云南地处碳酸盐岩岩溶区,大多数尾矿库周围均分布有大量的岩溶洼地,致使尾矿库一旦发生渗漏将会对下游地下水造成极大的污染风险。而这些尾矿库所处的岩溶区通常分布有厚度不均一的红粘土覆盖层,而且地下水水位埋深较深,地下水潜水面与上部尾矿库之间往往存在不同厚度的非饱和带。因此,开展对于非饱和红粘土高浓度的氟化物迁移规律试验研究对我国岩溶区地下水污染风险评估具有重要的指导意义。本文将以我国西南岩溶区分布较为广泛的红粘土作为研究对象,采用静态物理吸附试验以及土柱物理动态非饱和试验的研究方法,研究影响高浓度氟化物吸附的因素,获取非饱和红粘土高浓度氟化物的迁移转化规律,通过试验研究获得以下主要结论:(1)采用初始阶梯浓度方式进行静态吸附结果表明,红粘土对1000mg/L的氟化物在p H值范围为8.0-8.7的吸附效果最佳;(2)通过对静态吸附试验过程中溶液及红粘土中氟含量的测定与计算,结果表明,在最佳p H值吸附环境中,红粘土对溶液中氟的平均去除率达到95%以上;当p H值小于最佳p H值时,去除率呈递增趋势;当p H值大于最佳p H值时,呈递减趋势。(3)采用准一级动力学和准二级动力学方程模型分别对500mg/L,1000mg/L,2000mg/L三种浓度下的吸附过程进行拟合,结果表明红粘土对高浓度氟化物的吸附更加符合准二级动力学方程模型,且其R~2均大于0.98。(4)对柱试验过程中采集的红粘土样品进行氟浓度检测分析,结果显示,红粘土对氟的吸附分为三个阶段,前期由于表层存在大量强吸附性点位,吸附能力较强;40小时之后吸附方式由点位吸附转化为静电吸附,吸附强度减弱;后期解吸附强度的增加,吸附速率逐渐达到动态平衡阶段。(5)高浓度氟化物溶液在非饱和红粘土土柱垂向迁移过程中,其迁移速率与深度之间呈现一定的规律性,其深度与时间符合方程y=7.0338ln(x)-17.483;在迁移的前期阶段,重力大于颗粒间向上的毛细力作用,迁移速率较快,之后随着毛细力的增加,迁移速率逐渐较小,但由于重力始终会大于毛细力,因此,迁移依然向下进行。(6)在红粘土对溶液氟离子以及离子间的交换以及络合作用的共同影响下,溶液在非饱和红粘土的迁移中,溶液中氟离子含量随时间增加呈现一定的规律性:其中穿透时间随着深度的增加而延长,主要体现在试验中四个不同深度检测孔的时间依次为120h,124h,128h,136h;监测孔深度越大,前期浓度较低阶段时间越久。