论文部分内容阅读
土壤钒污染对自然环境和人类健康构成的威胁日趋严重,环境中高浓度钒累积的致毒、致癌性等危害已经引起了人们的极大重视,因此,有待深入探究钒在土壤环境中的迁移行为及其环境生态效应。关于土壤胶体的运移规律已经成为了研究热点,且移动的土壤胶体对环境中污染物的运移行为起着重要的影响作用,开展钒与土壤胶体在多孔介质中的运移的研究,将有助于加深土壤胶体促进多孔介质中污染物运移的理解,为土壤钒污染治理提供重要的科学理论依据。本论文选取结构类型不同的土壤胶体:高岭石、蒙脱石、风沙土、黄绵土、塿土、和黄褐土胶体。利用室内砂柱模拟运移实验和数学模型分析手段,开展多孔介质中钒与土壤胶体的运移及相互作用研究,以及研究流速、pH和离子强度对钒和六种土壤胶体在饱和多孔介质中运移的影响。主要研究结果如下:(1)流速的增大会降低钒在砂柱中的沉积,从而促进钒在砂柱中的迁移;溶液pH从4-8增长的过程中,钒的运移能力也相应地提高;钒的运移能力随着离子强度的增强而提高;利用HYDRUS-ID能够较好地模拟钒在饱和多孔介质中的迁移。(2)风沙土、黄褐土胶体在碱性条件下的运移能力较强,强酸性条件中的迁移能力较弱;与风沙土和黄褐土胶体相比,黄绵土、塿土胶体更易出现沉积;黄绵土及塿土胶体在中性、偏碱性时,运移行为较强;与另外四种胶体相比,高岭石及蒙脱石胶体在多孔介质中的迁移能力较强。(3)除塿土胶体外的其余五种土壤胶体,其运移过程中胶体穿透曲线的峰值随溶液离子强度的升高而降低。当离子强度为0.01 mol/L、0.1 mol/L时,与蒙脱石胶体相比,高岭石胶体更容易沉积在多孔介质中,从而降低其迁移能力。(4)同样是胶体与钒的协同运输,土壤胶体在钒污染多孔介质中的运移,胶体与钒的相关性高于胶体与钒的复合体在多孔介质中的运移,这是由于两种不同状况下,钒与胶体之间的吸附和解吸过程的不同而引起的,在胶体与钒的协同运输中分别存在着钒的吸附携带作用和钒的解吸滞留现象。