MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798315700142
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31997039
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a577
■1001  ▼aBigler,  Matthew  Cole.▼0(orcid)0000-0001-5760-4882
■24510▼aAssessing  the  Impacts  of  Soil  Physical  and  Chemical  Characteristics  on  PFAS   Retention  in  Unsaturated  Soils
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Arizona▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a110  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-11,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Brusseau,  Mark  L.;Guo,  Bo.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Arizona,  2025.
■520    ▼aPer  and  polyfluoroalkyl  substances  (PFAS)  are  a  group  of  compounds  with  widespread  historic  application  that  present  a  potential  threat  to  the  safety  of  water  resources  throughout  the  globe.  Understanding  the  fate  and  transport  of  these  compounds  presents  a  significant  challenge  due  to  the  diversity  of  physical  and  chemical  characteristics  within  the  PFAS  group,  the  recalcitrance  of  the  compounds  under  field  conditions,  and  the  unique  transport  mechanisms  that  govern  the  distribution  of  PFAS  in  soils  and  groundwater.  PFAS  fate  and  transport  is  largely  characterized  by  the  surface  and  interfacial  activity  brought  about  by  the  amphiphilic  nature  of  each  compound.  This  surface  and  interfacial  activity  results  in  significant  retention  of  PFAS  within  the  vadose  zone.  For  a  large  portion  of  PFAS,  transport  through  the  vadose  zone  is  controlled  by  a  mixture  of  solid  phase  retention,  air-water  interfacial  retention,  and  fluid  flow  dynamics.  At  the  field  scale,  the  impacts  of  each  of  these  individual  components  are  further  complicated  by  their  interdependence  and  association  with  other  potential  largescale  processes.The  focus  of  this  project  was  to  assess  the  coupled  physical  and  chemical  characteristics  that  govern  PFAS  adsorption  to  the  air-water  interface  during  unsaturated  flow.  Lab  studies  were  performed  to  characterize  the  magnitude  and  accessibility  of  air-water  interfacial  area  under  the  various  transport  conditions  including  lower  water  saturations,  surfactant  concentrations  sufficient  for  surfactant  induced  flow,  PFAS  retention  under  various  soil  textures,  and  the  impacts  of  structure  and  preferential  flow.  The  results  of  these  studies  indicate  that  increased  air  water  interfacial  area  at  saturations  relevant  for  field  conditions  drives  PFAS  retention  and  chromatographic  separation  of  individual  PFAS. The  lab  studies  informed  an  assessment  of  PFAS  distribution  and  leaching  potential  of  PFAS  from  an  aqueous  film-forming  foam  (AFFF)  application  site.  Results  from  a  telescoping  soil  analysis  ranging  from  100  meters  to  the  surface  indicated  98%  of  the  PFAS  soil  mass  was  located  in  the  upper  1.5  meters  of  the  vadose  zone  with  total  PFAS  distributions  largely  confined  to  the  upper  10  meters  below  ground  surface.  For  each  PFAS  detected  in  the  soil  beneath  the  AFFF  source  zone,  the  concentration  distributions,  distribution  characteristics,  and  travel  depth  were  assessed  using  the  spatial  moment  analysis.  Significant  chromatographic  separation  was  observed  in  the  center  of  masses  for  each  of  the  PFAS  components.  The  longest-chain  (larger  molar  volumes)  PFAS  remained  within  the  uppermost  section  of  the  core,  exhibiting  minimal  leaching,  whereas  the  moderate  chain-length  PFAS  exhibited  differential  magnitudes  of  leaching.  The  shortest-chain  (lower  molar  volume)  PFAS  accumulated  at  the  bottom  of  the  interval,  which  coincides  with  the  onset  of  a  calcic  horizon.  The  second  moments  of  the  spatial  distributions  were  well  described  by  a  normal-distribution  function,  indicating  ideal  transport  behavior.  The  vertical  spatial  distribution  of  the  PFAS  within  the  upper  1.5  meters  of  soil  indicated  that  large  scale  processes  such  as  infiltration  and  evapotranspiration  play  a  large  role  in  the  vertical  flux  of  PFAS.  Evapotranspiration  was  found  to  limit  infiltration  to  a  depth  coincident  with  the  calcic  horizon.  The  vertical  distribution  of  each  PFAS  was  inversely  related  to  its  molar  volume  suggesting  that  the  impacts  of  non-polar  forces  drive  differential  PFAS  retention  in  the  vadose  zone. 
■590    ▼aSchool  code:  0009.
■650  4▼aEnvironmental  science
■650  4▼aSoil  sciences
■650  4▼aFluid  mechanics
■650  4▼aOrganic  chemistry
■653    ▼aAFFF  
■653    ▼aPFAS  
■653    ▼aPFOA
■653    ▼aPFOS
■653    ▼aSoils
■653    ▼aUnsaturated  flow
■690    ▼a0768
■690    ▼a0204
■690    ▼a0481
■690    ▼a0490
■71020▼aThe  University  of  Arizona▼bEnvironmental  Science.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-11B.
■790    ▼a0009
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357229▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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