1、土壤和地下水污染問題已成為環(huán)境污染問題中的一個(gè)重要研究課題。而污染物種類繁多，其中對(duì)氟污染物的研究，是目前比較關(guān)注的環(huán)境問題之一。由于氟具有特殊的化學(xué)性質(zhì)，它在土壤中的遷移方向和強(qiáng)度，取決于土壤性質(zhì)和多種環(huán)境要素的共同作用，即氟在多孔介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程。目前研究污染物在飽和、非飽和土壤中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律常用的方法是土柱實(shí)驗(yàn)，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以幫助我們分析影響遷移轉(zhuǎn)化的各種因素，揭示污染物在多孔介質(zhì)中的運(yùn)移機(jī)理，同時(shí)也可

2、解決野外實(shí)驗(yàn)投資大、周期長(zhǎng)、不確定因素較多難以控制等問題，從而縮短了實(shí)驗(yàn)研究周期。 本文基于多孔介質(zhì)中溶質(zhì)運(yùn)移理論，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上完整地從小土柱—大土槽、飽和—非飽和、單層土壤—成層土壤作了全套的大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，采用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算相結(jié)合的分析研究方法，歸納總結(jié)了氟(氯)離子在不同條件下的運(yùn)移規(guī)律，并對(duì)非飽和土壤中土水運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了擬合計(jì)算分析研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)通過不同尺度的飽和、非飽和土柱實(shí)驗(yàn)，獲得氟(氯)在不同質(zhì)地、不

3、同分層土壤條件下的運(yùn)移規(guī)律，并利用擬合穿透曲線法反求出運(yùn)移參數(shù)。重點(diǎn)研究了不同的加溶質(zhì)方式對(duì)氟離子在土壤中運(yùn)移規(guī)律的影響。結(jié)果表明：氟離子在粘粒含量高的的土壤中的阻滯因子和水動(dòng)力彌散系數(shù)均大于粘粒含量低的土壤中的阻滯因子和水動(dòng)力彌散系數(shù)。在加溶質(zhì)方式上，同時(shí)注入NaF和NaCl混合溶液比單獨(dú)注入NaF溶液在濃度峰值到達(dá)時(shí)間上要來得慢些，濃度峰值也小，但在清水淋濾過程中合加NaF和NaCl混合溶液時(shí)淋出氟的濃度比單加NaF溶液時(shí)要大，這表

4、明鈉離子的加入對(duì)氟離子的遷移起了促進(jìn)作用。通過氟氯對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)一步明確了氟離子較氯離子更加活潑。 (2)對(duì)各種不同配比的土壤進(jìn)行了非飽和土水運(yùn)動(dòng)參數(shù)的大量實(shí)驗(yàn)研究，得到了土水特征曲線、非飽和導(dǎo)水率的關(guān)系，并利用VG模型對(duì)其進(jìn)行了擬合分析研究。并將所得參數(shù)應(yīng)用到非飽和—飽和土柱實(shí)驗(yàn)計(jì)算中，為氟運(yùn)移理論模型的初步應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 (3)通過大土柱和準(zhǔn)三維大土槽物理模型實(shí)驗(yàn)對(duì)氟氯離子在垂向和水平方向上動(dòng)態(tài)遷移特性進(jìn)行了比較研究，得

5、到了不同特性的運(yùn)移規(guī)律。將小土柱物理模型率定的參數(shù)應(yīng)用到大土槽中，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)參數(shù)作了修正。在模型編程計(jì)算時(shí)，為了減小流速波動(dòng)對(duì)氟、氯離子運(yùn)移的影響，在模型計(jì)算中流速?zèng)]有按常規(guī)方法取平均流速，而是研究了分段流速計(jì)算的方法，結(jié)果表明，后種計(jì)算模擬方法更接近實(shí)驗(yàn)值。 (4)為了探討氟離子濃度在水平和垂直方向上的淋濾凈化過程，采用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)各測(cè)點(diǎn)氟離子濃度衰減變化進(jìn)行擬合研究，表明其符合指數(shù)衰減曲線規(guī)律。為建立氟離子濃度峰值衰減與