石灰性土壤中六价铬的迁移.doc

石灰性岩溶土壤中六价铬的滞留和运移石灰性土壤对六价铬的吸附能力取决于一系列的批次实验。该系列批次实验的结果如图3所示。六价铬的吸附等温线线性是评估在六价铬不同浓度范围上的（0-10毫克/升，0-100毫克/升和0-200毫克/升）。结果表明在相关系数值介于0.97到0.99间的所有已检验六价铬浓度范围内，六价铬的吸附等温线是线性的。因此，在该系列实验中使用的六价铬流入浓度（1毫克/升,10毫克/升,100毫克/升）都是选自该线性范围内。从这三个不同的六价铬浓度范围线性吸附等温线得出的平均分布系数（Kd）是0.53 L Kg10.18，相应于一个2.11 0.37的平均六价铬阻滞因子伴随95%的置信区间。混合移位实验混合移位实验在饱和流和非饱和流条件下都能进行。实验条件如表3中所述。在该系列实验中土壤水的饱和度从85%到100%不等。对于在不饱和柱实验中使用的流速，在稳定状态水流条件下能达到的最低土壤水分饱和度受到石灰质土壤中更大比例精细土壤颗粒的限制。溶质在柱系统中的滞留从1.04小时到12.43小时不等，取决于水流速度。稳态水流条件和系统中稳定的含水量在贯穿整个移位实验中是完成的。对于非饱和移位实验，沿柱土壤含水量的分布是通过在实验终止后在系统中的不同位置对土壤样本重力水含量的测定来进行检验的。虽然略有对非均质土壤水含量分布的沿列测定（表4），但系统中的平均土壤水含量在实验中仍然是稳定的。以往的研究表明，溶质穿透曲线利用现行条件下平均水含量测量值能够准确模拟（De Smedt& Wierenga 1978; De Smedt et al. 1986; Hutchison et al.2003).非反应性示踪剂运移。在先前的每个六价铬运移实验中，非反应性示踪剂测验被引导对柱的水力特性进行表征。这些实验的结果显示在表3和表5中。在饱和稳定流条件下（v= 11.78 厘米/小时和v= 11.57厘米/小时），非反应性示踪剂（氯化物）的穿透曲线（BTCs）是对称的，显示了柱中理想的运移效果。正如所预期的那样，对BTCs进行力矩分析得出的氯化物示踪剂的阻滞因数等于1，意味着在系统中没有优先流和阴离子的排除机制。对示踪剂的BTCs的力矩分析还表明系统中质量的回复超过了98%。如图4a所示，示踪剂实验的结果之间相互一致，重现性好。在非饱和水流条件下，非反应性示踪剂的BTCs变化取决于孔隙水流速（图4b ）。在高孔隙水流速度下（v=12.96厘米/ 小时），示踪剂的BTCs蔓延得相对较快，相较于那些较低孔隙水流速度下（v=1.24厘米/ 小时和v=1.32厘米/ 小时）的情况（图4b）。类似的传播程度也可以在饱和流条件下高孔隙水流速实验中的示踪剂的BTCs上观测到。如前所述，实验中使用的多空介质缺乏具有较高均匀系数值（Cu= 23.64,表1）的分类的土壤（图1）。在这样的土壤中，孔隙规模中的流速变化程度在高孔隙水流速下比在低孔隙水流速的情况下更大。有助于在多孔介质中溶质扩散的机械弥散随着流速变化的增加而增加。因此，能够观察到在高孔隙水流速示踪剂BTCs中的传播比那些在低孔隙水流速下的情况要明显的多（图4b和图5）。在这些实验中观测到的传播程度估计也使用了一个曲线拟合程序，CXTFIT。模拟结果表明因高孔隙水流速示踪剂实验获得的水力弥散系数比那些低孔隙水流速示踪剂实验中（D=0.30,0.38平方厘米/小时）获得的大70到90倍（表5）。机械弥散对水动力扩散的贡献还在于利用非反应性示踪剂氯化物的分子扩散系数D*= 0.054 cm2hr1, Griffioen et al. 1998)进行计算。这种贡献度在低孔隙水示踪实验上通常有84%，而在高孔隙水示踪实验上通常有99.8%。在慢孔隙水流速下（v=1.24厘米/ 小时