重非水相液体与水相界面面积的二维实验研究

摘要

多孔介质中重非水相液体(Dense Non-Aqueous Phase Liquid,DNAPL)与水相的界面面积是影响DNAPL在地下水中溶解速率的关键参数.本文通过二维均质砂箱实验,运用界面分配示踪法和体积分配示踪法分别测定DNAPL与水相的界面面积(单位介质体积内的面积,Anw)和DNAPL饱和度(Sn),并研究两者之间的相关关系.使用C18H29NaO3S(SDBS)作为界面分配示踪剂,Alcohol(2,4-Dimethyl-3-Pentanol)作为体积分配示踪剂,CaBr2作为保守示踪剂.利用Fe2+催化的Na2S2O8对DNAPL进行原位氧化修复,改变Anw和Sn.结果表明,通过定量(用孔隙体积数PV值衡量)加入Na2S2O8,Anw由206cm2逐渐降为37cm2,下降速率约为14 cm2/PV;Sn由1.34％逐渐降为0.33％,下降速率约为0.1％/PV;Anw和Sn之间具有良好的线性关系(Anw=146×Sn,R2 =0.987).此关系可用于估算多孔介质中DNAPL与水相之间的界面面积.对实验影响因素的分析表明,孔隙度的增大(变化率为20.7％)使示踪剂穿透曲线出现肩现象和拖尾现象,导致保守示踪剂的保留时间增加5.6％,界面面积减小6.8％.