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作者:赵丽;刘亦菲;张庆;邢明飞;许峰;张薏旸;
单位:河南理工大学资源环境学院;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室;
摘要:六价铬是垃圾填埋场渗滤液中典型的重金属污染物,其在我国干旱半干旱地区地下水中的迁移规律少有报道。文中选取我国华北典型平原型老龄垃圾填埋场渗滤液中六价铬为研究对象,在孔隙流速为0.88cm/h、1.76cm/h和2.64cm/h条件下开展土柱模拟实验,采用CXTFIT2.1软件中的对流-弥散方程(Convection-Dispersion Equation, CDE)模型和双点位吸附溶质运移模型进行数值模拟计算,探索其在粉砂中的吸附-迁移动力学规律。研究结果显示,随着流速的增加,Cl~-和Cr~(6+)纵向弥散系数D增大,即Cl~-和Cr~(6+)的迁移扩散能力增强。相同流速下Cl~-比Cr~(6+)先达到穿透即粉砂对Cr~(6+)有一定的吸附阻滞作用。通过平衡CDE模型和双点位吸附溶质运移模型对Cr~(6+)穿透曲线进行拟合,R和ω都随流速增大逐渐减小,说明随着流速的增大减少了溶质与粉砂的接触时长,因此粉砂对Cr~(6+)吸附能力减弱,且在双点位模型中β>0.98,表明在总吸附点位中大多数为瞬时吸附,垃圾渗滤液中六价铬在粉砂中的吸附-迁移行为更符合平衡CDE模型。流速为0.88cm/h时实验初期TCr大于Cr~(6+)浓度,淋滤液在柱中停留时间的延长促使Cr~(6+)发生了转化作用。pH呈弱碱性,粉砂吸附负离子能力减弱有利于以阴离子(Cr_2O■)形态存在的Cr~(6+)的迁移,低流速下实验初期柱中环境向还原性转变有利于生成其他价态的铬。研究结果对于预测评价垃圾填埋场渗滤液中Cr~(6+)对地下水的环境影响及风险评价具有重要意义。
关键词:六价铬;;土柱模型;;数值模拟;;粉砂;;吸附-迁移;;地下水
基金资助:国家自然科学基金项目(52370135);; 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室开放基金项目(2021SKMS04);; 河南理工大学博士基金(B2022-38);; 2024年度河南省科技攻关项目(242102320079)联合资助