文档介绍：垃圾渗滤液中污染物在包气带运移模拟实验及预测
高太忠,黄群贤,李秀荣,白天雄,庞会从
河北科技大学环境科学与工程学院//河北省污染防治生物技术重点实验室,河北石家庄 050018
摘要:为揭示垃圾渗滤液中污染物在包气带中的迁移转化规律,通过静态吸附、静态降解、动态土柱和数学模型预测等方法进行模拟实验。结果表明,包气带对污染物的吸附过程是线性的,即S=KdC,吸附系数Kd=;降解曲线符合一级动力学方程,即C=C0e-λt,降解系数λ= d-1;弥散过程符合对流-弥散迁移转化模型,弥散系数D= m2·d-1,由此确定了污染物迁移数学模型。通过动态土柱实验验证了模型的可靠性,并利用模型对垃圾渗滤液中有机污染物(COD)的时空分布进行预测。
关键词:垃圾渗滤液;模拟实验;包气带;迁移转化;预测
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)05-0960-06
垃圾填埋渗滤液是指垃圾在堆积和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴、冲刷以及地表水和地下水的浸泡而滤出的污水。渗滤液中各类污染物经过包气带时,与土壤介质发生各种物理化学及生物作用,即发生复杂的迁移转化。渗滤液对包气带的影响不仅仅存在于表层,而且贯穿于数十米深并地下水造成严重污染。因此研究地下水污染问题,不仅应当分别研究污染物在表土层、下包气带土层以及含水层各单元中的迁移、转化规律,而且还应将上述单元作为地下水污染系统整体来考虑,研究污染物在整体系统的迁移转化,达到防止地下水污染的目的[1,2]。目前国内外研究环境污染物的转化和归宿问题,多采用实验室模拟,建立数学模型后,再通过大量现场实测数据进行验证或修正的方法[3-4]。
随着我的提高,垃圾填埋场渗滤液已成为表层土壤、浅层地下水污染的重要因素之一。为揭示垃圾渗滤液中有机污染物在包气带中的迁移转化规律,本文以石家庄峡石沟垃圾填埋场为例,通过室内模拟实验研究垃圾渗滤液在包气带中迁移和作用机理;确定污染物在地下环境中迁移模型,拟合实验结果求出模型参数,并通过模型来预测污染物在包气带中的时空分布。为最终提出污染物迁移的控制措施和方案提供理论依据。
1 室内模拟实验
实验采集的水样取自石家庄峡石沟垃圾填埋场,具有较强的刺激性气味,浑浊,呈黄褐色。试验用土样采集于石家庄市郊区,距地面1~ m的包气带。样品采回后,在20 ℃~25 ℃室温下,将其均匀铺于地面上自然风干,将其全部过20目筛。
垃圾渗滤液中NH4-N的变化规律实验
氨氮以游离氨或氨盐形式存在于水中,两者的组成比取决于水的pH值[5]。当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则氨盐的比例为高。在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚或继续转变为硝酸盐。
实验原理和条件
氨气敏电极为复合电极,以pH玻璃电极为指示电极,银—氯化银电极为参比电极。
(1)仪器和电极的准备:按使用说明书进行调试仪器。
(2)标准曲线的绘制: 、、10、100、1000 mg·L-1的铵标准溶液于25 mL小烧杯中, mL氢氧化钠溶液,在搅拌下,读取稳定的电位值(1 m