粉煤灰堆放场灰水与基底灰岩的水-岩作用

以焦作市某电厂粉煤灰堆放场为研究对象,通过模拟试验,探讨灰场灰水入渗过程中,氟化物及总硬度与基底灰岩发生的水-岩作用.结果表明,在灰水入渗过程中,发生了溶滤及吸附等水-岩作用;灰岩中Ca2 、Mg2 的淋溶,可能会造成地下水硬度超标;吸附作用表明,石灰岩对灰水中氟有一定的吸附能力,吸附达到饱和后,灰场灰水中的氟继续下渗,导致氟对地下水污染.研究表明,该粉煤灰堆放场对焦作市饮用水水源构成了潜在威胁.     

成层土壤中氨氮入渗迁移试验研究

垃圾填埋场渗滤液是造成土壤和地下水污染的重要来源,其中氨氮含量非常高,是垃圾渗滤液的主要污染物之一.为了寻求垃圾填埋场防渗与污染控制设计的理论依据,把握氨氮在地基中的迁移机理,将垃圾填埋场渗滤液的运移概化为渗滤液在垂直方向上的不同性质成层土壤中入渗迁移.通过大型土柱室内试验,研究了设有黏土防渗层的饱和-非饱和成层土壤中氨氮入渗迁移规律.提出了氨氮在黏土防渗层及非饱和黏土层中的吸附特性及在迁移过程中发生的三氮转化反应规律.氨氮质量浓度随土柱深度的增加而逐渐减少.在还原环境中,氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的比例很小,硝化细菌活动性不强.总结了影响氨氮迁移和转换的影响因素,土壤的性质(成分)对氨氮的吸附作用影响最显著.     

柴油在土壤中迁移的试验模拟研究

通过土柱模拟试验研究了0#柴油在不同类型的土壤(壤土、砂土)中分别以连续和间歇方式入渗的渗流特征.结果表明:柴油在壤土中的入渗速率小于砂土;相同类型的土壤中,连续入渗的速率大于间歇入渗;柴油饱和溶液入渗条件下,绝大部分的柴油集中在深度小于25 cm的土层里,只有在连续入渗砂土情况下,大量的柴油迁移到了35 cm深度的土层;柴油以无水液流态(NAPL)间歇入渗条件下,壤土和砂土中各土层的柴油质量比与土层深度服从相应的负指数关系.通过对比静态吸附的结果,发现迁移过程中存在吸附、截留和生物降解作用等.     

杨柳街矿区地下水水化学特征及矿井涌水来源分析

杨柳街矿区随意排放的酸性废水对当地生态环境带来严重破坏,为查明矿区地下水水化学特征及矿井出水的来源,系统采集了20个水样。综合运用Piper三线图、相关性分析、离子比值法和系统聚类对常规水化学组分进行了分析。结果表明:煤系地层含硫矿物的氧化作用是矿井酸性废水形成的主要原因;岩溶区碳酸盐岩的溶解作用是形成低总溶解性固体的HCO_3型地下水的主要水文地球化学过程;煤系砂岩水和岩溶水在石炭系含水层发生了混合作用,对茶园水库构成潜在威胁。矿井渗水的直接补给来源为煤系基岩含水层和上覆泥质灰岩含水层,间接来源为地表河水入渗,潜在来源为西部岩溶含水层沿断层补给。     

污水灌溉对地下水污染的机理研究

以焦作市南部新河沿岸灌溉区为研究对象,分别用污水和大气降水进行了土柱淋滤模拟实验,分析了氯离子、总硬度及TDS在土壤中的迁移转化机理.实验结果表明,渗出液中的污染物浓度最初较小,随后出现最大值,最后开始下降.表明当地浅层地下水中氯离子、总硬度及TDS污染与污水灌溉有关.     

基于SPSS岩溶地下水水化学特征的多元统计分析——以红水河刁江流域为例

运用多元统计分析方法研究红水河刁江流域岩溶地下水的水化学特征。Q型聚类分析结果表明,水化学组分的空间分布具有规律性。R型因子分析识别出影响水化学特征的4个因子:因子1为总硬度(Ca CO3),HCO-3,溶解性总固体和Ca2+,说明方解石矿物溶滤作用对水化学组分的影响;因子2为K++Na+,Cl-和NO-3,反映农药化肥以及含水介质易溶盐对水化学组分的影响;因子3为SO2-4和F-,反映工业生产对水化学组分的影响;因子4为Mg2+,表明白云石矿物溶解对水化学组分的影响。     

降雨入渗对基坑工程安全性影响的研究

很多市政工程以及基坑工程在降雨入渗后 ,出现滑坡等事故 ,本文应用非饱和土壤水分运动基本理论 ,建立了降雨入渗模型并编制了计算程序。在计算模型中 ,考虑了降雨过程中土壤入渗能力的变化 ,在此基础上 ,采用非饱和土强度理论 ,编制了可考虑基质吸力影响的边坡安全系数计算程序 ;讨论了降雨强度、降雨持续时间、土壤初始含水量和土的渗透系数等参数对降雨入渗及边坡安全性的影响。     

咸水淋洗对广东大万山岛土壤理化性质影响的研究

海水对海岛土壤理化性质的影响不容忽视,但目前对南方海岛土壤的盐胁迫效果研究仍不多见。为了研究海岛工程建设运行过程中海水盐分对土壤的胁迫作用所导致的土壤环境问题,选取广东大万山岛土壤,利用土柱淋溶和ICP-AES测定方法,以质量分数为0、1%、3%、5%、7%的Na Cl溶液作为淋溶的盐溶液,研究了咸水淋洗对土壤理化性质的影响。大万山岛土壤阳离子交换量为2. 68 cmol+/kg,有机质质量比为51. 71 g/kg,p H值为4. 99,电导率为49. 4μS/cm。结果表明,随淋洗液中盐质量分数增加,土壤淋出液的p H值逐渐降低,淋出的Ca、Mg累积量逐渐增加。当淋洗液盐质量分数从0逐渐升高至7%时,土壤淋出的Ca、Mg累积量分别从2. 63 mg/kg和1. 02 mg/kg上升到218. 82mg/kg和51. 29 mg/kg。在不同质量分数盐淋洗液淋洗后,土壤的阳离子交换容量发生显著变化。土壤的有机质质量比在不同质量分数盐淋洗液的淋洗下大大降低,当淋洗液的盐质量分数为7%时,土壤有机质质量比仅为9. 61 g/kg。由此可以判断,咸水淋洗对广东大万山岛土壤产生了负面影响。     

粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定重金属污染底泥的影响

利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥.固定胶凝材料和底泥的质量比为1.5∶1,在不同养护时间(7 d和28 d)下,研究粉煤灰掺用量对水泥固化/稳定污染底泥的影响.浸出毒性(固体废物浸出毒性浸出方法--醋酸缓冲溶液方法,HJ/T 300-2007)结果表明,固化体浸出液中主要重金属Cd、Pb和Zn的浓度均符合危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别(GB 5085.3-2007)的要求.在稳定浸出液pH=4的条件下,粉煤灰掺用量不超过50%时,浸出液中Cd、Pb和Zn浓度均低于GB 5085.3-2007规定的限值,适量掺加粉煤灰降低了重金属的浸出毒性.无侧限抗压强度结果表明,8%的粉煤灰掺加量能够一定程度地提高固化体抗压强度,继续增加粉煤灰用量导致固化体抗压强度持续下降.环境耐受力测试结果表明,干湿循环对固化体的破坏不大,而冻融循环对固化体的破坏较大,当粉煤灰掺用量超过33%时,养护28 d的固化体冻融循环质量损失高于30%.利用粉煤灰-水泥体系固化/稳定重金属污染底泥,合适的粉煤灰掺用量为33%.     

工艺参数对粉煤灰处理含锰废水效能的影响

为解决含锰工业废水对环境、土壤及生物带来的危害,以热电厂废弃物粉煤灰为吸附剂,对含锰废液进行了吸附研究.模拟测定了影响粉煤灰吸附特性的几种因素,即重金属离子浓度、粉煤灰颗粒度、吸附时间、待吸附液pH值、温度、加灰量以及振动速度等,并分析了粉煤灰处理废水的机理.结果表明,在其他条件相同的情况下,随着废液Mn2 浓度的降低、粉煤灰粒度的减小、吸附温度的降低、振荡速率的增加、加灰量的增加,去除率逐渐升高.在优化的试验条件下,去除率可达99%.研究表明,采用粉煤灰吸附含锰工业废水在适当工艺条件下可以得到较好的处理效果,能达到以废治废的目的.     

灰渣填埋场渗滤液处理技术研究

垃圾渗滤液,又称渗沥水或浸出液,是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴,冲刷,以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水。垃圾填埋场渗滤液是一种高浓度有机废水,其化学特性与填埋场废物成分、填埋方式、填埋龄以及填埋场环境条件等密切相关,一般评价渗滤液的指标包括:COD Cr、BOD5、SS、总氮、氨氮、重金属等,主要污染物为溶解性有机物、氨氮,无机盐类物质含量较高,一般都极难处理而且会对周围环境造成严重的影响,特别是渗入到地下影响地下水,对周围的居民和植物的生存有很大的影响,渗出的渗滤液味道十分难闻也会产生沼气,影响大气环境。因此渗滤液的处理是城市垃圾填埋场正常运行的必不可少的环节之一。本次课题通过实验对渗滤液进行不同技术路线处理,探索渗滤液的有效方法。     

不同质地土壤对核素Sr-90阻滞及迁移的影响

为了给放射性废物填埋场选址、设计、建造和安全评估提供科学支撑,选择3种代表性质地的土壤(砂土、粉质壤土、黏土),采用室内动态土柱法,通过3个土柱体剖面Sr-90的浓度分布曲线和浓度峰迁移距离,研究Sr-90在不同质地土壤介质中的吸附特性和迁移规律。砂土、粉质壤土、黏土的喷淋量分别为60 m L/d、52 m L/d、60 m L/d,试验时间分别为102 d、390 d、390 d。试验结束后Sr-90浓度峰在砂土、粉质壤土、黏土中垂直向下迁移了46.2 cm、3.0 cm、1.2 cm。Sr-90在砂土柱剖面的浓度分布曲线存在明显的不对称性和拖尾,即Sr-90从源层上洗脱下来后,受到砂土介质的吸附作用,待浓度峰值通过后,更多的Sr-90从之前的砂土介质中解吸出来,使得很长时间段内土柱体中保持相对较高的浓度,该现象在粉质壤土和黏土不明显。应用HYDRUS-1D软件建立平衡吸附、非平衡吸附两种模式下的核素迁移数值模型,发现砂土柱中两种模式的计算结果差别较大,粉质壤土、黏土柱两种模式的计算结果却逐渐接近,非平衡吸附模式考虑一级速率系数β能更好地描述浓度分布曲线的"拖尾"。Sr-90在砂土、粉质壤土、黏土中的一级速率系数β分别为0.56 d-1、13.2 d-1、42.0 d-1,随β增大,吸附、解吸速率加快,越容易达到平衡。     

垃圾填埋场渗滤液的防渗措施和地下水的污染防护

本文首先介绍了垃圾填埋场对其附近地下水体的潜在污染危害,着重介绍了为防止地下水体污染填埋场而采用的防渗措施,包括封场后的顶部覆盖层、中间夹层、底部集排系统以及底层和四周的衬层系统.然后介绍了由于防渗措施局部失效或其他原因(如破损、腐蚀等)引起渗滤液污染地下水以后可采用的防护方法(物理和生化技术),主要有隔离措施、地下曝气、反应墙或反应井、人工补给或抽水、水力截获、原位生物修复技术.最后简要介绍了对填埋场污染地下水这一问题的研究现状,并对这一方面的技术研究提出展望.     

铀尾矿库中核素U(Ⅵ)的扩散迁移试验

利用自制的设备,采用水平土柱吸渗法,测定了不同参数土壤中铀溶液的质量浓度,通过Fick扩散第二定律推导的公式计算其扩散系数。并对比氯离子迁移试验,探讨了时间、距离、土质、孔隙度等对铀扩散的影响,进而研究尾矿库中核素U(Ⅵ)的运移扩散规律。结果表明:铀和氯离子在砂质土壤中的扩散均比在黏质土壤中快,氯离子在黏土中的扩散系数D=0.354×10~(-3)m~3/d,在砂土中的扩散系数D=1.830×10~(-3)m~3/d,铀在黏土的扩散系数D=0.950×10~(-3)m~3/d,在砂土中的扩散系数D=1.623×10~(-3)m~3/d;铀在土壤中的质量浓度随扩散时间延长逐渐增大,且与扩散距离呈比例关系;铀在土壤中的扩散系数随土壤孔隙度增大而变大。     

重金属铜离子在分层土壤中的迁移机制

以重金属铜离子为研究对象,设计了包含黏土防护层、壤土运移层、竹炭(碳粉)净化层组成的复杂室内大土柱(直径Φ=280 mm)模型。在重金属铜离子运移试验研究的基础上,着重分析了铜离子在具有复杂分层结构土柱模型中的迁移规律。结果表明,黏土对铜离子的吸附阻滞作用显著高于壤土,阻滞效率在91%左右。经黏土阻滞后,碳粉净化层与壤土层自净效率约占7.5%,显著降低了模型出口铜离子残余量(可降至总量的0.45%)。对设计研究模型,试验结果充分体现出黏土吸附阻滞作用为主、碳粉净化作用为辅的显著特性。因此,如将此理念推广至地下水环境保护实践,则可简称之为"以防为主,以治为辅"的地下水环境保护理念。     

基于正交试验砂土地层基坑稳定性参数敏感性分析*

为提高砂土地层中基坑开挖工程参数设计的合理性,确保基坑开挖的稳定和安全,采用正交试验方法研究在砂土层中基坑深度、地下水位、围护结构插入比、土体加固系数、钢支撑数量和支挡强度共同作用下对支挡水平位移、地表沉降值和坑底隆起值等基坑稳定性指标的影响,通过对试验结果的分析确定各因素对指标影响大小的排序,由进一步方差和参数敏感性分析得出各因素对基坑稳定性作用大小的排序。结果表明:各因素对支挡水平位移、地表沉降值和坑底隆起值3个基坑稳定性指标的影响主次分别为:基坑深度>地下水位>支挡强度>钢支撑数量>土体加固系数>插入比;基坑深度>地下水位>支挡强度>土体加固系数>钢支撑数量>插入比;基坑深度>地下水位>插入比>支挡强度>土体加固系数>钢支撑数量;对基坑稳定性按作用程度由大至小排序为:基坑深度>地下水位>支挡强度>插入比>土体加固系数>钢支撑数量。     

多环芳烃污染土壤化学氧化修复技术应用研究

本文在分析了PAHs法污染土壤修复常用技术基础上,以化学氧化修复技术为例,结合案例,探讨了该技术在多环芳烃污染土壤修复中的应用,对打赢蓝天碧水净土保卫战具有积极的现实意义。     

某极低放废物处理场地下水中Sr迁移形式热力学分析

将化学热力学平衡分析模式与地球化学条件相结合,形成Sr元素水文地球化学迁移形式热力学分析方法体系.计算出某特定场址地下水中Sr的化学形态和迁移形式.结果表明,Sr2 迁移形式占总量的99.38%,SrHCO3 形式占0.55%,SrCO03占0.019%.     

城市区域土体铁的化学行为与土体强度变异关系研究

统计了南宁市地下水中Fe的变化情况,实验研究了Fe的物理化学行为与土体强度之间的联系,并进一步研究了铁对土体强度影响的双向性.结果显示,城市区域将由于Fe的溶蚀、置换作用等使土体强度降低;城市区域CO2分压增高将促进土体中铁的溶蚀而使土体强度进一步恶化.在含水量相对较高时,铁质胶结物被溶解、迁移,土体强度降低;而在含水量相对较低时,铁质胶结物不易被溶解,而更趋向于发生沉淀反应,使土体对铁的吸附作用加强,从而使土体的强度增加.