【摘 要】
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进入自然环境后的偶氮染料废水,可通过淋滤等方式随着土壤水分迁移而向下运动,对土壤和地下水产生潜在危害。为理解有机偶氮类染料在土壤中的吸附迁移机制,本研究采用静态吸附实验和动态柱实验对偶氮染料在多孔介质河砂中的吸附迁移特征进行研究,并利用HYDRUS-1D软件对实验结果进行数值模拟,以期为评价偶氮染料造成的土壤污染提供科学依据。(1)采用线性和非线性等温吸附模型分别对酸性红B和酸性嫩黄2G等温吸附曲
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进入自然环境后的偶氮染料废水,可通过淋滤等方式随着土壤水分迁移而向下运动,对土壤和地下水产生潜在危害。为理解有机偶氮类染料在土壤中的吸附迁移机制,本研究采用静态吸附实验和动态柱实验对偶氮染料在多孔介质河砂中的吸附迁移特征进行研究,并利用HYDRUS-1D软件对实验结果进行数值模拟,以期为评价偶氮染料造成的土壤污染提供科学依据。(1)采用线性和非线性等温吸附模型分别对酸性红B和酸性嫩黄2G等温吸附曲线进行拟合,Freundlich方程其确定性系数(R2)均大于0.98,Linear方程的R2均大于0.95,可见Freundlich方程拟合吸附等温线的效果更好。河砂对酸性红B和酸性嫩黄2G的吸附量随着平衡液浓度的增加而增加。等温吸附模型拟合参数随p H的升高而减小。(2)不同p H下,酸性红B和酸性嫩黄2G在河砂中的运移速度不同。p H越高,两种染料的穿透曲线达到的峰值(C/C0)越接近1。出流达到峰值的时间随着p H的升高而逐渐缩短,染料进入河砂后穿透能力更好,易迁移。(3)随着酸性红B初始浓度的降低,穿透曲线达到峰值的时间缩短,且穿透曲线变陡。随着孔隙水流速从1.019 cm/min增加到2.038 cm/min,酸性红B开始出流、结束的时间均提前。流速为2.038 cm/min时穿透曲线峰值跨度最宽,且最先出流达到峰值。说明在流速过快时,酸性红B更易随水流迁移出。(4)采用HYDRUS-1D软件中的化学非平衡单点吸附模型(OSM)能较好地描述酸性红B在河砂中的迁移过程。模型反演获得一阶速率常数(α)值远小于100,表明吸附位点差异造成的非平衡对酸性红B在河砂中的迁移过程起主导作用,存在非瞬时吸附。(5)采用OSM能较好地模拟酸性嫩黄2G在河砂中的迁移过程。模拟得到的吸附分配系数KD和静态吸附实验拟合的Freundlich等温吸附模型结果趋势一致,均表明随着p H的升高,吸附能力降低。(6)运用HYDRUS-1D软件模拟酸性红B和酸性嫩黄2G的穿透曲线,反演获得分配系数KD值,进而得到阻滞因子Rd;与静态吸附实验中,通过Freundlich等温吸附模型拟合求得阻滞因子相比,其数值较小。
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