非稳态渗流条件下多组分全氟化合物(PFAS)在包气带中的迁移机制研究

这篇研究通过3米大型土柱实验模拟非稳态渗流条件，揭示了长链(PFOS、PFOA)与短链(PFHxA、PFPeA)全氟化合物(PFAS)在包气带中的差异化迁移规律。研究发现短链PFAS迁移性强且无显著阻滞，而长链PFAS因固相吸附和空气-水界面吸附(AWI)呈现明显滞留现象，传统平衡吸附模型(Kd和KAWI)难以准确预测其动态迁移行为，为地下水污染修复提供了新见解。

　　

Highlight

研究亮点

本研究揭示了在模拟极端降雨事件的非稳态渗流条件下，全氟化合物(PFAS)在包气带中的复杂迁移行为。短链PFAS(PFHxA和PFPeA)展现出与保守示踪剂(溴化物)相似的快速迁移特性，而长链PFAS(PFOS和PFOA)则表现出显著的滞留效应，其穿透曲线呈现与干湿循环相关的浓度波动。这些发现为理解PFAS在非饱和带中的环境行为提供了重要依据。

结论

研究结论

通过3米大型土柱实验模拟深层包气带环境，本研究系统分析了多组分PFAS在瞬态渗流条件下的迁移特征。实验结果表明：短链PFAS具有高度迁移性，其行为可用传统对流-弥散模型描述；而长链PFAS的迁移受固相吸附和空气-水界面吸附(AWI)双重控制，传统平衡吸附参数(K_d和K_AWI)无法准确预测其动态迁移。研究提出新的概念模型，阐明干湿循环通过改变含水率分布影响PFAS在固相与流动相间的分配过程，这对地下水污染风险评估和修复策略制定具有重要指导意义。