土壤特征对Cr(Ⅵ)修复的动态土柱研究

通过静态批试验与动态土柱试验,研究了壤质砂土、壤土、壤质黏土、黏土的特性对Cr(Ⅵ)修复的影响规律。该试验针对污染土壤的多样性,研究了不同土壤种类对试验的影响。试管批试验证明,当土壤pH值为6时,CMC-nZVI修复土壤的效果最好,Cr(Ⅵ)的去除率达97.9%。通过动态土柱试验证明,CMC-nZVI在土柱中的穿透能力很强,在土壤中的穿透能力的顺序为壤质砂土壤土壤质黏土黏土,在壤质砂土中的穿透率达89%,在黏土中穿透率为45%。在壤质砂土土柱中,当CMC-nZVI浓度为0.12 g/L,用量为6 BV时,Cr(Ⅵ)的最大去除率和还原量分别为98%和181.4 mg/g,而在黏土中其去除率和还原量为65%和108 mg/g。壤质砂土经过修复后Cr的TCLP溶出浓度减小了92%。研究表明CMC-nZVI作为Cr(Ⅵ)污染土壤原位修复的分散还原体系是适宜的。     

改性膨润土作为反应型材料的双层防渗层性能研究

通过静态实验对粘性土、450℃高温焙烧膨润土和双阳离子有机膨润土吸附垃圾渗滤液中污染物的能力进行对比,并以新鲜垃圾渗滤液为对象,对粘性土/450℃高温焙烧膨润土双层防渗层和黏性土/双阳离子有机膨润土双层防渗层的防渗性能和截污能力进行研究.结果显示,黏性土、450℃高温焙烧膨润土和双阳离子有机膨润土对垃圾渗滤液中污染物的吸附平衡时间均为24 h; 450℃高温焙烧膨润土和双阳离子有机膨润土对垃圾渗滤液中COD和NH+4的吸附作用均大于黏性土.同时, 2种双层防渗层的渗透系数分别能达到1.31×10^-8 cm·s^-1和2.80×10^-8 cm·s^-1;黏性土/450℃高温焙烧膨润土双层防渗层对于NH+4有较强的吸附能力,而黏性土/双阳离子有机膨润土双层防渗层对有机污染物质有很强的吸附能力,对COD的衰减率比前者高出33.82%.故针对垃圾填埋场不同污染物类型的差异可以选择不同改性膨润土作为反应型材料构建双层防渗层模式.     

永寿大骨节病区硒的氧化还原电位及腐殖酸等的影响

以大骨节病病区土壤溶液环境为背景,研究了土壤溶液中E_H[Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)]—pH关系及天然环境中主要的氧化还原剂腐殖酸、MnO_2、Fe~(2+)等对硒氧化还原性质的影响。腐殖酸和Fe~(2+)可提高Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)体系的还原能力,MnO_2对Se(Ⅳ)有一定的氧化作用,而腐殖酸和Fe~(2+)只有在低pH条件下才对Se(Ⅵ)有弱的还原作用。几种含硫化合物还原Se(Ⅵ)的能力依次为:硫代乙醇酸>L-半胱氨酸>硫化物。     

渗滤液腐蚀黏土衬垫的力学特性及孔隙变化

为研究在垃圾渗滤液腐蚀条件下原状黏土衬垫的服役功能变化规律,该文通过柔性壁渗透试验、三轴剪切试验、核磁共振试验和扫描电子显微试验,研究不同质量分数垃圾渗滤液对原状黏土的渗透、抗剪强度特性和孔隙结构的破坏规律。试验结果表明,原状土的渗透系数时程曲线的峰值和稳定值均与垃圾渗滤液浓度呈负相关,渗滤液溶液质量分数为0%～100%,原状土渗透系数为0.29×10~(-9)～6.13×10~(-9)cm/s,均满足填埋场衬垫的防渗要求。原状黏土的粘聚力c和内摩擦角φ随渗滤液质量分数的增大而减小,溶液质量分数ω由0%增加至100%,c、φ值分别降低了29.81%和50.00%。垃圾渗滤液对土样孔径为0.01～0.75μm孔隙影响较为显著,对11.06～67.87μm孔径的孔隙影响较弱。溶液质量分数由25%增长至100%,孔径为0.01～0.75μm的孔隙体积减小了10.54%～60.08%。     

三种小分子对光电子还原铀的影响及机理研究

光电子具有较强的还原性,但在溶液中其还原性受到多种因素的影响。该研究通过在反应体系中添加不同的有机小分子并利用循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒电位I-t曲线和红外光谱(FTIR)等方法考察小分子对光电子还原铀的影响及其作用机理。结果表明:CV分析证实在半导体矿物-U(Ⅵ)体系中U(Ⅵ)经历两步单电子还原为U(Ⅳ),扩散系数D_(Ⅵ)=1.9×10~(-8)cm~2/s。加入Na_3C_6H_5O_7、CH_3COONa、C_2H_5OH 3种小分子后溶液体系具有更高的电活性;随着小分子浓度不断增加,电子转移的能力先升高后降低;体系存在最优条件,即U(Ⅵ)与小分子的摩尔浓度为1∶1时,电子转移能力最强。相较于半导体矿物-U(Ⅵ)体系,3种小分子加入后其还原率分别提高了27.4%、16.4%、14.6%。EIS表明加入小分子的溶液体系具有更低的传荷内阻,更有利于电子的快速传递;I-t曲线证实还原过程中添加小分子可以加快U(Ⅵ)还原反应动力学速度;FTIR表明作用后603.34 cm~(-1)处有一U(Ⅳ)的较强吸收峰,表明光电子可将U(Ⅵ)还原成低价铀。研究结果表明通过加入合适的小分子可提高光电子对铀的还原效率。     

活性炭和沸石组合吸附渗滤液中COD_(cr)和氨氮的试验研究

经过Fenton试剂氧化处理后的垃圾渗滤液用于吸附处理试验,试验分别得到活性炭和沸石的最佳反应pH值和反应时间后,将活性炭和沸石组合吸附渗滤液,4种吸附处理方式去除垃圾渗滤液中CODcr的能力为:活性炭-沸石沸石-活性炭活性炭活性炭/沸石;去除垃圾渗滤液中NH3-N的能力为:活性炭/沸石活性炭-沸石沸石沸石-活性炭。根据对比分析,确定了最佳吸附工艺应为活性炭-沸石组合工艺,该工艺对CODcr和NH3-N的去除率分别达到74.11%和80.86%。     

填埋场长期渗漏的环境风险评价方法与案例研究

填埋场的长期渗漏是由于防渗膜老化、导排层淤堵等原因,导致填埋场封场后渗滤液渗漏量增加的现象. 为分析渗滤液长期渗漏对填埋场环境风险的影响,采用Landsim-HELP耦合模型进行渗漏源强计算和污染组分迁移转化计算. 在此基础上,以致癌风险和非致癌风险为渗滤液渗漏的环境风险表征,采用剂量-效应模型对风险值进行计算. 最终构建了基于Landsim-HELP耦合的填埋场长期渗漏的环境风险评价模型,并将其用于山西省某工业固体废物填埋场渗漏风险研究. 结果表明:①短期(0~100 a)内,在CLTP(考虑长期性能衰减)和NCLTP(不考虑长期性能衰减)情景下,渗滤液渗漏的环境风险无明显差异, 并且二者的风险值均低于可接受风险水平;而长期(>100~1 000 a)状态下,2种情景的风险值差别较大,其中CLTP情景下的风险为NCLTP情景下的7倍左右,并且主要体现为Cr(Ⅵ)的致癌风险(10-4). 采用Monte Carlo方法分析风险结果的不确定性,其中Cr(Ⅵ)致癌风险值的不确定性为6.7,Cr(Ⅵ)和TCr的非致癌风险评价结果的不确定性分别为2.3、2.1.      

渗滤液性质对含水层中污染物衰减的影响研究

通过土柱模拟实验研究了渗滤液性质对含水层中污染物衰减和微生物活动的影响.结果表明,新垃圾渗滤液、老垃圾渗滤液和雨水通过模拟柱后,其微生物活性分别在第12、17和3d达到最大值0.154、0.121和0.044;BOD5/COD分别在第12、8和6d达到最大值0.683、0.396和0.319;pH的平均升高速度分别为0.074/d、0.15/d和0.055/d;新、老垃圾渗滤液通过模拟柱后COD的平均去除率分别约为50%和10%;含水层介质对NH4+-N的吸附容量约为0.85 g/kg;另外,含水层介质有机质含量与微生物活性之间具有一定的相关性.由此可见,渗滤液的性质对含水层介质中污染物的衰减有重要影响.     

沉湖地区弱透水层孔隙水的水化学特征及其成因

弱透水层对含水层水质具有重要的影响,识别弱透水层孔隙水的水文地球化学成因对揭示含水层中元素的来源有重要意义。以长江中游江汉平原沉湖地区为研究区,根据沉积物粒度,将研究区48个沉积物样品划分为25个粉质黏性土和23个粉砂土(分别属于弱透水层透镜体和孔隙潜水含水岩组),通过对沉积物孔隙水中K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO~-_3、SO■、Cl~-、TFe、TMn等含量和pH值、ORP进行测试分析,利用Gibbs图、相关性分析、离子比值分析等方法对沉湖地区黏性土弱透水层孔隙水的水文地球化学成因进行了研究。结果表明:(1)沉湖地区弱透水层孔隙水的水化学类型为Ca-SO_4型(0～3 m)和Ca-HCO_3型(3 m),pH值的变化范围为6.90～8.65,ORP的变化范围为-106～317 mV;(2)黏性土孔隙水的水化学成分主要受矿物溶解、阳离子交换等的影响,影响黏性土孔隙水水化学组成的矿物种类包括方解石、白云石、含钙镁硅酸盐矿物等,黏性土孔隙水明显受到阳离子交换作用的影响,而粉砂土孔隙水中该作用不明显;(3)黏性土孔隙水中TFe(平均值为0.74 mg/L)和TMn(平均值为0.55 mg/L)均超过了饮用水质量标准,超标率分别为44%和84%,与孔隙水的碱性还原赋存环境、地层富含铁锰结核有关。本研究识别了沉湖地区弱透水层孔隙水水化学成分受矿物溶解和阳离子交换作用等过程的影响,为区域地下水成因和水质演化提供了新认识。     

柠檬酸对蒙脱石黏性土中铅的淋洗试验研究

以人工Pb(NO3)2污染的蒙脱石黏性土为研究对象,采用振荡淋洗试验研究柠檬酸对蒙脱石黏性土中铅(Pb)的淋洗行为,探讨淋洗因素,如淋洗剂柠檬酸浓度、淋洗反应时间、pH值、离子强度、液固比对蒙脱石黏性土中Pb淋洗效果的影响以及Pb的淋洗动力学方程,并利用Tessier连续提取法分析柠檬酸淋洗前后受污染的蒙脱石黏性土中Pb的形态变化。试验结果表明:淋洗反应在6h达到平衡,最佳淋洗条件为柠檬酸的浓度为0.08mol/L、pH值为4、液固比为20∶1,离子强度对淋洗反应几乎无影响;双常数方程较准一级动力学方程和准二级动力学方程能更好地描述柠檬酸对蒙脱石黏性土中Pb的淋洗过程;受污染的蒙脱石黏性土中,Pb主要以可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态的形式存在,采用柠檬酸淋洗后可以有效地去除可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态的Pb,Pb的去除率分别达到65.40%、89.78%、76.02%。     

污泥调理对其脱水性能的实验研究

以南京某污水处理厂的污泥为研究对象,采用化学调理法及热水解法对污泥进行调理,来改善污泥的脱水性能,从而达到污泥减量化的目的。考察了几种调理剂(Fe2(SO4)3、Al Cl3、PAM)与氧化钙(Ca O)同时作用对污泥的调理效果,确定了各自的最佳投加比例:Fe2(SO4)3与Ca O最佳投加比例为0.4,Al Cl3与Ca O的最佳投加比例为1.3,PAM与Ca O的最佳投加比例为0.27,其中Fe2(SO4)3与Ca O组合调理对污泥脱水性能的改善最好。研究了热水解对污泥脱水性能的影响,表现随着热水解温度的升高,污泥的脱水性能不断得到改善。     

浅述黄土高原地区露天煤矿废弃地的复垦种植

根据近几年对黄土高原地区安太堡露天煤矿废弃土地复垦的系统研究,事实证明新垦土地可超越原有土地生产力及经济效益开发的可行性。认为本地区露天煤矿废弃土地的复垦战略目标应是:借助开矿土地再造的机会,通过科学设计、系统规划,实行大规模地营造农林可利用状态的土地,未来开辟为适宜现代集约经营农林基地;露天煤矿的土地复垦,同时亦应受到社会各方的关注,可在超越矿区范围之外筑坝造田,建设蓄水库等各项工程造福于社会。     

论述超声处理污泥的影响因素

超声技术在污泥处理方面取得良好效果，介绍了超声处理污泥的机理、特点，就其影响的主要因素包括：频率、声强、功率、反应器的设计与换能器类型、污泥自身因素等进行分析。最后指出了超声技术处理污泥存在的问题和今后的发展方向。     

浅述黄土高原地区露天煤矿废弃地的复种植

根据近几年对黄土高原地区太堡露天煤矿废弃土地复垦的系统研究，事实证明新垦的可超原有土地生产力及经济效益的可行性。认为本地区露天煤矿废弃土的的复垦战略目标应是借助开矿土地再造的机会，通过科学设计、系统规划，实行他规模的营造农林可利用壮态的土地，未来开辟为适宜现代集约经营农林基地露天煤矿的等各项工程造福于社会。     

铬污染土壤的修复技术研究综述

在总结铬污染土壤修复方法的基础上,综述了国内关于铬污染土壤修复技术的研究现状,分析了各项技术在应用过程中存在的问题,提出铬污染土壤修复技术推进过程中需要开展的工作。     

地带性土壤对苯胺吸附行为的研究

土壤作为挥发性有机污染物的源与汇,研究污染物在其中的吸附行为对探明污染物环境归趋和生态风险意义深远。以苯胺为代表性污染物,在综合分析我国12种地带性土壤的基本理化性质基础上,探讨苯胺在土壤-水界面分配规律以及该吸附行为与土壤理化性质之间的关系。结果表明:1）12种地带性土壤对于苯胺的吸附能力差异明显,其中,黑龙江黑土吸附苯胺能力最强,理论饱和吸附量最大;2）考虑到部分土样的吸附等温线表现出明显的非线性,用Freundlich模型拟合土壤吸附苯胺的等温线;3）12种地带性土壤的理化性质差异显著;4）有机质含量对苯胺土-水界面吸附行为影响最为显著:有机质含量越高,土壤对于苯胺的吸附能力越强。     

有机污染场地化学氧化处置方法综述

化学氧化修复技术具有二次污染小、修复污染物的速度快的优势,而被广泛应用。由于场地的复杂性,不同环境对氧化剂的选择性不同,氧化剂的特征对化学氧化处置的效果起关键性作用。因此,通过介绍不同化学氧化剂的特征,分析化学氧化处置方法对不同污染场地的适用性及选择性。     

月球表面钛的研究进展

月球表面(尤其是月海玄武岩)蕴藏有丰富的钛铁矿,因此对月球表面Ti含量进行研究十分的重要。本文总结了目前已有的利用UV、VIS和NIR光谱进行月表Ti含量的反演机理和方法,特别是发展比较成熟的光谱比值反演方法的机理和反演步骤,该工作为我国利用嫦娥工程的干涉成像光谱仪的科学数据开展月表Ti含量的反演研究奠定了坚实的基础,最后针对我国的干涉成像光谱仪数据提出了研究Ti含量的思路与方法。     

基于Faster R-CNN的海面垃圾检测研究

针对当前全球海洋垃圾污染造成严重生态破坏等问题,提出了一种基于改进Faster R-CNN的海面垃圾检测算法以及视频中前后2帧目标是否为同一目标的方法。改进Faster R-CNN算法通过将常用的VGG16特征提取网络替换为ResNet101网络并融入特征金字塔,提高对小目标的检测精度;判断视频前后两帧目标是否为同一目标的方法则通过对比前后2帧目标的面积、重合度以及颜色差异度确定是否为同一目标。在现场拍摄数据上的实验结果表明,与传统Faster R-CNN相比,该改进Faster R-CNN的mAP值提高了4.9%,损失曲线的收敛速度更快,且在实际检测中的检测效果更好;前后两帧是否同一物体的判断方法在九段视频的最高精测判断精度高达100%,平均准确率为93%。该研究方法主要包括以下优点:1)改进Faster R-CNN在海面小目标垃圾检测上具有更高的精度;2)判断视频中前后2帧目标是否为同一目标的算法代码复杂度小,方便根据实际情况更改判断阈值。     

基于FastICA算法的大气监测电子鼻设备的研究探讨

电子鼻是一种由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成,能识别简单或复杂气味的仪器,它模拟人的嗅觉系统,检测、分析、识别气味成分,广泛应用于现场污染源排放监测、突发事故现场的应急检测、作业场所安全监测和分析、污染气监测和分析。本设计由气体传感器阵列进行实时实地测量,由DSP芯片进行数据处理,采用盲源分离（BSS）原理,利用独立分量分析（ICA）算法分离出混合前的多个独立信号。便携式电子鼻由于其成本低、易携带、通用性好、能现场即时检测等特点在大气监测领域将会有广阔的应用前景。