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有机污染物在土工膜和压实粘土组成的复合衬垫中的扩散解析

发布时间:2021-10-06 14:27:06人气:443

土工膜和下伏压实黏土组成的复合衬垫已被广泛用作填埋场底部的衬垫系统。土工膜能减少污染物通过衬垫系统发生对流作用的横截面面积;土工膜下方的粘土衬垫往往渗透性很小,从而又抑制了通过膜缺陷引起的污染物渗漏;因此,复合衬垫对于防止污染物的对流运移是较为有效的。

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国外对控制较好的填埋场(水头较低,压实粘土和土工膜的施工质量较好)的监测数据亦表明污染物通过复合衬垫的渗漏率比较小.但是,有机污染物却能在完整的复合衬垫中发生扩散运移.对于施工质量较好的复合衬垫,土工膜的缺陷和漏洞很少,此时,在低水头作用下由对流作用引起的污染物的渗漏量往往要比由扩散作用引起的渗漏量小。因此,在研究有机污染物在复合衬垫中的运移问题时,往往忽略由土工膜缺陷引起的渗漏,而认为有机污染物主要以扩散的方式在复合衬垫中运移。

关于有机污染物在复合衬垫中运移的许多问题可采用数值方法进行求解,如利用有限差分法研究了有机污染物在复合衬垫中的扩散问题,利用有限层法研究了污染物在复合衬垫中的扩散问题。给出了稳态时有机污染物在复合衬垫中一维扩散解。给出了考虑半无限下边界时有机污染物在复合衬垫中的一维扩散解析,其在推导该解析解时假设填埋场渗滤液中的有机污染物浓度保持恒定不变。实际上,填埋场衬垫系统的厚度均是有限的,且填埋场渗滤液中有机污染物浓度也往往是随时间发生变化的。考虑有限厚度边界时有机污染物在复合衬垫中的一维扩散模型,并得到了填埋场有机污染物浓度随时间变化及土层中初始污染物浓度任意分布情况下的解析解。考虑2种常见的下边界条件,即零浓度下边界和零通量下边界。




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