摘要
湖北省作为中国磷化工大省，随着磷化工业的发展，每年的固体废弃物磷石膏的产量也一直持续增长，大部分磷石膏采取露天堆存，在堆存中由于降水以及沉降挤压产生了大量磷石膏渗滤液，其中磷、砷污染物容易对渣场周边土壤及地下水造成严重危害。本课题以湖北楚星磷石膏渣场为研究区（其渗滤液总磷浓度为777mg/L，砷浓度0.31mg/L），按以下四部分探究渣场中磷、砷元素在土壤中的分布特征及扩散规律，得出相关结论： （1）通过对渣场周边实地调查发现，土壤中有一定含量的磷和砷，其中在渣场的东侧区域含量较高且污染物范围较大，可知污染扩散与地下水流向一致。具体污染扩散规律难以通过实际调研确定，因此需要室内土柱实验模拟。 （2）土壤较深层取样复杂且成本较高，通过室内土柱淋滤实验发现渗滤液pH、流量、磷浓度、砷浓度及时间为影响磷、砷元素在土壤中迁移的因素。 （3）采用Hydrus-1D，建立了土壤中磷、砷污染物在土壤中渗透的数值模拟模型。在运移500天时，磷元素浓度在整个土壤层达到一致；在运移900天时，砷元素浓度在整个土壤层达到一致。同样模拟了不同深度土层中的磷、砷元素随时间变化，在运移500天时整个土壤层磷浓度相同为760mg/L，在运移900天时整个土壤层砷浓度相同为0.31mg/L，且都为最大值不再随运移时间的增加而增加。 （4）随后采用GMS软件，建立了磷、砷污染物的地下水溶质运移扩散模型，模拟表明，随着时间的推移，污染区域增大。磷石膏渣场磷、砷浓度最高，以磷石膏渣场为中心向四周扩散，由模型看到扩散为地下水流方向，即由西向东。在渣场运行30年后总磷水平上最大扩散距离为1300m，污染面积为450920m2，砷水平上最大扩散距离为972m，污染面积为369000m2。 （5）提出磷石膏渣场污染相应防治措施：可从源头减少污染源产生，提高磷石膏利用率；对磷石膏渣场进行覆盖，来减少污染物下渗；做好渗滤液收集系统，使渗滤液得到合理处置。
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