พฤติกรรมการดูดติดผิวและการเคลื่อนที่ของอาร์เซไนท์ในชั้นน้ำใต้ดิน

Abstract

ศึกษาพฤติกรรมการดูดติดผิวและการเคลื่อนที่ของอาร์เซไนท์บนสภาวะน้ำใต้ดิน การทดลองทำกับดินตัวอย่าง 3 กลุ่มดิน คือ ดินร่วนเหนียวปนทราย ดินร่วนเหนียว และดินร่วนปนทราย ในงานวิจัยนี้ประกอบด้วยการทดลองในสองส่วน ซึ่งมีทั้งการทดลองแบบแบตซ์และแบบคอลัมน์ การทดลองแบบแบตซ์ได้ศึกษาระสิทธิภาพและความสามารถในการดูดติดผิวของอาร์เซไนท์ด้วยดินตัวอย่าง โดยศึกษาที่พีเอชของชุดทดลองเท่ากับ 4, 7 และ 10 นอกจากนั้นได้ทดลองถึงผลของอิออนรบกวนของไบคาร์บอเนตและฟอสเฟต ส่วนการทดลองแบบคอลัมน์ได้ศึกษาโดยป้อนสารเทรเซอร์เข้าสู่คอลัมน์เพื่อคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัว และทดลองแบบคอลัมน์เพื่อเปรียบเทียบกับผลการประมาณการเคลื่อนที่ด้วยคอมพิวเตอร์โปรแกรม HYDRUS2D จากผลการทดลองแบบแบตซ์พบว่า ลำดับของความสามารถในการดูดติดผิวของดินตัวอย่างคือ ดินร่วนเหนียว > ดินร่วนเหนียวปนทราย > ดินทรายร่วน เมื่อพิจารณาไอโซเทอม การดูดติดผิวของอาร์เซไนท์พบว่า ความสามารถในการดูดติดผิวของอาร์เซไนท์มีความสัมพันธ์กับไอโซเทอม การดูดติดผิวแบบแลงมัวร์ การทดลองแบบแบตซ์เมื่อมีอิออนรบกวนไบคาร์บอเนต มีความแตกต่างกับเมื่อไม่มีอิออนไบคาร์บอเนตรบกวนเล็กน้อย ส่วนอิออนรบกวนฟอสเฟตมีผลต่อความสามารถในการดูดติดผิวของอาร์เซไนท์อย่างมีนัยสำคัญ ผลการทดลองหาค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวด้วยคอลัมน์ด้วยสารตามรอย พบว่า มีค่าเท่ากับ 2.89x10⁻³ cm²/s สำหรับคอลัมน์ดินร่วนเหนียวปนทราย 2.71x10⁻³ cm²/s สำหรับดินร่วนเหนียว และ 1.05x10⁻² cm²/s สำหรับดินทรายร่วน สำหรับการทดลองแบบคอลัมน์เพื่อหาความสามารถในการดูดติดผิวของอาร์เซไนท์ พบว่าลำดับความสามารถในการดูดติดผิวสอดคล้องกับการทดลองแบบแบตซ์ คือ ดินร่วนเหนียว > ดินร่วนเหนียวปนทราย > ดินทรายร่วน ที่พีเอชเริ่มต้นเท่ากับ 7 และเมื่อพิจารณาที่ชนิดดินร่วนเหนียว พบว่าการดูดติดผิวที่พีเอช 4 > พีเอช 7 > พีเอช 10 ส่วนเมื่อมีผลของอิออนรบกวนร่วมด้วย พบว่า อิออนไบคาร์บอเนตทำให้การดูดติดผิวของอาร์เซไนท์ต่ำลงเพียงเล็กน้อย แต่อิออนฟอสเฟตทำให้การดูดติดผิวของอาร์เซไนท์ต่ำลงมาก อย่างมีนัยสำคัญ การประมาณด้วยโปรแกรม HYDRUS2D เปรียบเทียบกับผลการดูดติดผิวด้วยคอลัมน์พบว่า ผลการทดลองแบบคอลัมน์ของดินร่วนเหนียวที่พีเอชเริ่มต้นเท่ากับ 10 มีค่าใกล้เคียงกับการประมาณ ด้วยโปรแกรม HYDRUS2D แต่ในการประมาณของดินร่วนเหนียวที่พีเอชเริ่มต้นเท่ากับ 4 และที่พีเอชเริ่มต้น เท่ากับ 7 ของดินร่วนเหนียวปนทราย ดินร่วนเหนียว และดินทรายร่วน ยังมีค่าความสามารถในการดูดติดผิวที่น้อยกว่าความเป็นจริง เนื่องมาจากโปรแกรมในการประมาณการเคลื่อนที่นี้ตั้งอยู่บนสมมุติฐานของการดูดติดผิวแบบไม่สมดุล ในสภาวะชั้นน้ำใต้ดิน