什(shén)麽是輕質非水(shuǐ)相流體？
LNAPL: Light, nonaqueous-phase liquid
LNAPL 污染質是不溶于水(shuǐ)的(de)有機化(huà)合物(wù)，并且比水(shuǐ)要輕 （密度 < 1.0 g/cm3)，所以叫輕質非水(shuǐ)相流體。
它從哪裏來(lái)？
因爲它主要存在于原油、汽油、柴油等油類物(wù)質中。所以LNAPL的(de)污染的(de)主要來(lái)源自煉油廠、加油站、或者儲油設施的(de)油類洩漏。在國内，LNAPL的(de)主要來(lái)源是石油烴類污染物(wù)。
爲什(shén)麽我們要關注它？
當LNAPL被釋放，它可(kě)以向下(xià)和(hé)橫向遷移，由此産生的(de)LNAPL分(fēn)布取決于土壤的(de)特性，非水(shuǐ)相流體特性和(hé)LNAPL的(de)釋放量。
我們爲什(shén)麽要關注它？有三點說明(míng)。
1.因爲LNAPL的(de)洩漏不僅會造成地下(xià)水(shuǐ)和(hé)土壤污染，同時(shí)石油類揮發性氣體侵入室内，對(duì)室内空氣也(yě)會造成污染。
2.由于LNAPL污質的(de)特殊性質，它會浮在地下(xià)水(shuǐ)的(de)面上，在地下(xià)形成氣-LNAPL-水(shuǐ)三相體系。因此，地下(xià)水(shuǐ)中的(de)LNAPL污染的(de)研究具有其特殊性，增加了(le)對(duì)污染場(chǎng)地評估的(de)難度。如果污染場(chǎng)地長(cháng)期得(de)不到治理(lǐ)，會嚴重影(yǐng)響生态和(hé)增加污染物(wù)轉移和(hé)擴散的(de)風險。
3.根據美(měi)國的(de)環境法規，執法部門要求污染者對(duì)其造成的(de)LNAPL污染進行處理(lǐ)和(hé)對(duì)其彙報。根據執法部門的(de)要求，LNAPL清除要确保最大(dà)程度地減少LNAPL的(de)擴散，以保護人(rén)類健康和(hé)環境爲目标。
LNAPL修複過程和(hé)概念模型的(de)演變
△LNAPL修複過程和(hé)概念模型的(de)演變
LNAPL管理(lǐ)是包含現場(chǎng)評估、監測、LNAPL概念性場(chǎng)地模型開發、相關問題識别、驗證以及修複技術選擇的(de)應用(yòng)過程。
LNAPL概念模型的(de)初步開發和(hé)持續改進對(duì)于識别和(hé)修複LNAPL污染場(chǎng)地非常關鍵。上圖是LNAPL修複過程和(hé)LNAPL概念模型的(de)演變, 圖中記錄了(le)LNAPL概念模型的(de)逐步演變，每一個(gè)概念模型階段的(de)具體目的(de)。
LNAPL的(de)遷移與分(fēn)布
△LNAPL的(de)遷移與分(fēn)布
LNAPL滲入地下(xià)，它可(kě)以同時(shí)橫向或者縱向的(de)轉移，直到接觸到地下(xià)水(shuǐ)。少量的(de)LNAPL洩露會相對(duì)固定的(de)殘留在土壤的(de)孔隙之中，而大(dà)量的(de)LNAPL洩露更可(kě)能在土壤中留下(xià)固定殘留之後，再遷移到地下(xià)水(shuǐ)層。
構成LNAPL的(de)成分(fēn)和(hé)化(huà)學品的(de)組成部分(fēn)可(kě)能會随著(zhe)時(shí)間的(de)推移通(tōng)過各種揮發，吸附和(hé)溶解的(de)方式減少。如果沒有減少，LNAPL的(de)污染物(wù)質本身可(kě)以形成一個(gè)長(cháng)期污染源對(duì)鄰近的(de)土壤，土壤氣體和(hé)地下(xià)水(shuǐ)造成二次污染。
LNAPL污染物(wù)的(de)形成和(hé)初步分(fēn)布
△LNAPL污染物(wù)的(de)形成和(hé)初步分(fēn)布
當大(dà)量的(de)LNAPL釋放，将在重力影(yǐng)響下(xià)通(tōng)過可(kě)滲透通(tōng)道（例如，土壤的(de)裂縫）垂直向下(xià)移動，最終到達地下(xià)水(shuǐ)。在LNAPL通(tōng)過土壤向下(xià)移動時(shí)，土壤的(de)分(fēn)層，地下(xià)土層的(de)不均勻分(fēn)布有可(kě)能導緻LNAPL的(de)不規則和(hé)複雜(zá)的(de)橫向發展和(hé)停留在土壤層面。LNAPL一旦到達地下(xià)水(shuǐ)，由于其密度較低，與水(shuǐ)不相溶，LNAPL會先聚集并以徑向方式橫向擴散。
在足夠的(de)水(shuǐ)頭壓力下(xià)，LNAPL會有效地擠壓地下(xià)水(shuǐ)位，并垂直向下(xià)持續遷移，直至到達平衡狀态。在LNAPL洩漏停止後，LNAPL的(de)區(qū)域範圍會在短時(shí)間内持續擴展，并最終達到穩定狀态。上圖中表現了(le)LNAPL釋放的(de)概念描述和(hé)LNAPL機構的(de)初始穩定性的(de)形成。
典型的(de)LNAPL體的(de)多(duō)相系統
△土層中和(hé)監測井（a-e）内觀察到的(de)LNAPL的(de)模型
LNAPL污染質主體的(de)地下(xià)遷移也(yě)可(kě)以用(yòng)LNAPL飽和(hé)度來(lái)進行部分(fēn)表征，LNAPL飽和(hé)度的(de)定義爲LNAPL所占孔隙總體積的(de)百分(fēn)比。LNAPL體是一種多(duō)相體系，其中孔隙中間包含不同數量的(de)LNAPL、地下(xià)水(shuǐ)和(hé)氣體。
一般而言，LNAPL污染質體所占據的(de)空間主要由水(shuǐ)組成，其次是較少量的(de)LNAPL，其中最小的(de)部分(fēn)的(de)孔隙空間由氣體占據。如圖上所示，LNAPL污染體内的(de)LNAPL飽和(hé)度通(tōng)常遠(yuǎn)低于100%。
監測井中的(de)LNAPL
△LNAPL的(de)厚度和(hé)地下(xià)水(shuǐ)高(gāo)度的(de)時(shí)間關系
如果在采樣點檢測到LNAPL的(de)存在，則表示LNAPL在監測點附近有存在潛在的(de)流動性，但是并不意味著(zhe)LNAPL正在遷移。
在LNAPL污染源停止洩露後，LNAPL在地下(xià)分(fēn)布達到平衡狀态。但是地下(xià)水(shuǐ)位波動會引起LNAPL的(de)重新分(fēn)布，如上圖，在一個(gè)先下(xià)降後上升的(de)地下(xià)水(shuǐ)位波動情況下(xià)，LNAPL部分(fēn)會在水(shuǐ)位升高(gāo)時(shí)順著(zhe)水(shuǐ)位向上移動，但是這(zhè)些上升的(de)LNAPL一部分(fēn)會在水(shuǐ)位下(xià)降時(shí)被孔隙束縛。因此，LNAPL的(de)垂直分(fēn)布産生了(le)變化(huà)。
LNAPL的(de)分(fēn)布演變
△LNAPL的(de)分(fēn)布演變
如上圖所示， 在洩漏初期，LNAPL污染質形成了(le)一個(gè)明(míng)顯的(de)梯度。随著(zhe)LNAPL的(de)持續洩漏，梯度漸漸減弱，随著(zhe)時(shí)間的(de)推移與地下(xià)水(shuǐ)層梯度相似。
最上面的(de)圖說明(míng)了(le)洩漏停止前，LNAPL的(de)分(fēn)布狀況。LNAPL會持續橫向遷移直到洩漏停止，中間的(de)圖說明(míng)了(le)洩漏停止後，LNAPL的(de)分(fēn)布情況。LNAPL在監測井中聚集，但是不再橫向移動。底部的(de)圖說明(míng)了(le)LNAPL處于殘留飽和(hé)狀态。除非地下(xià)水(shuǐ)位下(xià)降，LNAPL不會再聚集井中，地下(xià)水(shuǐ)位下(xià)降會使被困在地下(xià)水(shuǐ)下(xià)的(de)LNAPL流入井中。
LNAPL的(de)指标
1 地下(xià)水(shuǐ)
△LNAPL的(de)潛在指标
如果在石油洩漏場(chǎng)地，懷疑有LNAPL的(de)污染存在，但是LNAPL并沒有被直接觀察到的(de)，判斷LNAPL是否存在需要更多(duō)的(de)證據來(lái)證明(míng)。
通(tōng)過監測井來(lái)監測LNAPL存在是其中一種途徑，但并不能作爲評估的(de)唯一檢測工具。如果在一處監測井中發現LNAPL，可(kě)以假設周圍的(de)含水(shuǐ)層存在LNAPL。然而，如果在監測井中沒有觀測到LNAPL，該情況無法作爲土壤中沒有LNAPL的(de)證據。
同樣，在對(duì)污染場(chǎng)地進行修複之後，如果監測井中的(de)LNAPL消失，并不能由此斷定周圍地下(xià)土層中不含LNAPL。LNAPL還(hái)可(kě)能存在于土壤的(de)孔隙中，但是它的(de)飽和(hé)度不足以使其橫遷到監測井中。
2 土壤
△土壤和(hé)地下(xià)水(shuǐ)介質中可(kě)能指向LNAPL污染的(de)可(kě)能指标
LNAPL回收率和(hé)回收量
1 LNAPL回收率和(hé)回收量随著(zhe)時(shí)間的(de)轉移
△藍色代表LNAPL的(de)回收率
紅色代表LNAPL的(de)回收量
LNAPL修複處理(lǐ)通(tōng)常被稱爲“漸近”，因爲速率不斷下(xià)降，但從未達到零。衰減曲線已用(yòng)于說明(míng)具有強大(dà)數據集的(de)優化(huà)回收系統。上圖提供了(le)真實修複數據的(de)圖表，其中修複以高(gāo)速率開始并随著(zhe)時(shí)間的(de)推移而下(xià)降。
2 LNAPL回收率與累計回收量的(de)關系
△回收率（Y軸）與累積回收量（X軸）
可(kě)以看到，曲線成下(xià)降趨勢，通(tōng)過曲線與X軸相交點表示最終回收量預計約爲3700加侖。雖然LNAPL可(kě)能仍然存在于井中，但從數據可(kě)以看出，LNAPL的(de)持續回收率不會向過去那樣好，所以如果需要持續進行場(chǎng)地修複，那麽可(kě)能需要運用(yòng)其他(tā)的(de)修複技術。
文章(zhāng)來(lái)源：環知網
