多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型

研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义.TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法.批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合.结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich (LLF) 模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用.利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好.即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的.该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件.在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数.     

土壤胶体对重金属运移行为的影响

累积在表层土壤中的重金属,在一定条件下可以向地下迁移,进而影响地下水水质.由于现有污染物运移预测模型对重金属等污染物在土壤中运移的预测与实际监测结果偏差巨大,土壤胶体对土壤重金属运移的影响越来越受到人们的重视.土壤胶体组成丰富,在土壤环境中广泛存在.土壤胶体能够与重金属等污染物质相结合,对重金属等污染物质的运移产生重要影响.土壤胶体运移和土壤胶体与重金属的相互作用受到水动力、pH、离子强度、胶体粒径、土壤含水率等多种物理化学条件的影响.本文综述了土壤胶体对土壤重金属运移影响的诸多因素,介绍了胶体作用下重金属等污染物在多孔介质中的运移模型,提出了当前研究中存在的问题,并对今后需要展开的工作提出了建议.     

不同结构形状的街道峡谷内污染物扩散

针对不同的城市街道峡谷结构形状,通过求解二维不可压缩N-S方程和K-ε湍流模型方程及污染物对流扩散方程,数值模拟了街道峡谷内的流场及机动车排放污染物浓度场,从而说明了街道峡谷的结构是影响街道峡谷内污染气体扩散的主要因素之一。     

建筑物对空气污染物扩散影响的研究

本文简要地介绍了建筑物对空气污染物扩散的影响，回顾了风洞实验、现场观测和模型计算等几种研究方法及结果的对比情况，重点讨论了各种计算模型的性质和适用范围及使用效果，并展望了未来计算建筑物影响污染物扩散方法的发展趋势     

街道峡谷内汽车排放污染物浓度分布的观测与数值模拟

在上海某典型街道峡谷内按一定的空间布点,在一定时段内同时对各布点进行采样并做一氧化碳浓度分析,同时记录车辆种类、车流量、气象条件等,分析街道峡谷内污染物浓度的分布.运用风向频率加权(WDFW)方法,结合大气流动和污染物扩散的CFD模型进行数值模拟计算.结果表明,数值模拟结果和现场观测结果较吻合,建筑物低的一侧污染物浓度远高于建筑物高的一侧污染物浓度,两侧的污染物浓度随着高度的增加而降低.     

街区污染物扩散的数值研究

对街区峡谷内交通污染扩散规律的研究是城市空气质量预测的主要内容之一。应用现代流体力学数值模拟方法进行大量算例的计算和分析,研究了城市街区峡谷污染物二维扩散的规律。包括比较各种条件下污染物的扩散浓度,考察来流风速、街区特征比例和日照等因素对扩散的影响,通过研究流场及湍流强度分析其扩散的动力学原因,为改进工程预测模式提供依据。     

珠江三角洲土地利用变化对特征大气污染物扩散的影响

在珠江三角洲两种下垫面条件下,应用CALPUFF大气污染扩散模式,对特征污染物SO2、SO42-的扩散进行数值模拟,探讨大规模土地利用变化,尤其是城镇建设用地增加,对珠江三角洲地区大气污染物扩散的影响,并通过对4个典型区污染物月均质量浓度变化特征分析,揭示土地利用变化对不同地区的污染物分布的影响机制。模拟结果表明：土地利用变化,尤其是城镇建设用地增加,不利于污染物扩散,污染源下风方向地区受影响较大,污染物质量浓度明显升高,SO2和 SO42-年均质量浓度分别增加14.07%和3.31%;受影响范围、变化幅度与污染源排污强度呈正相关,变化幅度亦与污染源距离远近呈负相关。土地利用变化后,尤其是城镇建设用地增加,四个典型区 SO2月均质量浓度都表现为升高趋势,且冬季 SO2质量浓度升高幅度最大,夏季升高幅度最小,临近污染源密集区的两个典型区SO2月均质量浓度分别增加33.6%和26.3%。土地利用变化不仅改变局地的污染扩散,也会对区域的污染扩散有一定影响,尤其对污染源分布密集区的大气污染物扩散影响强度最大。因此,建议人类在城市化建设过程中尽可能保留自然斑块,消除人工下垫面对污染物扩散的负面影响。     

街区交通污染物光化学反应及其自然通风稀释

随着城市化进程的加剧,汽车尾气在太阳辐射作用下发生光化学反应,生成的气态污染物NO_x会在街区中扩散造成环境污染,这也是光化学烟雾形成的重要环节.本文通过数值模拟的方法,将风洞实验对比验证典型高宽比1的街区峡谷模型计算的可靠性和准确性,再运用RNG k-ε湍流模型耦合NO_x化学反应模型进行数值计算,探究存在光化学反应下的气态污染物在城市六街区中的扩散迁移规律.结果发现,上游街区的光化学反应程度要大于下游街区,但是因为街区自身涡旋结构的流动以及自然通风的稀释作用会慢慢将生成气态污染物迁移到下游街区中,且气态污染物会在街区背风侧形成积聚达到一定的浓度后会沉积在整个街区中.     

城市街道内机动车排放污染物NO对流扩散的特征

采用现场观测和数值模拟的方法研究了城市街道内机动车排放污染物中的NO扩散特征。结果表明:城市街道中机动车排放污染物的对流扩散取决于屋顶风向和风速,随着建筑物顶部气流速度的增大,街道内同样位置的污染物浓度相对减小;当风向垂直于街道轴线时,街道内同样位置的污染物浓度最大;同时街道内机动车排放的污染物浓度与车流量成正比关系,即机动车流量越大污染物浓度越高。     

环境介质中有机污染物运移的数值模型

在综合考虑有机污染物在土壤-水环境体系中扩散、吸附解吸、分配以及土壤-水界面微生物降解条件下，建立了环境介质中有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制相应的有限元程序，利用该程序对落地原油在土壤中迁移转化非平衡模式与平衡模式进行对比模拟分析，探讨了模型参数kd、λ、λ^*的变化对有机污染物迁移的影响，为定量研究土壤中有机污染物在土壤-水环境中分配与归宿提供了可靠的理论依据，同时为土壤环境质量评价及污染预测、预报与污染防治提供科学的根据与途径．图4表1参11