红黏土中双电层对氟化物迁移吸附的影响机制试验研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuxuan423
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随着云南绿色水电铝项目的开工建设,电解铝产生的固废中含有大量的氟化物,这些固废的填埋及存储不当,将会导致土壤及地下水氟污染。而云南很多岩溶地区都以红黏土分布,红黏土有着特殊的物化性质,尤其是红黏土中含有大量容易发生络合作用化学成分,会改变对氟化物的吸附作用,因此通常被作为天然的防渗材料。所以开展岩溶区红黏土中双电层对氟化物运移影响研究,为岩溶区土壤及地下水污染防治及修复提供理论依据。本文以曲靖市岩溶区红黏土作为研究对象,制备含不同比例的SiO2和AI(OH)3红黏土实验原料,通过静态吸附实验,柱实验,双电层Zeta电位实验,研究不同土壤中双电层对氟化物的迁移影响机制,论文研究得到以下主要结论:(1)通过静态吸附实验可以看出不同的化学成分对氟的吸附有促进作用,含有不同化学成分的红黏土对氟的最大吸附量均大于原始红黏土的最大吸附量,含有不同化学成分的红黏土的静态阻滞系数均大于原始土壤,化学组分发生改变的红黏土吸附能力加强;(2)对静态吸附后的红黏土测量双电层发现,同种化学组分红黏土双电层中离子占比(B值)随着氟化钠溶液浓度的升高而升高;不同化学组分红黏土的B值在同一氟化钠溶液中的变化规律不同。红黏土吸附能力与双电层中扩散层离子占比B值有关。红黏土吸附能力越强,阻滞系数越大,双电层中扩散层离子占比越大,最大吸附量越大。(3)通过柱实验研究发现,氟化钠溶液湿润锋的迁移速度因化学成分的改变发生了减缓的现象,而且针对十种不同类型化学成分的红黏土,湿润锋达到同一深度所需要的时间不同,同时发现红黏土中化学成分的改变会影响阻滞系数以及弥散系数,且实验现象与静态吸附实验相符。(4)通过柱实验后红黏土胶体Zeta电位实验可以发现双电层中离子占比变化规律与静态吸附所测结果相同,且弥散系数和阻滞系数呈线性关系,此外,对阻滞系数的拟合效果比弥散系数的拟合效果好,氢氧化铝组红黏土样品的弥散系数和阻滞系数的拟合效果比其他两组的拟合效果均较好。(5)因化学成分改变,改变了红黏土中的双电层,进一步影响了迁移和吸附能力。
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