废弃场地修复的微尺度生态安全评估优化体系

针对我国陆域废弃场地生态修复的技术需求,从生态安全角度提供了可操作性强的评估与优化方法和技术体系,重点包括场地调查,场地污染等级划分,阻力因子体系构建与模型分析,生态安全指标评估以及技术方案比选优化等步骤.研究同时展示了该生态安全评估与优化技术方法在典型陆域废弃场地生态修复中的具体应用,为陆域废弃场地的微尺度生态修复方案确定与优化提供了一种定量化科学方法.     

低渗非达西多相渗流的数值模拟分析

从低渗介质渗透率与压力梯度的关系出发建立数值模型,修正已有数值模拟器的渗透率项进行功能扩展,并给出计算实例.结果表明,在其他条件相同情况下,启动压力梯度越大,相同时间内的累积采油量、累积注水量越小,反之越大.启动压力梯度越大,渗流规律越偏离达西定律.本文建立的模型比传统模型更能准确反映低渗介质中的渗流特征.     

醇-柴油间界面张力及对砂柱柴油去除率的影响

研究了四种醇类助溶剂表面/界面张力随浓度的变化,表面张力与界面张力之间的关系,以及界面张力降低对残油去除率的影响,结果表明,醇的浓度与表面张力之间满足Szyskowski模型,与界面张力间呈对数函数关系,用Fowkes模型计算乙醇溶液的色散力与理论预测具有一致性,四种醇对油水界面降低能力的顺序为:丁醇＞异丙醇＞乙醇＞异丁醇,醇溶液-柴油界面张力基本上不随时间发生变化;乙醇对含油砂柱冲洗试验结果表明除油率与界面张力降低呈指数关系.     

包气带水气二相流CO2运移规律

利用土柱实验装置模拟CO₂在土壤中的迁移转化规律,重点研究湿润峰处水、气二相间污染物转化实验土柱长1m,过饱和CO2溶液浓度为748mg/L.分析表明水相运移受对流、弥散、反应及水-气质量传输机制控制,气相运移受对流、扩散和水-气质量传输机制控制.对土柱中水气二相动态条件下的取样方法进行了探索,确定了CO₂在渗透湿润峰水-气二相间分配系数为0.00061,表明水相向气相有一定传输,但不显著.可进一步为低中水平放射性废物地质处置安全评价及固体废物填埋处置环境影响评价提供定量科学依据.     

焦化厂土壤中多环芳烃分布特征及淋洗粒级分割点确定

土壤粒径分布和污染物在不同粒级土壤中的分布特征是污染土壤淋洗可处理性的重要依据,淋洗粒级分割点则是淋洗工艺的重要参数.根据土壤异位淋洗的技术要求,在焦化厂污染场地进行了采样,测定了土样的粒径分布曲线及不同粒级土壤中美国EPA优控的16种多环芳烃(PAHs)的初始浓度,并采用Tween 80和Triton X-100溶液对不同粒级污染土样进行了振荡清洗实验.结果表明,16种PAHs在6个粒级中的总浓度在6.27～40.18 mg/kg范围,呈双峰分布模式,单个PAH污染物的最高浓度大多出现在250～500 μm的颗粒中, 50～75 μm的颗粒中污染物浓度最低;PAHs去除率与其初始浓度及土壤特性有关,初始浓度越低,去除率越高,粗颗粒中由于有机碳含量较高,PAHs去除效率反而低于细颗粒.根据清洗效果并从废物减量化角度出发,确定以50 μm作为土壤淋洗的粒级分割点,这样减容率可以达到82.95％.     

用于填埋场释放气体运移数学模拟的土柱导气实验研究

固体废物填埋场释放气体的产出情况和介质的导气性是控制填埋场气体运移的主导因素。利用松散砂土并考察了填埋场气压变化小的特性进行了导气试验，分析了砂土粒径和含水量对导气性的影响，给出了导气系数与含气率的幂函数关系经验公式，并于空气导气系数与填埋场释放气体系数的转换公式及计算方法，为填埋场释放气体运移研究中介质导气性的确定提供了方法研究。     

污水土地处理模拟试验比较分析

通过温室条件下，冬小麦３种不同种植密度下（Ａ、Ｂ、Ｃ３组分别为０．０２０８、０．１０４２、０．１４１５株／ｃｍ＾２），氮污染物运移转化吸收模拟试验，分析不同污水土地处理强度下植物生长、根系生长与分布、根系对氮污染物吸收规律以及根系部分吸收与土壤中氮去除过程，探讨最佳的污水土地处理条件和强度。试验结果是，Ａ组单株吸氮量最大达４９．９０ｍｇ／株；Ｂ组种植密度下，土壤中氮累计减少量与随灌水累计加入量相等     

一种考虑子体影响的放射性剂量评价方法及其应用

给出了一种考虑子体影响的放射性剂量评价方法,并用此法对铀尾矿中234U通过地下水迁移对人体所致剂量进行了估算.结果表明,子体230Th对整个剂量的贡献值远远大于母体234U.因此,在剂量评价中,需要考虑子体的影响,尤其是计算结果和剂量限值比较接近时,考虑子体的影响尤为必要,只有这样才能保证安全需要.     

边界元法在填埋场气体运移数值模拟中的应用

基于多孔介质流体动力学理论和边界元法原理,构建了填埋气运移边界元数值模型,进行填埋场内部填理气的运动规律研究;通过与理想条件下的解析解对比分析,检验了该边界元数值模型方法本身;进行了垂直抽气井设施的填埋场实例气体运动数值模拟,得到了填埋场内部填埋气体的压力分布情况,由此确定了集气井的影响范围.模型精度分析和模型验证结果表明,该模型与解析解的平均相对误差在3%以下,与实测数据的平均相对误差均在10%左右,具有较高的精度;抽气井模拟结果表明,该模型可应用于填埋场气体运移的模拟预测和现场分析,能够为填埋场释放气体控制系统设计和优化提供理论依据.     

表面活性剂冲洗修复多氯联苯污染土壤多相流研究

多氯联苯(PCBs)是一种具有持久性、抗生物降解性、脂肪溶性和明显的生物毒性等特性的持久性有机污染物,PCBs在土壤中难于准确定位、难被分解和强烈吸附,去除土壤中PCBs比较困难.表面活性剂冲洗法可以通过提高PCBs溶解度和降低水-PCBs界面张力来实现PCBs从土壤中去除;表面活性剂冲洗PCBs污染土壤涉及气相、水相、NAPLs相和固相等物质,是多相共存并相互发生作用的过程,发生相对渗透率、饱和度和毛细压力的变化;另外,为研究表面活性剂冲洗土壤中PCBs的去除机理,并降低PCBs对研究人员的危害,采用微观孔隙结构网络模型是一种较新颖的和效果显著的研究方法.开展表面活性剂冲洗PCBs污染土壤多相流研究,可以为PCBs污染场地修复提供理论基础和实验支持,并促进我国POPs履约工作的顺利进行.