某污染场地地下水硝态氮迁移过程的数值模拟

以西北某沙漠地区的废水排放场地为例,利用Visual MODFLOW 2010.1软件构建污染物溶质运移模型,模拟废水中硝态氮在该场地饱和带地下水中的迁移、扩散和衰减规律,从而定量模拟预测未来20年内污染晕的扩散范围和浓度变化趋势。结果表明:含硝态氮废水在进入含水层后对地下水造成明显污染。随着时间延长,地下水中污染晕的范围在水平方向上呈椭圆状缓慢扩大,污染中心区地下水硝态氮浓度明显降低。受场地地下水水力梯度的限制,地下水流动缓慢,污染晕的空间扩散范围非常有限。废水进入含水层后第1年、第5年、第10年和第20年年末,污染晕的水平分布面积分别为18.52万,21.25万,24.15万,28.24万m~2,面积平均扩散速率为0.512万m~2/a;硝态氮的最大浓度分别为1.32,0.68,0.27,0.14 mg/L。污染晕中心相对于第1年、第5年、第10年和第20年分别沿地下水流线方向迁移447.21,948.68,1 755.63 m,距离平均迁移距离为87.78 m/a。在切断污染源后,随着时间延长,废水排放对地下水水质产生的影响将逐渐减弱,最终能够达到可接受水平。     

榆林地区地下水有机污染特征初步分析

本文在区域水文地质和污染源调查的基础上,对榆林地区地下水有机污染进行初步分析。结果发现,该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低、超标率低的特点。地下水中检出的有机污染物共有18种,检出的16项有机污染物含量均低于《地下水质量标准》(GB/T14848-2007)三类水限值。潜水与承压水的检出率几乎相当,但潜水的检出项数高于承压水。不同区域有机指标的污染程度不同,定靖横油气田区神府矿区榆阳区。不同地貌类型的有机污染物检出率为黄土区(17.65%)河谷区(14.93%)平原区(11.11%)沙漠滩地区(8.60%)。     

纳污泡和排污渠对浅层地下水影响例说

通过对接纳石油化工废水的帖不贴泡和排放油田废水的西部排水干渠及其周围的浅层地下水的调查监测,分析出帖不贴泡的对周围浅层地下水产生了比较明显的污染作用,主要污染物石油类的影响宽度是1705m;西部排水干渠也对附近浅层水质造成了一定的影响,但影响范围较窄,其影响宽度没有超过10m.说明长期接纳石油化工污水的封闭泡沼与排水干渠对浅层地下水已经造成一定程度的影响.     

纳污水体中铬的迁移规律及各形态分配系数

制革厂高浓度含铬废水的排放对环境造成的影响越来越受到关注. 通过测定某制革厂纳污水体中铬的质量浓度和形态,研究纳污水体中铬的质量浓度变化规律,确定铬在水相和悬浮相中的分配系数(k),并探讨水质参数对分配系数的影响. 结果表明,在制革厂排污口处纳污水体中ρ(Cr_T)平均值为298.64 μg/L,而距离排污口1 km处,水体中ρ(Cr_T)平均值为17.81 μg/L,较排污口处下降了94%,在距离排污口1～7 km范围内,水体中ρ(Cr_T)无明显变化. 在水相和悬浮相中铬的分配系数(k)为0.041～0.059,并且随污染源距离的增大呈下降趋势;k值的变化与水体的ρ(COD_Mn)和ρ(SS)有关.      

应用稀土元素识别地下水污染来源——以南通某污染场地为例

采集南通某污染场地和周边背景区不同水体和上覆土壤样品,采用ICP-MAS测定了水体中稀土元素含量,并测定了水体中其他化学组分的含量,通过对比不同物质来源、不同成因水体中水化学类型和其中的稀土元素地球化学特征,探讨了识别地下水中污染物来源的稀土元素分配模式。结果表明:研究区受重金属污染潜水的稀土元素含量明显高于未受污染的潜水,其页岩标准化分配模式与天然状态下未污染水体差异明显,轻稀土富集程度最低并呈现Y的正异常最大;与自然状态下的潜水、承压水和地表水相比,受污染潜水与上覆土壤中稀土元素分配模式和异常特征更为接近。利用稀土元素分配模式的差异,识别平原区松散层潜水中污染物的来源是可行的,这为地下水污染调查与相关研究提供了新思路。     

浑河中游1,2-DCA在地下水中运移规律的模拟分析

为研究有机组分在地下水中的运移规律及影响因素,并预测水质的破坏程度,利用数值模拟方法建立浑河中游区域特征有机污染组分1,2-DCA(1,2-二氯乙烷)的溶质运移模型,分析1,2-DCA在浑河中游地下水中的运移规律,并预测了其对地下水水质的影响. 细河与浑河中1,2-DCA的补给浓度(以ρ计)分别为4.50和6.40μg/L,预测期为10a,在运移模型中考虑弥散、吸附、降解作用的影响. 模拟结果显示,预测期内1,2-DCA在细河污染区的最大影响面积为1.80km2,峰值浓度(以ρ计)为3.50μg/L,污染物向北西方向运移;在浑河污染区的最大影响面积为3.78km2,峰值浓度为5.00μg/L,污染物向西南方向运移,表明污染物对地下水水质影响程度较低. 预测初期的200d内,吸附及生物降解的共同作用使细河、浑河污染晕中心的ρ(1,2-DCA)分别下降了0.12、0.10μg/L;随后,对流-弥散作用成为溶质运移的主要驱动力,并且使1,2-DCA的污染程度持续增强;黏土对1,2-DCA的运移具有阻滞作用,1,2-DCA在细河污染晕的扩散幅度略低于浑河.      

某气田石油类污染物运移数值模拟研究

为研究气田建设项目对地下水产生的石油类污染,以西北某气田开发区地下水为研究对象,在水文地质条件调查和地下水污染源与污染途径分析的基础上,采用GMS软件建立研究区地下水流模型和溶质运移模型,模拟预测了凝析油储罐破裂泄漏情景下石油类污染物在地下水中的迁移规律及自然净化过程。结果表明:模拟期内地下水中的石油类浓度小于标准值,地下水未超标但受到轻微污染;污染晕中心浓度随时间减小,污染场地及下游位置污染物浓度先增大后减小,距离污染源越远的位置峰值浓度越小。     

页岩干馏废水的处理

茂名页岩油生产过程中产生的废水、是一种咖啡色、具刺激性臭味的高浓度污染有机废水,废水中有大量以含氧、含氮衍生物为主的非烃化合物,有机碱、氨氮、油类等含量很高,COD_(cr)浓度高达数万mg/L。由于对废水不经处理直接外排,使下游水体受到严重的污染,纳污河流梅江鱼虾几乎绝迹,这种状况持续了二十多年之久。     

南宁市朝阳溪岸边地下水持久性有机污染物的污染特征

为了查清南宁市污染内河对岸边地下水持久性有机污染物的污染规律,选择典型污染河道朝阳溪为研究对象,采取野外水文地质调查与钻探工程手段,采集降雨前、后地下水以及地表水、土壤和沉积物样品测试,分析了污染河道岸边地下水持久性有机物多环芳烃荧蒽、芘和六六六(HCHs)的降雨前、后的污染特征。结果表明,降雨前、后地下水荧蒽和芘多环芳烃的平均浓度分别为24.11、7.98ng/L;HCHs的平均浓度分别为19.75、13.24ng/L;朝阳溪地下水有机污染物荧蒽、芘、有机氯农药的检出率和浓度降雨前高于降雨后。有机污染物荧蒽和芘浓度分布随远离朝阳溪的距离增大逐渐升高,而HCHs浓度分布则相反;推测由于物理化学性质的差异,疏水性较强的荧蒽和芘被含水层中悬浮物和河底沉积物强烈吸附,显示近岸未被检出;然而,疏水性较弱的HCHs则有较高浓度,并形成污染源,导致HCHs历史残留源在含水层的"二次释放"。总体上,降雨对地下水中有机污染物有稀释作用,但局部HCHs有扰动释放作用;相关性分析显示地下水中悬浮物浓度与多环芳烃的荧蒽、芘呈中等程度负相关,而与HCHs则呈极强程度正相关,因此含水层中悬浮物对荧蒽、芘的"过滤效应"比HCHs要高。朝阳溪岸边地下水中持久性有机污染物的运移影响因素与地下水包气带、含水层结构以及地下水系统补、径、排条件和污染源所处位置密切相关。     

基于数值模拟的企业地下水重金属污染的环境影响预测评价

随着我国经济的发展,制造业废水造成的地下水重金属污染已成为一大环境问题。本文以福建某饰品加工企业的新建项目为研究对象,通过构建评价区地下水渗流模型,耦合污染物运移方程,建立了地下水溶质运移模型,并利用此模型对废水处理车间发生泄漏情况下地下水重金属污染情景进行了数值模拟与环境影响预测评价。结果表明:在废水处理车间发生泄漏情况下,孔隙含水层中重金属Ni、Ag、Cu的污染晕均未迁移出厂区范围,且污染晕在150~570d之内完全消散;裂隙含水层中Ni、Ag、Cu重金属浓度较低,不形成污染晕。该研究对帮助企业和当地环保部门从源头上防治和管理潜在的地下水重金属污染、保护地下水环境具有重要的意义。     

一种改进的灰水足迹计算方法

灰水足迹是为达到一定水质标准,将污染物稀释至该标准允许下最大浓度所需的水量。灰水足迹理论为定量评估水环境污染提供了新方法,但在实际计算中,由于未考虑对污染物的稀释实际由不同水体完成,且存在将污染物排放量大等同于产生的灰水足迹大的混淆,结果往往不够准确,也不能反映不同水体的污染程度。鉴于此,提出改进的灰水足迹计算方法,将污染物分解到不同水体,计算各水体的灰水足迹,再求和得到总灰水足迹,以湖南省为例进行实证分析。结果显示,近29 a来湖南省灰水足迹呈递增趋势,地表水与地下水灰水足迹之比约为7:3;地表水灰水足迹先后由氨氮和磷决定,地下水始终由磷决定;地表水环境荷载指数相对较低,环境状况优于地下水。     

城市绿化草坪再生水灌溉对地下水水质影响研究

再生水是城市绿化的良好水源,但其潜在的地下水污染问题不容忽视.本研究基于对地下水及其灌溉水水质的长期监测,探讨了绿化草坪地下水主要理化性质和污染物浓度的变化规律及其与灌溉用水水质的关系.连续5 a的监测结果表明,再生水氨氮超出用于城市绿化的城市杂用水水质标准（GB/T 18920-2002）,总氮偏高,二者变化范围分别为0.05～65.4 mg·L-1和2.56～78.0 mg·L-1,平均值分别为12.0 mg·L-1和28.3 mg·L-1.使用自来水灌溉,地下水水质指标正常,波动不大;用再生水灌溉草坪（冬末初春4个月未浇）对地下6 m浅井水质影响明显,对20 m深井水质影响不明显,主要变化表现在硝态氮浓度值升高.浅井地下水硝态氮浓度与灌溉的再生水溶解态氮呈滞后的显著正相关性,表明用再生水灌溉草坪可能会引起地下浅层水硝态氮污染.因此,需要根据城市绿化用水量大的特点,进一步完善再生水回用标准,避免再生水回用造成新的环境污染风险.     

湖北清江长阳段水质现状评价及污染分析

通过采用单因子评价手段,选取1995～2006年实地监测数据,系统分析了清江长阳段水质状况。研究结果表明：清江流域水质年度变化的趋势不明显,各断面主要污染物的变动幅度较小,并且无明显的加重和减轻的趋势;水质现状特征表明清江流域典型的有机污染类型为氨氮,河流目前尚未受到重金属污染。通过污染成因分析,为清江水污染防治规划的编制提供依据。     

煤矸石堆场对周围水环境中的污染分析研究

通过浸泡试验、淋溶试验,对涟源市东北部某堆场内煤矸石污染特性进行研究,并在此基础上,结合周边河流和地下水水质,对该煤矸石堆场水体污染进行分析.研究结果表明：煤矸石特征污染物主要是SO2-、NO3-和Ca;浸泡试验中,随固液比从1∶5变化到1∶20,浸泡出的污染物浓度逐渐降低,固液比为1∶5时,浸泡液中硫酸盐浓度高达344.41 mg/L;淋溶试验中,离子浓度与淋出液累计体积间符合幂指数规律;下游河流和井水的污染特性与煤矸石的淋溶特性具有一致性,表明已经受到煤矸石堆场的影响.     

上海市电镀企业周边地表水中全氟和多氟烷基物质(PFASs)的污染特征

电镀是全氟和多氟烷基物质(PFASs)污染的主要来源之一. 目前关于电镀企业周边地表水中的PFASs污染特征报道较为缺乏. 为了解上海市电镀企业周边地表水中PFASs的污染特征与生态风险水平,选取全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)、磺酸调聚物以及1-氯-全氟烷基醚磺酸钾(F-53B)等26种典型PFASs为对象,调查其在上海市电镀企业周边地表水中的污染特征,探讨其污染来源并开展初步的生态风险评估. 结果表明:上海市电镀企业周边地表水中∑PFASs浓度范围为93.3~1 334 ng/L,其中大部分地表水中∑PFASs浓度小于300 ng/L,污染最严重的地表水分布于金山区,∑PFASs浓度是背景值的14.8倍. 地表水中全氟辛酸(PFOA)为普遍的主要污染物,其次为短链PFCAs和PFSAs. 1H,1H,2H,2H-全氟辛烷磺酸钠(6∶2 FTS)和F-53B也普遍存在于地表水中,但只在少数地表水中具有较高浓度,尤其是F-53B,其中金山区采样点浓度高达968 ng/L,主要与镀铬业务有关. 这表明短链PFCAs和PFSAs、PFOA、6∶2 FTS及F-53B等均可能已应用于电镀领域. 据污染源特征分析,地表水中PFASs除了受电镀行业的污染外,同时还可能来源于表面处理工业、前体化合物生物降解等. 初步的生态风险评估结果表明,上海市大部分电镀企业周边地表水中生态风险较低,但个别镀铬企业周边地表水中F-53B污染可能产生高生态风险. 研究显示,上海市电镀企业周边地表水中存在一定程度的PFASs污染,污染水平与特征差异较大;其中PFOA是电镀企业周边地表水中普遍存在的主要污染物,但生态风险较低;而F-53B在个别采样点中具有高残留、高生态风险,需加强污染防控.      

基于流域生态补偿机制的淮河上游应急控制系统模型建立与应用研究

本文以淮河上游干流及其主要支流为例,基于对河流环境容量、污染排放量及浓度耦合机制辨析,以建立河流水体污染物浓度概率模型为基础,应用污染物综合衰减理论和系统控制理论,建立由入河口上溯到污染源的河流污染应急控制系统,以点源的污染贡献量及其万元产值排污系数为依据,分别计算各个污染源的环境损益值,按照经济效益和环境效益相统一的原则,对污染损益比值大的点源废水限制排放,优化得到控制目标下的污染控制方案,实现河流水质的可控性。在流域水体污染概率控制、点源对河流的污染响应、河流水质限制点源系统优化控制方面具有一定意义。     

曝气技术对黑臭水体治理效果影响的研究进展

城市水体黑臭已成为全球重要的水污染问题,对黑臭水体的治理已经刻不容缓.曝气技术在提高黑臭水体自净能力方面发挥着重要作用,为了深刻理解曝气技术对黑臭水体水质的提升效果及其对污染物去除效果的影响,综述了曝气对黑臭水体复氧效率以及对黑臭水体中污染物去除率的影响.结果表明:①不同曝气技术的复氧效率不同,纯氧曝气复氧效率最高,达70%.②单独曝气能有效地去除黑臭水体中的污染物,NH₄+-N、COD_Cr和BOD₅的去除率范围分别为3.2%~45.6%、19.5%~84.8%和56.4%~88.2%,同等条件下,曝气与其他技术结合使得污染物去除率显著增加,综合治理后水中污染物去除率在46.8%~98.7%之间,底泥曝气下污染物的去除率比水曝气下污染物的去除率高20%以上.③曝气深度、曝气时间和曝气强度都影响水中污染物的去除率,但对其影响程度不同,且都存在各自的边界条件;另外,曝气强度影响细菌的优势类群,曝气增加了氨氧化菌和反硝化菌的数量及组成.目前仍存在不同曝气技术的复氧效率、曝气边界条件优化、曝气对污染物迁移转化规律、曝气对微生物群落影响等方面研究不足的问题,建议未来我国曝气技术在以下几方面加强研究:①加强不同曝气技术复氧效率的研究;②加强曝气对污染物去除机理研究;③加强曝气边界条件的优化研究;④加强曝气对功能微生物的影响机理研究.      

人工智能技术对长江流域水污染治理的思考

随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,促使水污染严重的长江流域需从污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制、水污染监测系统的构建开展水污染治理研究.传统的水污染处理技术存在污染物去除效率预测精度较低、污水优化控制成本较高、水污染监测滞后效应严重的问题.人工智能技术能够有效克服上述问题,因此通过梳理国内外学者利用人工智能技术在污水污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制及水污染监测系统的构建等方面的研究成果,为全面加强长江流域水污染治理能力提供科学可靠的技术指导.结果表明:①利用人工神经网络技术（径向基神经网络、多层前馈网络-人工神经网络、多层感知器神经网络）对污水污染物去除过程进行建模与优化,为精确预测长江流域重金属（Cr、Cu）、营养盐（TN、TP）、持久性有机污染物〔PBDEs（多溴二苯醚）、HCH（六氯环己烷）〕的去除率提供重要参考价值.②采用污水处理的自动控制技术与人工智能技术（递归神经网络、支持向量机、模糊神经网络等）构建污水智能控制系统,为长江流域实现高效节能的污水优化控制提供重要的技术指导.③利用在线监测仪器和人工智能技术（小波神经网络、多元线性回归-人工神经网络、叠层去噪自动编码器等）建立水污染智能监测系统,为解决长江流域水污染监测响应滞后问题提供有力的技术支持.因此,人工智能技术对长江流域提高污水污染物去除率,降低污水优化控制成本,提升水污染监测时效性具有重要的推广价值.      

BP神经网络在再生水补给密云水库水质评价中的应用

基于环境质量基本模型,将补给的再生水视为点源污染,建立了再生水补给后的湖库污染物浓度变化模型.在得到补给后主要污染物稳定浓度的基础上,建立BP神经网络模型,使用随机数发生器生成随机数据作为模型的学习样本和检验样本以满足BP模型对样本数量的需求.使用BP模型对再生水补给后的水质进行评价,评价结果证明了再生水补给的可行性与相对安全性.     

拟合综合指数筛选普查区域的主要废水污染物

同一污染物不同的污染源排放标准均不一样,对于污染源普查得到的汇总排放量难以用排放标准进行等标污染负荷比较和筛选区域或流域的主要污染物。本文从污染物排放量、受纳水体流量和水环境质量标准三者关系上着手,以受纳水体质量标准值与流量乘积拟合一个综合指数进行等标污染负荷比较,能准确、快速、简便地筛选出该区域或该水体的主要污染物,并具有理论依据和科学性。