地下水系统中石油污染物的吸附转移研究_郑西来

26勘察科学技术1995年第i期地下水系统中石油污染物的吸附转移研究`郑西来钱会席临平(西安工程学院水工系西安市110054)杨喜成(陕西省地矿厅第二水文队西安市714。。0)提要本文以吸附理论为基础,探讨地下水系统的多组分吸附,并通过实验建立溶解油在固相和液相之间的分配关系—吸附等温式;然后,根据实测的吸附等温线和突破曲线确定溶解油在地下水系统中的阻滞系数,从而把反应性石油污染物的对流弥散迁移和相间转移有机地结合起来。关键词石油污染物地下水系统吸附转移溶解油突破曲线ABSORPTIONTRANSFERENCESTUDYOFPETROLEUMCO肉TAMINANTINGROUNDWATERSYSTEMZbengXilaietal·(DepartmentofHydrogeology&EngineeringGeology,Xi’anInstituteofTeehnology)YanXieheng(No.2HydrologyBrigade,BureauofGeology&MineralResourees,ShanxiProvinee)AbstraetBasedontheabsorptiontheory,thispaperdiseussesthemulti一eomponentsabsorptionofthegroundwatersystem.Also,bytesting,irestablishesthedistributionrelationofthedissolved011betweenthesolidandliquidphases一absorptionisothermalforrnula.Lateron,basedonthemeasuredabsorptionisother-nraleontourandbreakthroutheurve,theretardedeocffieientofthedissolved011inthegroundwatersystern15determined.Thenee一phasestransPosingKeywordspetroleumtheareconveetiondispersionmigrationofthereaerivepetroleumeontaminantandtheinterorganieallyeornbined.eontarninant;groundwarersystern;absorptionmigration;dissolved011;breakthroughCUrVe1前言石油污染物进入地下水以后,一方面随第一作者简介:郑西来,男,37岁,副教授,水文地质工程地质专业.,地矿部环境水文地质开放实验室支助项目。地下水流对流和弥散,同时也容易被含水介质所吸附。目前,国内外学者通过实验已建立起一些单一无机组分或有机组分的吸附等温线卜2·’〕,但对多组分体系的吸附问题,特别是多组分石油混合物吸附问题的研究显得十分薄弱闭。作者从吸附的基本理论出发,通过9918年第1期勘察科学技术实验确定溶解油的吸附等温线和阻带系数,从而把地下水中石油污染物的物理过程和化学过程藕合起来。(三)`素,,,、b、C·1+筋、C`(i=1,…,n)(5)2吸附理论分析吸附是化学物质的分子或离子被固体表面束缚的物理一化学过程,是固体表面高活度的体现。石油是由极性或非极性分子组成的混合物,那么溶解油的吸附是一种主要由分子间作用力(范德华力)起作用的物理吸附。对于极稀的溶液,吸附也是理想吸附,即吸附等温线呈直线型。这时,溶质的吸附量(x/m)和溶质在液柑中的平衡浓度(eC)呈正比:x/m一KdC,(1)式中,K己称作分配系数;x是吸附质的质量;m是吸附剂的质量。下面采用应用更加普遍的兰格缪尔(Langmiur)吸附模型来分析固体对单组分溶液和多组分溶液的吸附。2.1单组分溶液的吸附设固相对单组分溶液的吸附可以用兰格缪尔公式表示,则若溶液中各溶质的浓度都很低,则阮c`《1,且筋刀`《1,则上式可以简化为:(三)一(素,,,!b、C·一K*C、(i一1,…,n)(6)由式(6)可以得出,当多体系溶液中溶质的浓度都很低时,各种单组分的吸附等温线皆为直线,而且彼此互不影响。(三)。乙e。X升2ml+bC(2)式中,(x/m)二是溶质的饱和吸附量;b是吸附系数,它与一克分子溶质的吸附能(E)的关系是:b=boexP(E/RT)(3)其中b。是常数;R是气体常数;T是绝对温度。当浓度C很低时,bC亡《1,则式(2)变为三~(三)二bC~aKC(4)刀乙泞Z2.2多组分溶液的吸附设多组分溶液的吸附也可以用兰格缪尔公式表示,对于溶液中的第i种组分,可得3溶解油的吸附等温线测定将大庆潜水含水层中粉细砂风干、碾碎和筛分后,各取309于