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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:周于鈞
研究生(外文):Yu-Chun Chou
論文名稱:土壤及地下水污染教學模具建立﹘以非水相液體為例
論文名稱(外文):The Teaching Model of Soil and Groundwater Contamination﹘Using Nonaqueous phase liquid as pollutant
指導教授:陳士賢陳士賢引用關係
指導教授(外文):Colin S. Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:生物科學研究所
學門:生命科學學門
學類:生物學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:砂箱非水相液體飽和層不飽和層
外文關鍵詞:sand boxNAPLsaturated zoneunsaturated zone
相關次數:
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近年來土壤及地下水污染問題已引起廣大的注意,本研究的目的在建立一個適當的教學模具,用以示範土壤及地下水污染之情形,並期望透過此教學模具將土壤及地下水污染問題融入國中自然科學教育中。
本實驗設計以高80 cm、寬70 cm、厚1 cm之砂箱為教學模具,以沙拉油及蜂蜜分別模擬LNAPL及DNAPL在地下環境傳輸現象,設計三種土壤粒徑範圍分別為1.000~2.000 mm、0.250~1.000 mm及小於0.250 mm,在無水流帶動情況下,觀察擬NAPL傳輸情形。另選取0.250~1.000 mm土樣設計有水流帶動擬LNAPL及擬DNAPL。由實驗結果顯示(1)初期土壤孔隙飽和度低,擬NAPL傳輸較快;(2)土壤粒徑愈大擬NAPL傳輸速度愈快;(3)因擬DNAPL黏滯度較高,故擬LNAPL之傳輸速度大於擬DNAPL;(4)擬LNAPL密度小於1 kg/cm3,無法穿透飽和層,但有少部分易溶於水的物質,可溶入飽和層;擬DNAPL密度大於1 kg/cm3,能克服界面張力穿透飽和層;(5)水流可加速擬DNAPL之傳輸,且初期較明顯。
本教學模具能使學生觀察到擬NAPL之二維的傳輸,亦能觀察擬NAPL是否能通過地下水位,進入飽和層,整體而言效果明顯。
This soil and groundwater contamination issues have drawn much attention in recent years. The objective of this research is to establish a proper teaching model to demonstrate this type of pollution problem. It is anticipated the teaching model is proper for high school level science education.
A sand box (80 cm×70 cm×1 cm) is designed to represent the subsurface environment. Vegetable oil and honey are used to represent light and dense nonaqueous phase liquid respectively.
Three soils with various particle size (1.000~2.000 mm, 0.250~1.000 mm and less than 0.250 mm) were selected to conduct simulation of NAPL contamination in the sand box. Water represented another controlling factor of NAPL transport in this study.
The results indicated that NAPL transport is faster under lower water saturation. Subsurface environment with higher soil particle size will facilitate NAPL transport. Due to the higher viscosity of DNAPL, LNAPL is moving faster than DNAPL. However, DNAPL can move further down due to its higher density. Water can assist DNAPL transport in the early phase of contamination.
It is very clear to observe the two-dimensional transport of NAPL and if NAPL can pass the water table in this teaching model.
摘要---------------------------------I
壹、緒言-----------------------------1
一、研究動機-------------------------1
二、研究目的-------------------------1
貳、研究背景-------------------------2
一、土壤及地下水---------------------2
二、非水相液體----------------------16
參、材料與方法----------------------24
一、實驗流程------------------------24
二、儀器設備------------------------24
三、實驗材料------------------------27
四、砂箱實驗設計--------------------28
肆、結果與討論----------------------30
一、實驗材料之密度------------------30
二、土樣之排水量及毛細水邊緣層高度--30
三、NAPL模擬液之垂直傳輸------------33
四、NAPL模擬液之水平傳輸------------57
伍、結論與建議----------------------70
一、結論----------------------------70
二、砂箱教具價值評估----------------71
三、建議----------------------------71
陸、參考文獻------------------------73
附錄一------------------------------76
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