[发明专利]一种地层吸附阻滞因子的推算方法

说明书

本发明公开了一种地层吸附阻滞因子的推算方法，属于地下水及土壤污染领域，包括以下步骤：1)对地层土材料进行取样，并测定其颗粒粒径分布，得到特征粒径D₁₀、D₅₀和D₉₀；2)测定地层土材料的颗粒比表面积S；3)对地层土材料开展Batch试验，得出典型污染物在该土材料上的吸附曲线4)取吸附曲线的平均斜率作为污染物在该土材料上的分配系数K_d；5)推算地层的吸附阻滞因子R_d；本发明通过确定地层材料的特征粒径、颗粒比表面积及分配系数，推算得到地层的吸附阻滞因子；同时，本发明无需大量的现场监测，也无需长时间尺度的室内试验，成本低廉、简单易行、快速有效，可广泛应用于地下水及土壤污染的预测和修复等工作，具备很好的实用性。

技术领域

本发明属于地下水及土壤污染领域，具体涉及一种地层吸附阻滞因子的推算方法。

背景技术

地下水污染是指由于人为活动造成地下水质恶化的现象。土壤污染是浅层地下水污染的一个重要来源，土壤中的一些污染物容易淋溶或随渗水进入地下水，日积月累造成浅层地下水水质变差，最终导致污染。

地下水及土壤污染往往与污染物在地层中的对流、弥散、扩散、吸附密切相关，例如，垃圾填埋场渗沥液击穿防污屏障污染地下水、污染场地内的污染物向地下扩散等等。相对于对流、弥散和扩散而言，在很多情况下，地层对污染物的吸附作用会产生非常重要的影响，因此，在地下水和土壤污染的问题中，大多都涉及到人工黏土层或天然地层对污染物吸附性能的评价问题。

目前，大多采用Batch试验结果评价地层材料的吸附性能。但是，同一种土材料在粉体和土体状态下对于同一种污染物的吸附参数会出现差异，Batch试验得到是松散的土颗粒粉体的吸附特性，直接用Batch试验得到的吸附参数来评价地层对污染物的吸附，会导致地下水和土壤污染的预测结果偏于不安全。而人工黏土层或天然地层对污染物的吸附则发生在土体孔隙中，其实际情况更接近于土柱吸附试验。

但是，污染物在土柱中的扩散吸附过程十分缓慢，土柱试验耗时较长，往往长达数月之久；且扩散作用与吸附作用同时进行，扩散系数又难以准确确定，因此，土柱试验不仅试验周期长，而且获得吸附参数的准确性会受到扩散系数的影响。

实际上，同一种土材料在粉体和土体状态下的吸附差异主要由土材料与污染物接触面积的差异造成，即土体孔隙比表面积小于粉体颗粒比表面积，是造成粉体和土体吸附参数差异的主要原因。

因此，根据土体孔隙比表面积与粉体颗粒比表面积的差异对Batch试验得到的吸附参数进行修正，即可得到地层材料的吸附阻滞因子，可为地下水及土壤污染的计算提供新的方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种地层吸附阻滞因子的推算方法，解决目前地下水和土壤污染的问题中人工黏土层或天然地层对污染物吸附性能的评价问题。

发明内容：为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种地层吸附阻滞因子的推算方法，包括以下步骤：

1)对地层土材料进行取样，并测定其颗粒粒径分布，得到特征粒径D₁₀、D₅₀和D₉₀；D₁₀、D₅₀和D₉₀分别表示小于该粒径的土粒质量占总土质量的10％、50％和90％，单位为μm；

2)测定地层土材料的颗粒比表面积S，单位为m²/g；

3)对地层土材料开展Batch试验，得出典型污染物在该土材料上的吸附曲线，吸附曲线为不同污染物浓度下，单位质量土材料吸附污染物的不同质量所形成的曲线，横坐标为吸附前污染物在溶液中的浓度，纵坐标为吸附后单位质量土材料所吸附污染物的质量；