Xác định hệ số phân phối Zn và mô phỏng vận chuyển phản ứng từ các bãi chôn lấp ở Mar Del Plata, Argentina

Springer Science and Business Media LLC - Tập 51 - Trang 463-469 - 2006
Daniel Martínez1, Silvana Mascioli1, Emilia Bocanegra2
1CONICET – Centro de Geología de Costas y del Cuaternario de la U.N. de Mar de Plata, Mar del Plata, Argentina
2Centro de Geología de Costas y del Cuaternario de la U.N. de Mar de Plata – CIC Prov. de Bs.As., Mar del Plata, Argentina

Tóm tắt

Hệ số phân phối (Kd) thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ của một nguyên tố, được hấp thụ trên bề mặt rắn và nồng độ còn lại của nó trong dung dịch. Kd là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình vận chuyển phản ứng, đại diện cho hạng mục nguồn/bẫy và giải thích sự khác biệt giữa vận tốc vận chuyển của các nguyên tố không bảo tồn (Kd>0) và vận tốc dòng chảy nước. Trong bài báo này, giá trị Kd cho nguyên tố Zn trong các trầm tích giống như đất phù sa tạo thành tầng chứa nước Pampeano được xác định và giá trị này được sử dụng trong mô hình hóa vận chuyển phản ứng từ bãi rác của thành phố Mar del Plata (Argentina). Việc xác định giá trị Kd được thực hiện thông qua các thí nghiệm theo lô. Kết quả thu được cho thấy sự phù hợp tốt với đồng đặc Freundlich, với giá trị KF=300.95 ml g−1 và giá trị chỉ số siêu b b là 0.3961. Những giá trị này đã được áp dụng trong mô hình hóa vận chuyển phản ứng sử dụng mã Visual Modflow. Đám mây Zn thu được cho thấy tính di động thấp của nguyên tố này trong các điều kiện oxy hóa của môi trường.

Từ khóa

#hệ số phân phối #vận chuyển phản ứng #nguyên tố Zn #mô hình hóa #bãi chôn lấp #Mar del Plata

Tài liệu tham khảo

Appelo CAJ, Postma D (1993) Geochemistry, groundwater and pollution. A.A. Balkema, Rotterdam, pp 1–536 Baedecker MJ, Back W (1979a) Modern marine sediments as a natural analog to the chemically stressed environment of a landfill. J Hydrol 43:393–414 Baedecker MJ, Back W (1979b) Hydrogeological processes and chemical reactions at a landfill. Ground Water 17:429–437 Beck P, Jancoski P (2000) Using Kd-test data in the estimation of contaminant attenuation risk assessment. In: Sililo O et al. (eds) Proceedings of the XXX IAH Congress: groundwater: past achievements and future challenges. Balkema, Rotterdam, pp 697–701 Beck P, Jancoski P (2002) Hydrogeochemical reactions that control heavy metal mobility in the saturated portion of a sand aquifer. In: Bocanegra E et al. (eds) Proceedings of the XXXII IAH Congress: groundwater and human development. Full Papers CD, Mar del Plata, pp 938–945 Bocanegra EM, Martinez DE, Farenga M, Civil E, (1998) Modelación del balance hidráulico y del flujo contaminante de un relleno sanitario en Mar del Plata. IV Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea, Actas vol 1. Montevideo, pp 312–321 Bocanegra E, Massone H, Martínez D, Civit E, Farenga M (2001) Groundwater contamination: risk management and assessment for landfills in Mar del Plata, Argentina. Environ Geol 40(6):732–741 Bocanegra EM, Martinez DE, Benavente MA, Massone HE (2003) Impacto del lixiviado de rellenos sanitarios en la cuenca del Arroyo Lobería. II: Modelo hidrogeológico de la cuenca. III Congreso Argentino de Hidrogeología, Actas (2), Rosario, Argentina, pp387–395, ISBN 950-673-395-3 Criddle CS, Alvarez LA, McCarty PL (1991) Microbial processes in porous media. In: Bear J, Yavuz M, Corapcioglu (eds) Transport processes in porous media, proceedings of the NATO advances study institute, Series E: Applied Sciences, p 825 Deustch WJ (1997) Groundwater geochemestry: fundamentals and applications to contamination. Lewis Publishers, Boca Raton, p 221 Drever JI (1982) The geochemistry of natural waters. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, p 387 Garrels RM, Christ RL (1965) Solutions, minerals and equilibria. Harper and Row, New York, p 450 Guiger N, Franz T (1996) Visual Modflow. The integrated modeling environment for Modflow and Modpath. Versión 2.00. User’s Manual, p 161 Hem JD (1992) Study and interpretation of the chemical characteristics of natural waters. U.S.G.S. Water-Supply Paper 2254, fourth printing, p 263 Howard KWF, Eyles N, Livingstone S (1996) Municipal land filling practice and its impact on groundwater resources in and around Toronto, Canada. Hydrogeol J 4(1):64–79 Krupka KM, Kaplan DI, Whelan G, Serne RJ, Mattigod SV (1999) Understanding variation in partition coeffcient, Kd values. The Kd model, methods of measurements and application of chemical reaction codes, vol 1. EPA 402-R-99-004A, p 160 Lexow C, Morell I, Bonorino G (2005) Glyphosate mobility in piermont soils of the Auestrales range in the South of Bunos Aires Province. In: Bocanegra EM et al. (eds) Groundwater and human development. IAH Selected Papers. Baalkema Publishers, London UK, pp 199–206 Lyman W, Rel W, Rosenblatt D (1982) Handbook of chemical property estimation methods. McGraw-Hill Book Company, New York Martinez DE, Osterrieth M, Maggi J (1998) Equilibrio solución-fase mineral en el acuífero clástico de la Cuenca superior del arroyo Lobería, Partido de General Pueyrredón. V Jornadas Geológicas Bonaerenses 2:23–30 Martínez DE, Bocanegra EM, (2002) Hydrogeochemistry and cationic exchange processes in the coastal aquifer of Mar del Plata, Argentina. Hydrogeol J 10(3):393–408 Martínez DE, Massone HE, Ceron JC, Farenga M, Ferrante A (2003) Hidrogeoquímica del área de disposición final de residuos de Mar del Plata, Argentina. Boletín Geológico Minero de España, Número Monográfico Iberoamericano Hidrología Subterránea 114(2):237–246, ISSN 0366-0176 McDonald JM, Harbaugh AW (1998) A modular three-dimensional finite-difference flow model. Techniques of water resources investigations of the US Geological Survey, Book 6, p 586 Mascioli S, Benavente MA, Martinez DE (2005) Estimation of transport hydraulic parameters in a Loessic Sediment, Argentina. Application of column tests. Hydrogeol J 13:849–857 Mojid MA, Vereecken H (2005) On the physical meaning of retardation factor and velocity of a nonlinearly sorbing solute. J Hydrol 302:127–136 Paikaray S, Banerjee S, Nukherji S (2005) Sorption behavior of heavy metals onto shales and correlation with shale geochemistry. Environ Geol 47:1162–1170 Parkhurst DL, Appelo CAJ (1999) User´s guide to PHREEQC (Version 2) – A computer program for speciation, batch reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. U.S.G.S. Water-Resources Investigations Report 99–4259, pp1–312 Perkin Elmer (1982) Analytical methods for atomic adsorption spectrophotometry. Connecticut, USA, p 410 Reardon EJ (1981) Kd’s – Can they be used to describe reversible ion sorption in contaminant migration? Ground Water 19(3):279–286 Schroeder PR, Lloyd CM, Zappi PA, Aziz NM (1994) The hydrologic evaluation of landfill performance (HELP) model. Version 3.1. US Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, p 100 Stumm W, Morgan J (1981) Aquatic chemistry. An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters, 2nd edn. Wiley, New York, p 780 Teruggi M (1957) The nature and origin of the argentine loess. J Sediment Petrol 27(3):322–332 Usunoff E, Arias D (2003) Reactividad de solutos comunes en aguas subterráneas de la cuenca del arroyo Azul, argentina. III Congreso Argentino de Hidrogeología, Actas 2, Rosario, Argentina, pp 445–449 Zheng C, Papadopulos SS, Associates Inc. (1990) MT3D. A modular three-dimensional transport model for simulation of advection, dispersion and chemical reaction of contaminants in groundwater systems. US Environmental Protection Agency, Cincinnati, p 99