本发明专利技术提供了一种基于重非水相液体DNAPL溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法，所述方法包括：测定DNAPL溶解速率；计算DNAPL溶解速率与界面面积的线性关系；根据所述线性关系，测定DNAPL与水相界面的界面面积。通过对DNAPL溶解速率进行测定，利用界面面积与DNAPL溶解速率的线性关系，只需获知DNAPL溶解速率一个参数，便可获得界面面积值，客观反映DNAPL在地下水中的迁移分布状况，帮助决策者选择最优的地下水有机污染修复方法，方法简便、可操作性强，缩短了实验周期，从而有效解决采用传统实验方法测定带来的经济和时间成本的问题，进而为地下水有机污染修复与治理工作提供技术支持。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境水文领域，具体涉及一种基于重非水相液体(Dense Non-Aqueous Phase Liquid，DNAPL)溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法。
技术介绍
在环境水文学领域，经常会涉及到两个不同液相的界面面积。例如，在有机污染物迁移分布研究中，发生在非水相液体(Non-Aqueous Phase Liquid，NAPL)与水相界面之间的物质转移过程，如NAPL的溶解或吸附，与NAPL与水相界面面积密切相关，因此测定NAPL与水相界面面积对于NAPL溶解速率、有机污染物修复和风险评价具有重要意义。重非水相液体(Dense Non-Aqueous Phase Liquid，DNAPL)，是NAPL的一种，具有低水溶性、弱迁移性、难降解并能滞留在含水层底部形成长期污染源的特征，也是有机污染物迁移分布研究中的一个热点。现有技术中，测定多孔介质中DNAPL与水相界面面积的常用方法包括界面分配示踪剂法和同步X射线成像法等。其中，界面分配示踪剂法是一种基于示踪剂在两相交界面处吸附造成迁移延迟的间接测定方法，已经成功运用于液-液之间和液-气之间的界面面积测定。已有学者通过室内一维柱实验和野外实验，应用阴离子表面活性剂(如sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS)、sodium dihexyl sulfosuccinate等)作为界面分配示踪剂来测定DNAPL与水相界面面积。同步X射线成像法利用X射线成像仪对介质进行三维成像，并对图像进行技术处理，得到界面面积值。上两种方法对于实验仪器的精度要求较高，实验周期较长，且在野外实际应用中误差较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于DNAPL溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法，测定DNAPL与水相的界面面积，客观反映DNAPL在地下水中的迁移分布状况，帮助决策者选择最优的地下水有机污染修复方法，方法简便、可操作性强。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于重非水相液体DNAPL溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法，所述方法包括如下步骤：测定DNAPL溶解速率；计算DNAPL溶解速率与界面面积的线性关系；根据所述线性关系，测定DNAPL与水相界面的界面面积。上述方案中，所述测定方法还包括：在测定DNAPL溶解速率的同时，测定与所述DNAPL饱和度的数值相对应的界面面积；根据DNAPL溶解速率及相对应的界面面积计算所述线性关系。上述方案中，所述测定DNAPL溶解速率，进一步包括如下步骤：步骤S101，通过体积分配示踪法，测定体积分配示踪剂试验中的污染物浓度值；步骤S102，根据公式D＝C*Q (7)计算DNAPL溶解速率D；其中，Q为流量，mL/min；C为流出液污染物浓度，mg/L。上述方案中，所述测定与所述DNAPL溶解速率的数值相对应的界面面积，进一步包括：根据界面分配示踪法及公式 R i f t = μ r μ c = 1 + A n w K i θ w + ρK d θ w - - - ( 1 ) ]]>计算与所述DNAPL溶解速率的数值相对应的界面面积；其中，Rift为根据界面示踪剂的穿透曲线计算得到，无量纲；μr和μc分别指界面分配示踪剂和保守示踪剂的保留时间，单位为s；Kd为示踪剂在水相和固相中的分配系数，mL·g-1；ρ为基质容重，g·cm-3；Anw为NAPL相与水相的界面面积，为每单位多孔介质体积的界面面积,cm2/cm3,单位简写为cm-1；θw体积含水率，无量纲；Ki为界面分配系数，cm。上述方案中，所述根据DNAPL溶解速率及相对应的界面面积计算所述线性关系，进一步包括：根据所计算的DNAPL溶解速率D及相对应的界面面积Anw,通过拟合，得出所述线性关系。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：通过对DNAPL溶解速率进行测定，利用界面面积与DNAPL溶解速率的相关关系，得到界面面积值，只需获知DNAPL溶解速率一个参数，便可获得界面面积值，是一种简便的测定界面面积的方法，同时客观反映DNAPL在地下水中的迁移分布状况，帮助决策者选择最优的地下水有机污染修复方法，方法简便、可操作性强，缩短了实验周期，从而有效解决采用传统实验方法测定带来的经济和时间成本的问题，进而为地下水有机污染修复与治理工作提供技术支持。本专利技术所述技术方案，测试精度已得到实验的验证，在室内易操作，在野外实际应用中不受复杂环境条件的限制，具有较好的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例的实验装置示意图；图2为本专利技术实施例中SDBS溶液浓渡与界面张力关系图；图3为本专利技术实施例中界面面积与DNAPL饱和度的关系图；图4为本专利技术实施例中界面面积与DNAPL溶解速率的关系图。附图标记说明：1-TCE注入口；2-样品流出口；3-取样器；4-三通转换器；5-废液瓶；6-支撑框架；7-样品注入口；8-储液瓶；9-泵。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的测定多孔介质中DNAPL与水相界面面积的常用方法，包括界面分配示踪剂法和同步X射线成像法，对于实验仪器的精度要求较高、实验周期较长、且在野外实际应用中误差较大的问题，提出了一种基于重非水相液体(Dense Non-Aqueous Phase Liquid，DNAPL)饱和度的DNAPL与水相界面面积的测定方法。目前关于DNAPL与水相界面面积的测定，以实验方法为主，但过程较为繁琐。因此，基于DNAPL饱和度与界面面积的相关关系或DNAPL溶解速率与界面面积的相关关系来研究界面面积的测定，作为一种测定界面面积的简便方法，具有重要意义。DNAPL饱和度和DNAPL与水相界面面积是描述多孔介质中有机污染物分布特征的两个重要参数。DNAPL饱和度的改变会影响界面面积的大小，二者间的相关关系可作为一种估算多孔介质中液相有机物与水相界面面积的简便方法，对于研究DNAPL迁移分布和修复技术研究具有指导作用。本专利技术通过体积分配示踪法测定DNAPL饱和度。该方法基于体积分配示踪剂在DNAPL相内分配造成迁移延迟，从而测定DNAPL饱和度。可以采用醇类作为体积分配示踪剂，例如Isopro本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于重非水相液体DNAPL溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：测定DNAPL溶解速率；计算DNAPL溶解速率与界面面积的线性关系；根据所述线性关系，测定DNAPL与水相界面的界面面积。
【技术特征摘要】
1.一种基于重非水相液体DNAPL溶解速率的DNAPL与水相界面面积的测定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：测定DNAPL溶解速率；计算DNAPL溶解速率与界面面积的线性关系；根据所述线性关系，测定DNAPL与水相界面的界面面积。2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述测定方法还包括：在测定DNAPL溶解速率的同时，测定与所述DNAPL饱和度的数值相对应的界面面积；根据DNAPL溶解速率及相对应的界面面积计算所述线性关系。3.根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于，所述测定DNAPL溶解速率，进一步包括如下步骤：步骤S101，通过体积分配示踪法，测定体积分配示踪剂试验中的污染物浓度值；步骤S102，根据公式(7)D＝C*Q (7)计算DNAPL溶解速率D；其中，Q为流量，单位为mL/min；C为流出液污染物浓度，单位为mg/L...
【专利技术属性】
技术研发人员：李木子，翟远征，滕彦国，王金生，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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