究得到以下结果。(1)在同一种砂中进行三组实验测定DNAPL残余饱和态下的界面面积,测定结果(201±14 cm-1)为文献中柱实验结果的2～3倍,反映了 DNAPL垂向分布对界面面积的影响。与文献中柱实验结果相比,通过砂箱实验测得的界面面积最大幅度与野外条件的结果更接近。(2)定量加入过硫酸盐对DNAPL进行原位氧化,界面面积由206 cm-1逐渐降为37 cm-1,DNAPL饱和度由1.34%逐渐降为0.33%,DNAPL在水相中的溶解速率由0.42 g/PV逐渐下降为0.05 g/PV。在本实验范围内,界面面积与DNAPL饱和度以及溶解速率均呈良好的线性关系,可基于此线性关系对界面面积进行估算,完善已有的预测模型。(3)采用20/30、30/40、40/50和80/100四种规格的石英砂进行示踪实验,结果表明,界面面积、界面面积最大幅度及DNAPL形态指数均随粒径的增大而减小,与中值粒径的倒数呈良好的线性关系。受DNAPL垂向分布的影响,在不同的粒径下砂箱实验测定的界面面积最大幅度和DNAPL形态指数比文献中柱实验的结果大两个数量级,反映了系统维度增加的影响程度。(4)对保守示踪剂影响的研究表明,Br-的存在增大了介质及DNAPL与水相交界面的吸附作用,使界面面积增大10%,为研究其他离子的影响提供参考。在本实验范围内(Br-浓度CBr≤200 mg/L),固液分配系数Kd值与Br-浓度的关系为Kd=0.00032CBr+0.0798,可用于验证实验测定的Kd值。