地下水循环井技术对含水层典型NAPL污染物的修复模拟

采用静态批试验分析苯和萘在均质中砂上的吸附特性,同时利用二维模拟槽分析其在地下水中的迁移特性并采用地下水循环井技术进行修复治理. 结果显示:苯和萘在均质中砂上的吸附符合线性等温吸附,萘的吸附系数为0.0075L/g,明显大于苯(0.0034L/g);苯在横向和纵向的浓度锋面迁移距离均明显大于萘, 50d后,地下水中ρ(苯)、ρ(萘)的最高值和平均值分别为119.11、14.97mg/L和64.03、5.19mg/L;启动循环井修复,靠近循环井的地下水循环扰动大,气、水两相间的传质作用强,有机物被优先去除,逐渐形成一个以循环井为中心的锥形修复区域;累积曝气14h后,地下水中ρ(苯)趋于检测不出,但ρ(萘)存在明显拖尾现象,拖尾浓度达到1.82mg/L;各列单元苯衰减系数变幅较小,萘的衰减系数则存在两侧低、中间高的趋势,残留的萘基本上集中分布于远离循环井、模拟槽的两侧区域. 可见污染物的挥发性及其在地下水中的迁移性是影响循环井修复效果的主导因素,污染物挥发性越强,其迁移越快,循环井修复的效果越好.      

地下水循环井技术对含水层典型NAPL污染物的修复模拟

采用静态批试验分析苯和萘在均质中砂上的吸附特性,同时利用二维模拟槽分析其在地下水中的迁移特性并采用地下水循环井技术进行修复治理.结果显示:苯和萘在均质中砂上的吸附符合线性等温吸附,萘的吸附系数为0.007 5 L/g,明显大于苯(0.003 4 L/g);苯在横向和纵向的浓度锋面迁移距离均明显大于萘,50 d后,地下水中ρ(苯)、ρ(萘)的最高值和平均值分别为119.11、14.97 mg/L和64.03、5.19 mg/L;启动循环井修复,靠近循环井的地下水循环扰动大,气、水两相间的传质作用强,有机物被优先去除,逐渐形成一个以循环井为中心的锥形修复区域;累积曝气14 h后,地下水中ρ(苯)趋于检测不出,但ρ(萘)存在明显拖尾现象,拖尾浓度达到1.82 mg/L;各列单元苯衰减系数变幅较小,萘的衰减系数则存在两侧低、中间高的趋势,残留的萘基本上集中分布于远离循环井、模拟槽的两侧区域.可见污染物的挥发性及其在地下水中的迁移性是影响循环井修复效果的主导因素,污染物挥发性越强,其迁移越快,循环井修复的效果越好.     

地下水循环井修复系统评估方法研究

地下水循环井修复技术逐渐成为地下水污染治理的新方向。通过识别影响循环井修复效果的关键指标,基于高度概化的单一含水层条件结合数值模拟技术建立了两种地下水循环井修复系统评估方法,一种是无量纲分析方法,研究单因素对循环影响半径的影响,给出单因素影响下的循环影响半径公式;另一种是粒子跟踪方法,描述粒子的运动轨迹,研究筛管长度、筛管间距、抽注水量、各向异性、水力梯度对回收率的影响。结果表明：（1）在无水梯度条件下,循环影响半径与抽取筛管段长度、抽注水量、垂向渗透系数均呈对数关系,与注入筛管段长度、筛管间距均呈二次函数关系;叠加水力梯度后,无量纲化循环影响半径与无量纲化水力梯度呈对数关系,且当Q/B²v（Q为抽注水量,B为含水层厚度,v为地下水流速）为0～5.3时,上游循环影响半径大于下游循环影响半径;当Q/B²v大于5.3时,下游循环影响半径大于上游循环影响半径。（2）在无水梯度条件下,相同时间内抽注段筛管长度相同时,筛管长度、筛管间距、各向异性均与回收率呈负相关,抽注水量与回收率呈正相关;抽注段筛管长度不同时,筛管长度的变化对回收率的影响不显著。叠加水力梯度后,水力梯度越大,上游的回收率越大,下游的回收率越小。（3）回收率对参数敏感性分析显示,回收率对抽取、注入筛管长度变化、筛管间距变化、抽注水量变化均较不敏感,对各向异性值的变化最为敏感,即各向异性值越高的含水层对回收率的负面影响越大。研究显示,通过采用无量纲分析方法和粒子跟踪方法识别关键指标参数的变化规律,可有效评估地下水循环井修复系统。     

地下水循环井技术修复硝基苯污染含水层效果模拟

实验在二维模拟槽中进行,以曝气前后地下水水位高度变化表征地下水循环强度,分析了地下水初始水位,曝气量和地下水初始流速对循环井运行的影响,并以得到的最佳运行参数进行硝基苯污染地下水修复效果模拟.结果表明,地下水初始水位45 cm,曝气量0.7 m3·h-1,地下水初始流速低于1.0 m·d-1时,循环井可以达到良好运行状态.硝基苯在地下水中的纵向迁移距离明显大于横向,泄漏第50 d时,平均浓度达到246.97 mg·L-1.循环井修复过程中,逐渐形成一个以循环井为中心的有机物高效修复区域.该区域内有机物被优先去除,浓度持续下降.高效修复区域外,存在过渡区域,该区域内有机物的浓度受有机物吸附/解吸和迁移性共同作用影响.整个修复过程中,硝基苯的浓度经历了快速下降-缓慢下降-浓度拖尾3个阶段,累计曝气14 h后,硝基苯的平均浓度下降至71.19 mg·L-1,残留的硝基苯分布在远离循环井的区域.由此可见,地下水循环井技术能够较好地修复硝基苯污染的地下水,修复过程存在最佳运行条件及最适修复时间.     

渗透性反应墙技术修复地下水硝酸盐污染的研究进展

论述了渗透性反应墙（permeable reactive barrier,PRB）技术的原理及其在地下水硝酸盐污染修复中的应用现状。针对PRB技术类型进行了回顾,介绍了PRB技术中常用的还原型、吸附型、沉淀型和降解型4类介质材料以及PRB技术修复地下水硝酸盐污染的效果。着重讨论了降解型PRB技术在修复地下水硝酸盐污染时所添加的有机碳源、微生物种类对修复效果的影响;分析了PRB运行过程中存在的问题及未来可能的发展方向;指出了应用PRB技术修复地下水硝酸盐污染时要注意的问题,如碳源和细菌易导致地下水二次污染,修复过程中介质易堵塞,碳源释放速率不易控制,硝酸盐向PRB底部沉积不易去除。提出在加强PRB反应机理研究的基础上,可通过PRB与植物修复技术结合,解决PRB运行中存在的问题。     

低渗透性裂隙介质中地下水定深分层取样的技术方法研究

获取特定深度的地下水样品进行测试是研究裂隙岩体水文地质特征的重要方法之一。花岗岩体渗透性较低且裂隙发育,具有强烈的非均质性和各向异性,岩体内不同深度地下水出水量差异较大,在这种低渗透性裂隙岩体中定深获取原位地下水样较为困难。提出一种适用于低渗透性裂隙介质的地下水定深分层取样技术方法,该方法设计了一套连续性双栓塞地下水定深分层取样设备,并对取样方法、取样步骤以及注意事项进行了详细阐述,在内蒙古某项目中运用该取样技术方法成功获取了花岗岩体中深层原位地下水样,为低渗透性裂隙岩体水文地质研究提供了基础资料。     

井周高渗透性多孔介质对多筛孔井修复效果的影响

为探究井周介质非均质性对多筛孔井修复地下水效果的影响,利用二维数值模拟,通过在井周设置高渗透性透镜体并改变其位置、尺寸和渗透系数,探究井周存在高渗透性多孔介质的情况下多筛孔井的修复效率和最优注入间距。结果表明:井周高渗透性透镜体的存在及其位置、尺寸、渗透系数的变化均影响多筛孔井的修复效率,其结果取决于溶质羽因透镜体产生的聚集和绕流程度;井周高渗透性介质的存在可显著提升修复效率;多筛孔井最优注入间距因井周非均质性的存在而改变,一般来说,井周高渗透性多孔介质的存在将增大最优注入间距。该研究结果可为利用多筛孔井在非均质含水层中的修复提供理论指导,并为进一步提高多筛孔井修复效率提供一种新思路。     

循环井耦合原位化学氧化技术对地下水中苯的修复效果研究

循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,并计算出氧化修复过程中污染区域苯的削减量,评估该技术对地下水中苯的修复效果。此外,依据美国环境保护局的健康风险模型评估修复前后场地的健康风险,计算地下水风险管控值,为场地风险管控提供建议。结果表明：(1)修复过程中,苯浓度与pH、溶解氧浓度和氧化还原电位均呈显著负相关,而与电导率呈正相关。(2)修复结束后,苯的削减量达230.15 kg,场地的修复率达99.8%,大部分满足《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)的Ⅲ类水标准。(3)修复结束后场地风险状况显著改善,非致癌风险完全解除,致癌风险显著降低;敏感性分析显示,饮水量和苯浓度对健康风险的敏感性较大;地下水致癌风险管控值为0.205 mg/L,非致癌风险管控值为0.451 mg/L。循环井耦合原位化学氧化技术在石油烃污染场地修复中取得了良好的修复效果,可为石油烃污染场地的修复提供参考。     

基于GIS 的生态系统服务直接利用价值评估方法

针对目前生态系统服务直接利用价值评估中缺乏空间表达、对数据要求高、评估效率低等不足,初步构建了适用于县域尺度的生态系统服务(产品提供和娱乐文化)直接利用价值评估框架与技术方法,确定评估过程与关键步骤,初步形成一套基于GIS 的科学高效的农业服务价值、森林木材价值和旅游价值的空间表达技术方法.对浙江省天台县生态系统服务直接利用价值进行空间分配与评估.2005 年全县生态系统服务直接利用价值达5.38 亿元,其中以农业服务价值为主(65%),其次是森林木材价值(30%),旅游价值所占比例较低(5%).生态系统服务直接利用价值与产品及服务的空间分布状况密切相关,存在高度的空间变化.     

两种可靠性评估方法对总体样本中哑弹检出效率的研究

目的 运用GJB 376A—2019和GJB 8185—2015可靠性评估方法,通过样本的发火试验,对发生哑弹的故障中与火工品关联的底事件检出率进行研究,提出更合理、更科学的应用方法以及改进建议。方法 采用蒙特卡洛模拟仿真的方法,研究升降法标准差估值无偏情况下,2个标准中规定的可靠性评估方法对底事件的检出效率。结果 GJB 376A—2019规定的方法对于哑弹的检出效率远高于GJB 8185—2015规定的方法。结论 GJB 376A—2019更便于工程应用,GJB 8185—2015存在哑弹检出效率方面的局限性,建议在标准中进行的升降法试验程序中,增加对于出现的不发火样品的约束条件。