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垃圾填埋场所产生的垃圾渗滤液中含有大量的污染物,种类繁多且其中有相当数量的致癌、促癌物质。COD的浓度最高为90000mg/L,对地下水以及土体的污染危害严重。然而土的颗粒与孔隙的分布直接影响着水分及污染物质在土体中的迁移方式及途径,从而影响着污染物质在土体中的迁移。目前国内外学者对土体颗粒和孔隙的分形特征与COD在土体中的迁移相结合的系统研究很少。本文选取6种颗粒粒径分布分维、孔隙分布分维不同的土样进行了颗分实验、压汞实验、渗透实验、吸附实验以及淋滤实验等,研究了土体分形特征与土对COD的吸附能力、土的渗透性能间的关系以及土体分形特征对土中COD迁移的影响,并运用Hydrus-1d软件对COD在开封芦花岗垃圾填埋场下部包气带中的迁移规律进行模拟计算,以说明土体的分形特征对COD在包气带介质中迁移的影响。通过对土体颗粒粒径分布分维与土对COD吸附能力的关系研究表明,随着粘粒含量的增大,土体颗粒粒径分布分维值逐渐增大,其平衡吸附量与吸附分配系数逐渐增大,均呈正相关关系。土的颗粒粒径分布分维与其相对应的渗透系数间的关系可用指数函数表示,综合分析可得土的细粒含量越大分维值越大,其渗透系数就越小,否则现象相反。土体的渗透系数与孔隙分布分维两者间有较好的相关关系,微孔隙、小孔隙、中大孔隙的分布分维与渗透系数的关系曲线与总孔维与渗透系数的关系曲线在形式上是一致的,其关系都为指数函数关系,但是每条曲线的趋势变化点不同。且其回归关系函数式不是简单的加权关系。土体颗粒粒径分布分维与生物降解系数的关系曲线为二次函数式,在趋势上,颗粒粒径分布分维越大,生物降解系数先减小后增大。土的颗粒粒径分布分维、孔隙分布分维与COD出流浓度稳定时间之间的关系为颗粒粒径分布分维值越大或者孔隙分布分维值越大,COD出流浓度达到稳定的时间就越长。运用Hydrus-1d模拟计算垃圾渗滤液中COD在芦花岗垃圾填埋场下部包气带5m厚颗粒粒径分布分维、孔隙分布分维较小的粉土介质以及更换为5m厚颗粒粒径分布分维、孔隙分布分维较大的粘土介质中的迁移规律得知：垃圾填埋场上部垃圾渗滤液COD浓度为4000mg/L,包气带介质为颗粒、孔隙分维小的粉土时,地下水中COD浓度超过超过Ⅰ类、Ⅱ类水、Ⅲ类水标准的时间分别为72.07h、79.85h、83.74h;在相同的垃圾渗滤液浓度,选择颗粒粒径分布、孔隙分布分维较大的粘土作为该垃圾场包气带介质时,COD向下运移造成地下水劣于Ⅰ类水、Ⅱ类水、Ⅲ类水的时间分别为1706.77h、1852.1h、1945.76h,均比包气带为粉土时的COD超标时间延长了23倍。因为土的颗粒粒径分布分维越大,土体吸附能力越强,渗透系数越小,传质过程越难进行；孔隙分布分维越大,渗透系数越小,传质过程难以进行,否则现象相反。软件模拟计算的COD在颗粒粒径分布、孔隙分布分维大的粘土中迁移时间比在颗粒粒径分布、孔隙分布分维小的粉土中的迁移时间延长23倍的现象与上述理论相符。因此选择颗粒粒径分布分维与孔隙分布分维大的土体作为固体废弃物填埋场下部垫层或者地下水污染防治工程屏障以有效地延长潜水面处地下水COD浓度超标时间的做法是合理的。本文的创新点在于系统全面的研究了土体分形特征对垃圾渗滤液中COD在土中的吸附能力的影响、土体分形特征与渗透系数间的关系以及土体分形特征对垃圾渗滤液中COD在包气带土中迁移规律的影响。