高原地区铬渣污染场地污染特性研究

在我国高原地区某铬渣污染场地进行钻孔取样,分析场地工程地质特性,对场地铬的污染状况及空间分布特征进行研究。结果表明:场地地质结构较单一,地下水丰富,土质的渗透性强,渗透系数在1.78×10-3~0.243 cm/s之间;场地铬污染严重,总铬与六价铬的浓度最大值分别为22 485.6 mg/kg和7 495.2 mg/kg,地下水中六价铬的浓度最大值为107.2 mg/L;通过剖面铬浓度分析:铬在纵向上浓度分布受土壤质地的影响,均呈现表层4 m浓度较高,4 m以下浓度较低且变化较小的规律。由Kriging插值法绘的铬浓度分布等值线图可清晰看出场地表层土表现出向沟谷位置迁移趋势,地下水中残留的铬向地下水流场方向迁移。     

Fe~(2+)活化过硫酸钠原位修复氯苯污染地下水

通过建立土槽模型模拟实际污染场地,并采用Na2S2O8为氧化剂、柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,研究了氯苯在地下水中的迁移分布规律、原位修复及其对地下水环境的影响。结果表明,氯苯在含水层水平纵向上的迁移作用大于横向迁移;随着时间的增加,地下水中氯苯浓度变化总趋势为先增加后减少并最终趋于稳定;随着迁移距离的增加,氯苯的浓度逐渐降低。柠檬酸螯合Fe2+活化Na2S2O8能够有效修复受氯苯污染的地下水和土壤;持续氧化36 h后,地下水和土壤中氯苯的去除率分别达到82.4%和80.3%。进一步研究发现,氧化处理后,出水的p H值基本稳定在3.5、SO2-4浓度为88.7mg/L,满足地下水Ⅱ类水质标准。     

六氯苯在中国典型持久性有机污染物污染场地中空间分布研究

在多年六氯苯生产车间及周围布设采样点,采取不同深度的土壤进行分析,研究持久性有机污染物(POPs)污染场地中六氯苯的空间分布规律.结果表明,生产车间附近污染严重,六氯苯的最高质量浓度为25 911.95 mg/kg,平均为4 944.07 mg/kg,在风力作用下六氯苯浓度向东南方向扩散;-3 m土层(以表土层为基准,表土层以下的土层深度为负值)中六氯苯最高质量浓度为369.63 mg/kg.平均为54.77 mg/kg,六氯苯浓度较表土层迅速下降,六氯苯污染中心位置与表土层对应;-5 m土层由于土壤类型为黏土或淤泥质黏土,六氯苯浓度相对于- m土层反而升高.平均质量浓度为92.13 mg/kg.纵观整个污染场地六氯苯的污染分布情况,污染中心位置向南移动,且六氯苯在垂直方向的迁移和浓度与土壤有机质含量相关.     

不同龄渗滤液及其在包气带中的迁移转化研究

通过实验室土柱模拟方法,研究了不同场龄渗滤液中有机污染物、氮以及 Fe、Mn、Zn、Cd 在包气带中的迁移转化规律.结果表明,不同场龄渗滤液理化性质差别很大,随着场龄的增加,COD 从40 194 mg/L降低到 1 778 mg/L,NH4 浓度从1 758 mg/L升高到2 166 mg/L,金属浓度则减小.经过以细砂为介质的包气带后,新渗滤液易对地下水造成高浓度有机物污染,而老渗滤液更容易造成地下水的高浓度氮污染.Fe、Mn 和 Cd 在包气带中比较稳定,而 Zn 的迁移能力很强,易对地下水构成威胁.     

中国铬渣污染场地土壤污染特征

近年来,铬渣堆放引起的环境污染问题已引起国内外的广泛关注。通过收集近20年公开发表的论文和两个铬渣污染场地的取样实测,研究了中国铬渣污染场地土壤污染的特征。结果表明,铬渣污染场地的土壤铬含量高(总铬质量浓度最高达56 000mg/kg),周边地下水被污染,土壤呈碱性,残渣态铬占比较大,以Cr(Ⅲ)为主,呈现出一定的空间分布特征。     

利用HYDRUS-2D软件模拟污染事故后三氮污染物的迁移转化规律

以某污水处理池泄露污染水环境为例,利用HYDRUS-2D软件构建土壤水分运动和溶质运移模型,模拟三氮在该场地非饱和带垂向以及向下游地表水体的迁移转化过程,为定量预测识别该污水泄漏场地对下伏含水层和下游河流的影响提供技术参考。结果表明:(1)三氮在非饱和带垂向100cm以内明显富集,但富集规律各异;(2)氨氮和亚硝态氮在整个模拟期内并未迁移至潜水面,对下游河流的影响微乎其微,最终污染下伏含水层和下游河流的是硝态氮;(3)硝态氮在污水泄漏事件发生后的第1 095天以0.024 0mg/cm3(即24mg/L)到达下伏潜水面,超过《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类限值(20mg/L);(4)硝态氮在污水泄漏事件发生后的第938天以0.468 5mg/cm3(即468.5mg/L)的峰值到达下游河流,超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中规定的Ⅴ类限值(2.0mg/L)。     

纳米铁原位注入技术对六价铬污染地下水的修复

纳米零价铁原位注入是六价铬污染地下水的有效修复技术之一。为验证其场地修复效果,在北京某电镀厂搬迁后的遗留六价铬污染场地,现场制备纳米铁并通过原位注入对场地内六价铬污染地下水进行原位修复现场中试研究。选取6 m×6 m实验场地,在地下水中六价铬污染浓度最高为2 mg·L~(-1)的中心点设置注射井并在四周设置4口监测井。实验结果表明,原位注入纳米铁药剂具有良好修复效果,修复后该实验场地范围内地下水中六价铬浓度均低于地下水质量Ⅳ类标准0.1 mg·L~(-1),注射井中六价铬还原率达到99%。通过对注射井及监测井地下水中pH、溶解氧、氧化还原电位等检测指标进行跟踪监测和相关性分析,发现氧化还原电位与污染物浓度变化相关性最强,可以作为污染物变化的表征因子。该中试研究结果对于六价铬污染地下水的原位修复具有重要的参考价值。     

吉林省某垃圾填埋场地下水有机污染风险评价

以吉林省某垃圾填埋场地下水为研究对象,监测其中的有机污染物,并进行风险评价。结果表明:(1)有机污染物总计检出18种,5种检出率大于50%。其中,三氯甲烷检出率最高,达到85.7%,质量浓度高达0.217mg/L,超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)限值(0.06mg/L)。(2)地下水污染指数表明,10种有机污染物具有高淋溶迁移性。(3)以三氯甲烷为典型污染物,14个采样点中,非致癌风险指数均未超过1,12个采样点致癌风险指数超过10~(-6),不在可接受范围。主要暴露途径为饮水摄入。     

不同土地利用方式和地下水埋深对水中硝态氮浓度分布的影响

针对广州市地下水硝态氮污染状况及其影响因素开展研究。结果表明,广州市地下水硝态氮质量浓度为(8.53±7.57)mg/L,对照世界卫生组织(WHO)规定的饮用水硝态氮限值(10mg/L),所采集的地下水样品超标率达到34.97%。地下水硝态氮的主要来源有生活污水、工业废水、农业化肥和酸雨。地下水硝态氮浓度受到土地利用类型的影响。其中,城区地下水硝态氮污染最严重(超标率为48.22%),其次为水稻田(超标率为40.00%)与菜园(超标率为36.25%),林地地下水硝态氮污染最轻(超标率为6.25%)。在垂向分布上,地下水硝态氮浓度与地下水埋深呈负相关关系。埋深介于2~5m时,硝态氮浓度较高且有超标的潜在危险;埋深介于5~23m时,地下水硝态氮污染程度减轻;当埋深大于23m时,硝态氮质量浓度基本稳定在2mg/L左右,与珠江三角洲地下水硝态氮背景值接近。!     

生物墙对地下水中六价铬的去除效果模拟研究

通过土柱实验模拟地下水环境,研究以发酵树皮为主要反应介质的渗透性生物墙对地下水中六价铬的去除效果,为六价铬污染地下水的修复提供方法和依据。结果表明,模拟生物墙运行数天后,墙内形成弱碱性(pH 7~8)、强还原(Eh<-100 mV)环境,有利于六价铬转化为三价铬并生成沉淀。在进水六价铬浓度为20 mg/L、水流速度为3.7 cm/d的运行条件下,3周期间生物墙对六价铬的去除率稳定在98%左右,生物墙内沿水流方向三价铬的浓度先上升后下降(最高达6.6 mg/L),出水三价铬约为1.0 mg/L。吸附和微生物转化是生物墙对水中六价铬去除的主要反应。     

连续管式原位注入化学氧化技术对某有机污染场地地下水的修复效果

针对传统地下水原位注入化学氧化技术存在注入深度浅、效率低等问题,采用连续管和高压水射流技术实现地下水原位修复药剂钻注一体化和水射流钻进,以提高效率和深层修复.以某退役化工厂地下水中的氯苯为目标污染物,基于自主开发的连续管式原位注入化学氧化技术开展了中试规模的实验研究,基于现场实验确定原位注入药剂影响半径并评估了修复效果.结果 表明,药剂影响半径可达2m,且药剂扩散趋势与场地总体地下水流场的流向基本吻合;经原位化学氧化处理后,实验区地下水中氯苯检测质量浓度低于400 μg·L-1,即采用连续管式原位注入化学氧化技术实现了实验区地下水中氯苯的有效去除.本研究可为连续管注入技术在地下水原位修复中的应用提供参考.     

SBR处理模拟氯苯废水

在SBR中利用光合细菌球形红细菌污泥颗粒进行模拟氯苯废水处理的初步研究,结果表明,采用球形红细菌污泥颗粒处理模拟氯苯废水的SBR系统是可行的,其降解氯苯过程符合Monod一级反应动力学方程。当进水氯苯浓度在125～187.5 mg/L变化时,处理效率都能稳定在90.5%～95.6%之间;其最佳工艺条件为反应时间6 h、DO 4.75～5.0 mg/L、沉淀时间1.5 h、污泥颗粒浓度4 000～6 000 mg/L。在污泥颗粒浓度4 000 mg/L、DO 5.0 mg/L、反应时间6 h的最佳条件下,当进水COD为748.1 mg/L、氯苯浓度100 mg/L时,COD的去除率达90.9%,处理后出水COD满足国家一级排放标准要求。     

SBR处理模拟氯苯废水

在SBR中利用光合细菌球形红细菌污泥颗粒进行模拟氯苯废水处理的初步研究,结果表明,采用球形红细菌污泥颗粒处理模拟氯苯废水的SBR系统是可行的,其降解氯苯过程符合Monod一级反应动力学方程。当进水氯苯浓度在125～187.5 mg/L变化时,处理效率都能稳定在90.5%～95.6%之间;其最佳工艺条件为反应时间6 h、DO 4.75～5.0 mg/L、沉淀时间1.5 h、污泥颗粒浓度4 000～6 000 mg/L。在污泥颗粒浓度4 000 mg/L、DO 5.0 mg/L、反应时间6 h的最佳条件下,当进水COD为748.1 mg/L、氯苯浓度100 mg/L时,COD的去除率达90.9%,处理后出水COD满足国家一级排放标准要求。     

基于内梅罗指数的阳宗海湖滨湿地水环境质量评价

在采集阳宗海湖滨湿地水样并测定水样中富营养化指标和重金属指标的基础上,用内梅罗指数法对不同湖滨湿地区域的水环境质量进行评价。结果表明:TP总平均质量浓度为0.095mg/L,是《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准(0.05mg/L)的1.9倍;COD总平均质量浓度为19.59mg/L,未超过GB 3838—2002Ⅲ类水标准(20mg/L);阳宗海湖滨湿地As污染最为严重,总平均质量浓度为0.112mg/L,超过了GB 3838—2002Ⅴ类水标准(0.10mg/L),Zn、Cu、Cr未超过GB 3838—2002Ⅲ类水标准,Cd、Mn、Ni、Pb、Co未检出;4个湖滨湿地区域富营养化指标的内梅罗指数评价结果均为良好,空间上表现为北部东部南部西部;重金属指标的内梅罗指数评价结果为东部和北部中度污染水平,南部和西部重度污染水平,空间上表现为南部西部东部北部。     

静态扬尘对呼吸途径健康风险评价的影响

为了解呼吸暴露途径下污染场地静态扬尘对人体健康的影响,以空气动力学气固两相理论为基础,预测露天堆场近地面扬尘中PM10浓度。并以《污染场地风险评估技术导则》(HJ 25.3-2014)推荐的暴露评估模型和美国环保局推荐的人体健康风险评估模型,评估Cd、Cr、As、Ni和Hg对人体健康的危害。结果表明:研究区域重金属的致癌风险和非致癌风险与近地面PM10浓度呈现线性增加的趋势,下风向的居住区、商业区和旅游区PM10浓度达到0.30、0.30和0.15 mg·m-3。健康风险评估结果表明,当PM10浓度0.05 mg·m-3时,As、Cd、Cr暴露致癌发生率(R)均超过10-6,对暴露人群有致癌风险。当PM10浓度0.2 mg·m-3时,Cd和As的非致癌危害商超过阈值1,对人体健康存在威胁。Ni和Hg风险评估结果均低于风险阈值,风险水平较低。     

以汽油为底物好氧共代谢三氯乙烯

三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)是土壤和地下水中广泛存在的有机污染物,好氧生物降解因可将污染物彻底转化成无毒的终产物,一直受到广泛关注,但是TCE好氧降解需要共代谢底物。首次提出以汽油为底物,选取真养产碱杆菌作为活性降解菌株,对地下水中三氯乙烯的好氧共代谢降解进行了初步研究。分别优化了共代谢底物、底物与TCE浓度比、培养基、pH值、盐度、溶解氧等条件,确定了最佳降解条件。当水中TCE的浓度为1 mg/L时,通过对体系预曝氧气,调节汽油浓度为10 mg/L,pH值为5,降解24 h,TCE的降解率可达66.8%。为修复同时被汽油和TCE污染的场地提供了一个新的研究方向。     

基于随机-模糊耦合的填埋场地下水污染风险评价方法

为分析参数不确定性对填埋场渗漏风险评估结果的影响,构建了填埋场地下水污染风险评价的物理过程模型,在此基础上,分别采用模糊理论和概率理论刻画模糊不确定性参数和随机不确定性参数,同时采用基于随机理论的Monte Carlo方法模拟模糊不确定参数,最终构建了基于模糊随机耦合的填埋场地下水污染风险评价方法。采用该模型对东北某一般工业固废填埋场进行案例研究,结果表明,实测浓度在模型模拟的的浓度区间(10%~90%分位值浓度)之内。说明本模型构建的模糊-随机耦合的地下水污染风险评价模型能较准确地预测地下水中污染物实际浓度,可以用于填埋场地下水污染风险评价.风险评估结果表明,该填埋场地下水的潜在污染物为As和Mn,其中As为主要健康风险物质,其非致癌风险值超过风险可接受水平的概率为22%,致癌风险超过10-4的概率为33%,超过10-5的概率为86%,应该采取措施控制含As填埋废物中As的溶出,降低其环境风险;Mn的非致癌风险值小于风险可接受水平的概率为100%,无风险。     

某典型化工污染场地土壤修复方案研究

以典型化工污染场地为研究对象,构建适合该场地的修复技术筛选体系,筛选最佳修复方法。根据特征污染筛选结果、场地修复目标及业主需求等因素,通过室内模拟实验、施工现场微调等方法,确定污染场地最优修复方案。结果表明,作为Cd、苯并[a]芘复合污染场地,根据筛选体系结合Topsis法进行评估,确定场地修复技术为异位化学淋洗。运用响应曲面法,采用BoxBehnken设计多因素实验进行室内模拟,确定最佳修复条件。采用0.6mol/L柠檬酸与20g/Lβ-环糊精进行复配的淋洗剂,在pH=3.0、淋洗温度35.00℃、液固比(淋洗剂与土壤的体积质量比)6.00mL/g、搅拌强度320.00r/min下,淋洗4次,每次淋洗3.4h,对某化工污染场地进行修复,修复后土壤中Cd、苯并[a]芘的去除量分别为69.88、39.20mg/kg,去除率分别达80.14%、70.50%,达到预期修复目标。     

Fenton试剂快速氧化处理事故场地地下水中的硝基苯

为了得到事故场地硝基苯(NB)污染地下水的应急处理方案,通过静态实验研究了地下水中初始NB浓度为100 mg·L~(-1)和300 mg·L~(-1),pH值为3时,H_2O_2与NB质量比p、H_2O_2与Fe(Ⅱ)质量比q对氧化效果的影响。结果表明:当q为20,p为1~6时,NB降解率和降解速率随p的增大而增大;当p为3,q为5~20时,NB降解速率随q的增大而减小。根据氧化处理后水中B/C值判断,当p大于2时,出水可排入污水生物处理系统进行后续处理。动力学分析表明,p、q值与NB降解的伪一阶反应速率常数k0存在较强的线性关系,R20.95,p的影响程度大于q。根据事故场地NB污染地下水快速处理所要求的NB的去除率和去除时间,给出了高浓度NB污染地下水处理适宜的Fenton投加方案。     

生物可渗透性反应墙修复石油烃污染地下水的效果及微生物多样性研究

采用可渗透性反应墙(PRB)协同微生物作用对石油烃污染地下水进行室内模拟修复.研究结果表明,生物PRB对石油烃污染地下水具有较好的处理效果.反应器运行200 d后,生物PRB前端介质总石油烃(TPH)含量高,15个取样点的TPH质量浓度为0.74～5.42 mg/L,后端介质TPH含量较低且分布较均匀,10个取样点中TPH均低于0.29 mg/L,生物PRB出水中未检出TPH.采用聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对生物PRB内的微生物群落结构进行分析,结果显示,生物PRB中微生物群落结构的相似性随着横向距离的增大而降低,其中B2与B5取样点微生物相似度最高,达83.1％.在生物PRB前端TPH浓度高的部位,微生物群落较为稳定,多样性较低,而后端TPH浓度低的部位,微生物群落不稳定,多样性较高.