基于PPI的土地利用优化研究

土地利用类型和管理方式是非点源污染的主要影响因素,受人类活动影响较大.基于对非点源污染防治措施的汇总分析,在三道防线的理念指导下,对密云水库流域3个典型小流域的土地利用现状进行了合理性分析,并设计了9个土地利用优化情景.以曹家路流域为例,利用PPI模型和R-PPI指数对比分析不同土地利用优化情景对环境的影响,得到最佳的土地利用组合.运用PPI模型和R-PPI指数进行土地利用优化情景的设计和比较,可以得到土地利用和管理方式的最优组合,从而优化流域内土地利用的空间分布和管理方式,削减水土流失,为土地利用规划和污染防治方案的制定和选择提供支撑.     

地下水回灌补源防治咸水入侵技术研究 --以山东省广绕县为例

山东省广绕县井灌区由于长期超采地下水，引起区域地下水位持续下降、咸水入侵和地裂缝等一系列环境地质问题，成为区域社会和经济持续发展的制约因素。采用地下水回灌补源和调蓄技术是防治咸水入侵的有效途径。探讨了地下水回灌补源系列技术方法，涉及试验研究、数学模拟与优化技术等。室内、野外试验研究为地下水回灌规划和设计以及建立数值模拟模型提供了基本数据和参数。为了优化调整地下水开采量和回灌补源，建立了管理模型。管理模型预测表明，引用黄河水和汛期雨洪水回灌补源，以及通过节水减少漏斗区地下水开采量等系列措施可以有效地阻止咸水入侵，逐步改善区内的地下水环境。     

多孔介质三相流中的毛细压力和相对渗透率

毛细压力，相对渗透率与饱和度的关系是求解多孔介质多相流运动方程的基础。三相流情况下，同时测定各相流体的饱和度，压力以及渗透率十分困难，所得数据未必可信，本文在各相流体相对湿润性次序确认的基础上，选用Ｂｒｏｏｋｓ－Ｃｏｒｅｙ的毛细压力－饱和度关系式，将两相流中实测的毛细压力－饱和度关系式推广到三相流中，从而可以方便地利用两相流的实测结果来得到三相流情况下的毛细压力与饱和度的关系。     

土壤及地下水污染点不同暴露途径的健康风险比较

选择目前国际上应用最为广泛的RBCA模式和Csoil模式,进行土壤污染和地下水污染暴露途径考虑异同的比较,并在此基础上设置典型的污染情景,对不同暴露途径的健康风险进行了计算.Csoil模式比RBCA模式多考虑了3种可能的暴露途径.将2种模式结合进行案例计算的结果表明,表层土壤污染的风险最大;对于浅层土壤污染,考虑淋溶作用时的风险较高.挥发暴露和饮水暴露是土壤及地下水污染点最主要的暴露途径,在RBCA模式中没有考虑的洗澡过程中的暴露也非常重要.对于表层土壤污染,覆土是减小健康风险的有效办法.     

淡水帷幕形成规律研究

通过染色和摄像技术成功地在室内１０００×２００×２０ｍｍ的砂槽内模拟了均质条件下淡水帷幕的形成和发展过程。在３个不同的回灌流量和３种不同的咸水浓度（１、５、１０ｇ／ｌ）的人工回灌条件下,咸淡水界面呈现出现良好的突变界面特征;淡水帷幕的形成主要受回灌流量的影响,咸淡水密度差对其影响很小;帷幕的形成呈现出良好的规律性,其纵向横向发展与回灌时间的关系可分别用幕函数和线性函数来近似。     

土壤、地下水中有机污染物的就地处置

有机化合物对土壤、地下水的污染已引起世界各国的普遍关注.地层介质中的有机物主要以自由态、挥发态、溶解态和固态4种形态存在.有机污染物的自然降解能力较差,如不进行人工清除,在自然环境中它们可能存留长达几十年之久,对土壤、地下水资源构成长期的威胁.传统的开挖处理技术不仅费用昂贵,而且当贮油设施的地表被利用时则无法进行开挖处理(如有建筑物等).近年来,以地下冲洗法、土壤抽水法和地下水曝气法为代表的有机污染物就地处置技术得到了迅速的发展.本文对这3种技术进行概要的介绍,总结指出决定这些技术可能性的主要因素是地层介质的通透能力,有机物的挥发、溶解能力及其可生物降解能力,并列出目前的主要有机污染物挥发、溶解及生物降解能力的相对强弱作为制定具体处置技术的参考指标.     

基于现场试验的石油类污染物自然衰减能力研究

基于在北京地区某加油站开展的油类污染物自然衰减试验,通过氧平衡和碳平衡计算对加油站土壤内石油污染物的自然衰减方式进行了评价,利用一级衰减模型对该污染现场土壤中油污染物的降解速率和半衰期进行了计算,并在此基础上对该加油站包气带土壤的自然衰减能力和环境质量进行了评价.结果表明,该污染场地实际耗氧量小于污染物全部需氧降解所需要的理论耗氧量,检测到的CO2的量也远小于需氧降解的理论生成量;污染点石油污染物的半衰期约为50 d左右.根据以上结果得出以下结论：①该加油站地下土壤中实际发生的微生物降解既有需氧降解也有厌氧降解;②第一次监测时超过环境标准的苯浓度大约在250 d左右降至保护地下水的筛选值以下,污染点已经不存在环境风险,该污染现场的环境监控措施可以解除.     

基于环境风险的土壤地下水污染治理

针对日益严重的土壤地下水污染，传统的基于刚性环境标准的治理模式因为耗资巨大并且对治理技术要求很高，所以往往难以成功。经过多年的摸索和实践，欧美等发达国家逐渐发展出基于环境风险的治理模式，在众多具体子模式中，又以美国材料与试验协会的RBCA模式应用最为广泛和成功。     

多孔介质三相流中的毛细压力和相对渗透率

毛细压力、相对渗透率与饱和度的关系是求解多孔介质多相流运动方程的基础。三相流情况下,同时测定各相流体的饱和度、压力以及渗透率十分困难,所得数据未必可信,本文在各相流体相对湿润性次序确认的基础上,选用Ｂｒｏｏｋｓ—Ｃｏｒｅｙ 的毛细压力－ 饱和度关系式,将两相流中实测的毛细压力－ 饱和度关系式推广到三相流中,从而可以方便地利用两相流的实测结果来得到三相流情况下毛细压力与饱和度的关系。同时,本文利用ｍｕａｌｅｍ 的相对渗透率模型和Ｂｒｏｏｋｓ—Ｃｏｒｅｙ 的毛细压力－ 饱和度关系式推导得到了三相流情况下各相流体的相对渗透率与饱和度的关系,而且这组关系可以方便地应用于推求任意两相流情况下各相流体的相对渗透率     

地下水中轻质有机污染物(LNAPL)透镜体研究

在二维砂槽模型中模拟了轻质油在均匀多孔介质地下水非饱和区中的运移过程。模拟结果表明,地下水毛细区是轻质油污染的重点区,除了ＬＮＡＰＬ的残留以外,进入地下水饱和的ＬＮＡＰＬ终将被地下水顶托回到毛细区中,毛细区以上的约大多民将在重力作用下进入毛细区中,试验中观察到达稳定状态时ＬＮＡＰＬ透镜体的上边缘略微高出毛细区。利用多孔介质毛细管模型,建立了利用界面张力、接触角、介质特征孔隙直径等物理量估算不同位置