式中：如為PAM在第W厘米土壤中的吸附量， mg/g; V。為淋濾到土柱中的PAM的量，mL;辦為土 柱第W厘米下滲出液中PAM的質(zhì)量濃度，mg/L; K為土柱第iV厘米下滲出液的體積，mL;P;v_，為土 柱第W - 1厘米下滲出液中PAM的質(zhì)量濃度， mg/L;VN_，為土柱第W - 1厘米下滲出液的體積， mL;m為每厘米土層鹽堿土的質(zhì)量，mg。

2結(jié)果與討論

2.1吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 液固比對(duì)鹽堿土中PAM吸附量的影響 在PAM質(zhì)量濃度為1 000 mg/L、靜態(tài)吸附時(shí) 間為2 h的條件下，考察了液固比對(duì)鹽堿土中PAM 吸附量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可見：當(dāng)液 固比小于25時(shí)，隨液固比增大,PAM吸附量迅速升 高；當(dāng)液固比大于25時(shí)，PAM吸附量基本不變，這 說(shuō)明達(dá)到了飽和吸附。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)殡S著 液固比的增大,PAM溶液量增大，單位質(zhì)量土壤所 接觸的PAM的量增加，故PAM吸附量增大；液固

比增大到一定程度時(shí)，鹽堿土中PAM吸附量趨于 飽和。因此,PAM在鹽堿土中吸附平衡時(shí)的液固比 為25。

2.1.2吸附時(shí)間對(duì)鹽堿土中PAM吸附量的影響 在液固比為25、PAM質(zhì)量濃度為1 000 mg/L 的條件下，考察了吸附時(shí)間對(duì)鹽堿土中PAM吸附 量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2。由圖2可見：當(dāng)吸附時(shí) 間小于8 h時(shí)，PAM在鹽堿土中的吸附量隨吸附時(shí) 間延長(zhǎng)而迅速增加；當(dāng)吸附時(shí)間大于8 h時(shí)，PAM 在鹽堿土中的吸附量趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)椋S吸附 時(shí)間延長(zhǎng)，土壤充分接觸吸附PAM的機(jī)會(huì)增多，吸 附量逐漸增大，當(dāng)鹽堿土中PAM吸附量逐漸飽和 時(shí)，吸附時(shí)間對(duì)PAM吸附量的影響逐漸變小。因 此，PAM在鹽堿土中的飽和吸附時(shí)間為8 h。

圖2吸附時(shí)間對(duì)鹽堿土中PAM吸附量的影響

2.1.3吸附等溫線

在液固比為25、吸附時(shí)間為8 h、室溫條件下, PAM在鹽堿土中的吸附等溫線見圖3。由圖3可 見,PAM在鹽堿土中表現(xiàn)出經(jīng)典的吸附行為，吸附 量先隨PAM質(zhì)量濃度的增大而急劇增加，在PAM 質(zhì)量濃度高于某一值后吸附量出現(xiàn)一平臺(tái)，這表明 PAM在鹽堿土表面的吸附已達(dá)到飽和，說(shuō)明PAM 在鹽堿土表面的吸附是“單層”吸附，這一點(diǎn)與文獻(xiàn) [1 ~4]結(jié)果一■致。

由實(shí)驗(yàn)可知，PAM在鹽堿土中的飽和吸附量為 0.81 mg/g。根據(jù)吸附曲線變化趨勢(shì)，對(duì)吸附數(shù)據(jù) 采用Langmuir等溫吸附方程進(jìn)行回歸擬合，PAM 在鹽堿土中的吸附關(guān)系曲線與Langmuir等溫吸附 回歸曲線具有較好的吻合性，其線性相關(guān)系數(shù)為 0.997 2,擬合方程如下。

qe = 1/( 1.25 +3. 185p0')

式中味為PAM在鹽堿土中的平衡吸附量，mg/g。

2.2遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2. 1 PAM在鹽堿土中的自然遷移規(guī)律

在PAM質(zhì)量濃度為1 000 mg/L、PAM溶液淋 濾量分別為110 mL和220 mL的條件下，考察了 PAM在鹽堿土中的自然遷移規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖 4。由圖4可見:沿地表隨鹽堿土深度增加，各土層 的PAM含量減少，且減少的幅度越來(lái)越小;PAM溶 液淋濾量為HO mL時(shí)，鹽堿土第1 cm 土壤中PAM 含量占總淋濾量的75. 6%，3 cm以內(nèi)土壤中PAM 含量占總淋濾量的99. 9%以上；PAM溶液淋濾量 為220 mL時(shí)，鹽堿土第1 cm 土壤中PAM含量占 總淋濾量的59.4%，3 cm以內(nèi)土壤中PAM含量占 總淋濾量的96. 1%。這是因?yàn)?，土層越靠近上? 接觸PAM溶液的時(shí)間越充分，由于土壤的吸附及 截留作用，致使PAM含量沿土層深度方向逐漸減 少。在實(shí)驗(yàn)條件下，PAM溶液淋濾量為110 mL和 220 mL時(shí)，其在鹽堿土中的遷移深度分別為4 cm和 5 cm，可見PAM溶液淋濾量越大，PAM的遷移深度 越遠(yuǎn)，各層土壤中PAM的含量也相應(yīng)增加。這是 由于，PAM溶液淋濾量越大，其在土壤中的停留時(shí) 間越長(zhǎng)，土壤吸附和滯留PAM的機(jī)會(huì)就越多，致使 各個(gè)土層積累PAM的量越大。

另外，在自然遷移實(shí)驗(yàn)中，兩種淋濾量鹽堿土 中第1 cm 土層中PAM的含量都超過(guò)其飽和吸附 量0.81mg/g。主要有兩方面原因：一是PAM在土 壤中有一定的吸附，源于第1 cm 土層的特殊性，易 達(dá)到飽和吸附條件，吸附量較大；二是PAM在向下 遷移的過(guò)程中，各層土壤顆粒對(duì)其有截留作用，使 得PAM滯留在表層土壤中，既沒(méi)有被吸附，也無(wú)法 向下運(yùn)移，再由于實(shí)驗(yàn)裝置的局限性，將這部分滯 留在土層中的PAM量也計(jì)算在內(nèi)，致使第1 cm 土 層中PAM含量超過(guò)飽和吸附量。

2.2.2 模擬降雨情況下PAM在鹽堿土中的遷移 規(guī)律

根據(jù)大慶市年平均降雨量為425 mm，模擬降雨 情況下PAM在鹽堿土中的遷移規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見 圖5。由圖5可見:模擬降雨遷移實(shí)驗(yàn)中，沿地表隨 鹽堿土深度增加，PAM的含量減少，減少幅度越來(lái) 越??；PAM溶液淋濾量越大，PAM遷移的深度越 遠(yuǎn)，各層土壤中PAM的含量也相應(yīng)增加;PAM溶液 淋濾量為110 mL時(shí)，鹽堿土第1 cm 土壤中PAM 含量占總淋濾量的64. 3%，3 cm以內(nèi)土壤中PAM 含量占總淋濾量的90. 7% ;PAM溶液淋濾量為 220 mL時(shí)，第1 cm 土壤中PAM含量占總淋濾量的 45.9%，3 cm以內(nèi)土壤中PAM含量占總淋濾量的 86. 1 % ;與自然遷移規(guī)律相比，土壤深度2 cm以內(nèi) 的PAM含量均減少，土壤深度大于2 cm時(shí)PAM 含量增加。這是因?yàn)椋谀M降雨情況下，土壤中 滯留的PAM在水的推動(dòng)力作用下向下遷移，下層 未達(dá)到飽和吸附的土壤吸附PAM，使上層土壤中 PAM含量有所減少，下層土壤PAM含量有所增加。 在模擬降雨條件下，PAM溶液淋濾量為110 mL和 220 mL時(shí)，其在鹽堿土中的遷移深度分別為5 cm 和6 cm，與自然遷移相比，PAM又向下遷移了 1 cm。這說(shuō)明在大量降雨情況下，滯留在土層中的

PAM受到向下的曳力而垂向遷移。

另外，在模擬降雨實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，模擬降雨量 約為1 800 mL時(shí)，在鹽堿土中PAM可遷移最深深 度的滲出液中就已經(jīng)檢測(cè)不出PAM的存在，這說(shuō) 明即使增加降雨量，也不會(huì)對(duì)PAM的垂向遷移有 太大影響,且再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的淋雨后，土壤中的 黏土顆粒膨脹及聚合物的遷移會(huì)逐漸堵塞部分孔 道，從而阻礙聚合物的向下遷移。也就是說(shuō)，PAM 的垂向遷移受降雨量的影響是一定的。此外，與自 然界真實(shí)的遷移情況相比，本實(shí)驗(yàn)具有局限性，實(shí) 驗(yàn)中模擬降雨行為是一次性的，時(shí)間比較集中，同 等雨量情況下，自然界降雨量是在一年時(shí)間內(nèi)完成 的。這造成實(shí)驗(yàn)中未等PAM完全吸附及降解等行 為的發(fā)生，就促使PAM垂向遷移，致使實(shí)驗(yàn)中PAM 遷移較遠(yuǎn)。而且本實(shí)驗(yàn)?zāi)M單位面積PAM溶液液 層厚度較大，而在正常情況下，PAM溶液泄漏后單 位面積液層厚度將不會(huì)超過(guò)此值，因?yàn)橐簩雍穸忍?大使土壤垂向的阻力遠(yuǎn)大于水平方向的擴(kuò)散力， PAM.水平擴(kuò)散量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂向遷移量。綜上所 述，一般情況下，PAM意外泄露后其在鹽堿土中的 遷移深度不超過(guò)10cm。

3結(jié)論

a)研究了 PAM在鹽堿土中的吸附行為，實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)，隨吸附時(shí)間延長(zhǎng)、液固比增大，PAM在鹽堿土 中的吸附量逐漸增大。PAM在鹽堿土中的飽和吸 附條件為:液固比25，平衡吸附時(shí)間8 h。在此條件 下得出的PAM在鹽堿土中的吸附等溫線符合 Langmuir等溫吸附模型，具有典型的單分子層吸附 規(guī)律，飽和吸附量為0.81 mg/g。

b)PAM在鹽堿土中的遷移規(guī)律為：沿地表隨 土壤深度增加，PAM的含量減少。PAM溶液淋濾量越大，遷移深度越深，各層土壤中PAM的含量也 相應(yīng)增加。模擬降雨與自然遷移的規(guī)律相似，降雨 迫使PAM沿地表向下多遷移1 cm,遷移深度在5 ~ 6 cm。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鹽堿土對(duì)PAM的截留能力 較強(qiáng)，意外泄漏的PAM主要集中在地表下3 cm以 內(nèi)處，占總淋濾量的86. 1% ~ 99.9%。PAM在大 慶市鹽堿土中的遷移深度不超過(guò)10 cm。