湿堆磷石膏渣场黏土防渗层效果分析

大规模磷石膏堆存一般使用水力填充的方法,即采用湿堆磷石膏渣场。我国大多数现存湿堆磷石膏渣场均采用黏土底垫层作为防渗层。通过对磷石膏渣场中酸性水的渗漏速率与渣场高度、磷石膏的渗透特征、黏土防渗层厚度以及黏土渗透系数的关系进行分析。结果表明:由于湿堆磷石膏渣场黏土防渗层上部无渗沥液收集层,即使黏土垫层达到了一般工业固废填埋场防渗标准的要求,湿堆磷石膏渣场的酸性工艺水渗漏量仍将远超过相同占地面积的一般工业固废填埋场。在黏土垫层下部存在碳酸盐岩层的情况下,从磷石膏渣场中渗漏的酸水还可能导致溶洞的出现和发展,进而导致黏土防渗层的塌陷和酸性工艺水的大规模渗漏,最终造成更为严重的环境污染。     

磷石膏渗滤液对黏土防渗层的影响研究

磷石膏是磷肥工业产生的固体废弃物,目前我国磷石膏的综合利用率仍较低,云南现有磷石膏渣场主要采用集中堆存处理,并采用黏土层防渗。因此了解渗滤液对黏土层防渗性能的影响,对渣场环境保护有着非常重要的作用。结果表明,磷石膏渗滤液与黏土层的相互作用是酸性水和氟、磷、硫及磷石膏中重金属元素流入环境的关键因素。渗滤液作用于黏土使其渗透性大大降低,同时渗出液酸性减弱,渗出液中的氟、磷和硫等元素含量减少,使得对环境的污染减弱。     

贮灰场灰水污染物运移的数值分析

从环境保护的角度出发,针对灰水溶质运移污染地下水的问题,应用混合防渗材料作为防渗层,通过有限元程序模拟贮灰场的实际运行条件,进行了有无防渗层条件下污染物运移的对比计算分析.结果表明,防渗层可有效地减少灰水渗漏量,缩小污染物的长期扩散范围;在灰场底部和内侧设置防渗层是有效的防污染措施.     

古墓垂直防渗帷幕安全深度的优化设计

古墓作为特殊的文物保护群体,在实施保护时尤其要注意原状维护和病害防治。地下水渗漏问题已经发展成为古墓最主要的病害之一,目前的治理方法主要是在古墓周边布置垂直防渗帷幕,形成不透水地下连续墙。对防渗帷幕的安全深度进行优化设计成为解决影响防渗效果和工程造价问题的关键。结合地下水渗流理论,分析防渗帷幕深度的主要影响因素,以墓室底部土体不发生渗透破坏为控制条件计算垂直防渗帷幕插入深度,并通过工程实例利用ANSYS软件模拟地下水渗流场,对理论计算结果进行验证。结果表明:理论计算得出的古墓垂直防渗帷幕安全深度是可靠的,且满足刘崇墓古墓的防渗保护要求。     

钡渣的浸出淋溶试验及渣场防渗处理

固体废渣场(库)的渗漏问题已成为一个引起各方关注的环境问题,我省岩溶发育,分布广,渣场的岩溶渗漏问题时有发生,对于已运行渣场的防渗处理往往难度更大,在认真分析钡渣特点的前提下,从镇宁钡盐厂渣场实际出发提出的防渗方案,经实施后已取得了成效。     

锰三角地区电解锰尾矿库渣场的环境岩土分析

通过进行锰三角地区锰渣的物理力学性质分析、渣场渣体地质防渗体状态调查分析、雨水对渣场渗沥液形成与贮存的影响分析,建立了渣场的渗沥液渗流模型,研究了渣场水分的运移规律。同时针对渣场设计与营运中存在的不协调,对渣场营运过程中的环境整治和渣场设计提出了建议。     

填埋场防渗处理及渗漏检测方法研究进展

介绍了国内外垃圾填埋场防渗结构与相关规范,归纳总结了国内外填埋场防渗结构研究现状,以及HDPE土工膜、GCL土工聚合黏土衬垫的改性研究成果,并分析了渗漏检测方法的技术原理及特点,讨论了国内外研究重点及成果,指出了填埋场防渗结构和渗漏检测方法目前存在的问题以及未来重点研究方向。认为阻止纳米材料渗漏、提高渗漏检测方法准确性和修复措施可操作性是未来的研究工作重点。     

钡渣的浸出淋溶试验及渣场防渗处理

固体废渣场（库）的渗漏问题已成为一个引起各方关注的环境问题，我省岩溶发育，分布广，渣场的岩溶渗问题时有发生，对于已运行渣场的防渗处理往往难度更大，在认真分析钡渣特点的前提下，从镇宁钡盐厂渣场实际出发提出的防渗方案，经实施后已取得了成效。     

四川雅砻江官地水库岩溶渗漏研究

官地水库的库首由雅砻江自身河弯形成了一个近东西向的单薄分水岭,该分水岭南北方向上长仅1 880m,沿南北向展布的石炭系-二叠系碳酸盐岩贯穿了水库内外,构成了潜在的库水外渗通道.笔者在现场地质、水文地质调查和观测资料综合分析的基础上,构建了该地区的水文地质概念模型,运用数值模拟方法对天然和水库正常蓄水条件下的地下水流场特征进行了模拟,通过对不同条件下地下水流场特征的分析研究,认为天然条件下地下水分水岭已经消失,水库正常蓄水条件下存在水库渗漏问题.水库正常蓄水条件下地下水渗流场的模拟结果表明,其水库渗漏量约3 670 m3/d,其中通过平川组上段、马坪组中段和阳新组上段地层渗漏的水量约占总渗漏量的77%,因此防渗的关键是封堵这三套地层.     

黑色岩层的风化特征研究

黑色岩层是一种分布广泛且较为特殊的一类岩石 ,它的风化往往会加速各类岩石以及工程建筑物材料的风化与劣化过程。本文从矿物岩石学特征、黑色岩层风化的环境特征、黑色岩层中硫化物矿物氧化的地球化学过程以及硫化物矿物氧化形成的酸性条件下其它矿物的稳定性等方面对湘西地区黑色岩层的风化特征进行了分析 ,为进一步深入研究黑色岩层的风化过程及机理打下了基础。     

垃圾填埋场采用钠基膨润土防水毯防渗技术的探讨

目前内蒙古各城市生活垃圾的处置方式,大多采用卫生填埋法。防渗是卫生填埋处理技术的主要标志,它能防止垃圾在填埋过程中产生的渗滤液对水体污染。近几年钠基膨润土防水毯在卫生填埋场中得到快速发展,现已部分或全部取代粘土防渗层。本文主要从工程施工、质量、造价等分析膨润毯取代粘土防渗层的优势以及采用粘土防渗层对生态环境产生的不利影响。     

沸石改性天然粘土防渗层性能研究

用不同比例的沸石对天然粘土进行改性,对改性粘土防渗层的渗透性、去除主要污染物的有效性和控制渗滤液渗透的可行性进行研究。实验结果表明改性粘土防渗层的渗透系数随沸石比例的增加而增大,如果沸石的配比适当,其渗透系数可达到低于1×10-7cm/s的现行标准,而且提高了防渗层的污染物去除能力。因此,沸石改性粘土作为垃圾填埋场防渗材料是可行的。     

赤泥渗滤液对钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理分析

赤泥渗滤液的高离子强度可以抑制蒙脱石的膨胀,从而导致钠基膨润土黏土衬垫（GCL）的渗透性过强,并无法用作赤泥处理设施中的防渗衬层。通过2种钠基膨润土黏土衬垫与2种赤泥渗滤液的渗透过程,研究强碱性赤泥渗滤液与钠基膨润土黏土衬垫的渗透机理。结果表明:天然钠基膨润土（Na-GCL）和人工钠化钠基膨润土（Ar-GCL）的渗透系数与赤泥渗滤液的离子强度密切相关,随着离子强度的增加,渗透系数呈递进式系统性增大,对高离子强度的山东赤泥渗滤液的渗透系数最大,分别为7.8×10-7,3.2×10-7 m/s。且两者的渗透系数与膨胀指数呈正相关,SEM扫描的微观结构分析发现,膨润土的膨胀机理控制着其渗透作用。高离子强度会使膨润土中的蒙脱石矿物层间发生渗透性膨胀,并吸收大量的水分,减小孔隙度的同时改变流体的流动路径,从而导致渗透系数提高。该结果可为赤泥堆场底部防渗设计提供更为可靠的理论参考,有效降低我国赤泥堆场渗滤液污染风险。     

三种无机改性粘性土防渗衬里性能研究

利用三种无机材料沸石、粉煤灰、石灰对目前常用的粉质粘土+膨润土进行改性,以新鲜垃圾渗滤液作为渗透液,从防渗衬里的渗透系数以及对污染物的衰减能力方面进行了对比实验,对三种无机改性防渗衬里的性能进行了研究。实验结果表明:(1)石灰改性的防渗衬里防渗效果最好,其渗透系数能保持在10-8～10-9cm/s;沸石和粉煤灰改性的防渗衬里渗透系数也能达到10-8cm/s,并且随着实验的进行,渗透系数有所下降;(2)改性后的粘性土防渗衬里对污染质的衰减能力强于改性前:其COD的平均衰减百分比由改性前的68.25%分别升高到72.47%、86.94%和89.64%;对三氮的衰减百分比均有提高;对总铁平均衰减百分比为90%以上,对镉、锌也都表现出良好的去除效果。     

Analysis of di usion-adsorption equivalency of landfill liner systems for organic contaminants

The equivalence between multilayered barriers regarding di usion and adsorption was studied. The bottom boundary of the liner system is defined by assuming concentration continuous and flux continuous conditions of the contaminant between the bottom liner layer and the underlying soil. Five di erent liner systems were compared in terms of solute breakthrough time. The results of the analysis showed that breakthrough time of the hydrophobic organic compounds for a 2-meter-thick compacted clay liner (CCL) could be 3–4 orders of magnitude is greater than the breakthrough time for a geosynthetic clay liner (GCL) composite liner. The GM/GCL and GM/CCL composite liner systems provide a better di usion barrier for the hydrophilic organic compounds than that for the hydrophobic compounds due to their di erent Henry’s coe cient. The calculated breakthrough times of the organic contaminants for the Chinese standard liner systems were found to be generally greater than those for the GCL alternatives, for the specific conditions examined. If the distribution coe cient increases to 2.8 for the hydrophobic compounds or 1.0 for the hydrophilic compounds, the thickness of the attenuation layer needed to achieve the same breakthrough time as the standard liner systems can be reduced by a factor of about 1.9–2.4. As far as di usive and adsorption contaminant transport are concerned, GM or GCL is less e ective than CCL.     

Analysis of diffusion-adsorption equivalency of landfill liner systems for organic contaminants

The equivalence between multilayered barriers regarding diffusion and adsorption is analyzed by means of an analytical method. The bottom boundary of the liner system is defined by assuming concentration continuous and flux continuous conditions of the contaminant between the bottom liner layer and the underlying soil. Five different liner systems were compared in terms of solute breakthrough time. The results of the analysis show that breakthrough time of the hydrophobic organic compounds for a 2-meter-thick compacted clay liner (CCL) can be 3-4 orders of magnitude greater than the breakthrough time for a geosynthetic clay liner (GCL) composite liner. The GM/GCL and GM/CCL composite liner systems provide a better diffusion barrier for the hydrophilic organic compounds than that for the hydrophobic compounds due to their different Henry's coefficient. The calculated breakthrough times of the organic contaminants for the Chinese standard liner systems were found to be generally greater than those for the GCL alternatives, for the specific conditions examined. If the distribution coefficient increases to 2.8 for the hydrophobic compounds or 1.0 for the hydrophilic compounds, the thickness of the attenuation layer needed to achieve the same breakthrough time as the standard liner systems can be reduced by a factor of about 1.9-2.4. As far as diffusive and adsorption contaminant transport are concerned, GM or GCL is less effective than CCL.     

高压直流电法2种双人工合成衬层模拟填埋场渗漏检测的比较

利用高压直流电法对双人工合成衬层间加粘土层和土工导水网2种模拟填埋场渗漏定位进行试验研究.结果表明:对上层膜检测时,第2种模拟填埋场的总回路电阻比第1种的约大15%;对下层膜检测时,第2种模拟填埋场的总回路电阻比第1种的约大20%.利用高压直流电法,2种模拟填埋场都可以较好地进行漏洞定位,在电极间距为1m时,漏洞定位误差不超过10cm.     

地下水位波动及降水对原油在非均质土层中重分布的影响

为研究原油泄漏后在非均质土层中的重分布过程及影响因素,建立3种不同组合的非均质土层物理模型（编号分别为L-a、L-b、L-c）进行原油泄漏后重分布过程的室内模拟,分别代表局部非渗透性透镜体（浅层泄漏）、大面积弱渗透性粉质亚黏土（内部泄漏）和土层界面（浅层泄漏）存在条件.待原油重力渗透稳定后分别进行升降水位和降水的模拟试验,由PET聚酯膜绘制、CCD相机拍摄和基于CMYK的灰度分析等图像采集和分析法获得平面运移分布图、纵剖面灰度变化图,采用风干法和紫外分光光度法获得采样点含水率和含油率对比图,分析原油泄漏后在非均质土层中的运移规律.结果表明:①在水位波动下,局部非渗透性透镜体和大面积粉质亚黏土弱透水层可有效截获原油,使原油在其左右及上侧大量聚集;3组试验中原油的重分布过程以垂向运移为主,但在粗-细界面和细-粗界面会因油水驱替和毛细压力导致其部分横向运移.②模拟降水时,受到淋滤和水位波动的综合效应,原油油聚区不能在短时间内随水位线移动,体现其滞后性;在模拟降水结束后油聚区大量分布于水位线位置和细-粗界面处;降水对土壤中的原油具一定稀释作用.③L-a和L-c组表层泄漏的原油分布面积（分别为800、538 cm2）较大,采样点含油率极差（分别为6.23%、6.80%）较大;而L-b组内部泄漏的原油分布面积（235 cm2）较小,采样点含油率极差（2.99%）较小.研究显示,地下水位波动及降水对非均质土层中原油的周期性聚集和释放有一定影响,尤其是局部非渗透性透镜体、大面积弱渗透性粉质亚黏土及岩性界面存在土层中影响更大.      

垃圾填埋场渗滤液穿过垂直防渗帷幕的渗漏分析

为避免垃圾填埋场内的污染物对地下水造成污染,填埋场常采用垂直防渗帷幕.目前,我国南方的垃圾填埋场内渗滤液水位普遍较高,在高水头作用下污染物可能透过灌浆帷幕渗漏从而污染周边环境.分析了对流、扩散和吸附作用对污染物迁移的影响规律,以苏州七子山填埋场为例,分析了高水头作用下渗滤液透过防渗帷幕的渗漏,通过现场测试进行了验证,研究了灌浆帷幕渗透系数和灌浆深度对渗漏的影响.结果表明,在高渗滤液水位下,对流对污染物迁移起主导作用.实际工况下污染物穿过防渗帷幕需 19.5a,污染区域主要集中在场底含碎石粘土层中,目前污染物尚未渗漏至防渗帷幕下游,分析结果与现场实测结果一致;若防渗帷幕渗透系数能达到标准,则穿过防渗帷幕的时间将延长至填埋场稳定化之后,从而大大降低污染周边环境的可能性;但若帷幕灌浆深度不足,这一时间又将缩短至7a.防渗帷幕渗透系数和灌浆深度的控制对防止污染物向下游地区渗漏极为关键.