基于地下水入渗地下室情景的蒸气入侵暴露模型研究

为科学评估地下水入渗地下室情景下的蒸气入侵过程,以苯和三氯乙烯为目标污染物,通过构建地下水入渗地下室情景下的概念模型,综合考虑地下水经孔隙渗透、裂隙渗透的入渗量,以及符合GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》情景（简称“符合规范情景”）和最不利情景的蒸发量,计算得到地下水暴露量及室内空气中VOCs浓度,并与HJ 25.3—2019《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（简称“《导则》”）规定暴露模型计算结果进行对比.结果表明：（1）在地下水埋深至地下室底板的距离为25～200 cm时,经裂缝渗透和经孔隙渗透的入渗量分别为3.86～37.7和1.55×10^-4～2.35×10^-3 m3/d,符合规范情景和最不利情景的蒸发量分别为2.30×10^-3和0.30～0.52 m³/d;在地下水埋深至地下室底板的距离不变的情况下,经裂缝渗透的入渗量约为经孔隙渗透的15 000～25 000倍.对比不同情景下入渗量和蒸发量发现,以入渗后地下水全部蒸发达到稳定状态作为合理保守假设,建议选择蒸发量作为地下水...     

污泥基充填体浸出水样水质及健康风险评价

为了解污泥基充填体充填至采空区后对地下水环境及周边水质的影响,进行了有毒有害物质浸出试验,选取了4个一般化学指标和6个毒性离子指标,采用和谐度评价法对浸出水样的水质进行评价,结合健康风险评价模型评估了浸出水样的健康风险。结果表明：污泥基充填体浸出水样总体符合Ⅲ类水质标准,部分指标严重超标,其中pH超出Ⅴ类水质标准,浊度略超出Ⅲ类水质标准;重金属年均致癌风险值为4.379×10^-5～9.414×10^-5,介于USEPA、荷兰建设和环境部规定的最大可接受风险值(1×10^-4～1×10^-6)之间,重金属年均非致癌风险值为3.916×10^-9～8.706×10^-9,达到荷兰建设和环境部的可忽略风险水平(1×10^-8)。为保证地下水环境的水质安全,应加强超标项目和健康危害风险较大指标的监测和治理。     

再生水受纳河流自然入渗过程中B(a)P对浅层地下水的影响预测

在调查和监测再生水受纳河流凉水河中苯并芘〔B(a)P〕浓度的基础上,利用Hydrus-1D耦合GMS模型研究B(a)P的时空分布和迁移演变,预测再生水受纳河流对地下水水质的影响。结果表明：B(a)P在包气带的垂直入渗率为0.102 m⁻¹,仅为水运移的0.73%。由于吸附和生物降解作用,B(a)P穿透16 m深的包气带时间约为63年,其中吸附和生物降解的贡献率分别为78.4%和19.3%。当B(a)P与地下水相交,受地下水流的推动,B(a)P的迁移以地下水流方向迁移为主。B(a)P在地下水中沿地下水流方向的迁移速率为6.65 m/a,分别为垂直地下水流方向和垂向迁移速率的2.42倍和16.22倍。时空分布表明,地下水中B(a)P浓度随与河流距离的增加而降低,其在平行地下水流方向、垂直地下水流方向和垂向的衰减率常数分别为1.19×10⁻⁴、3.05×10⁻⁴和3.67×10⁻³ m⁻¹,与迁移率呈负相关。然而,地下水中B(a)P浓度随入渗时间的延长而增加,积累率为7.3×10⁻² d⁻¹。B(a)P的迁移和积累对以地下水为饮用水的沿岸居民造成潜在的危害,导致地下水安全利用范围在20年内将从平行地下水流方向、垂直地下水流方向和垂向的438、276和19.8 m分别缩减至568、324和27.7 m。

     

基于敏感性分析的危险废物填埋场工程和地质屏障参数优化

为优化危险废物填埋场地下水污染风险控制的工程/地质屏障参数,基于过程模型模拟—参数敏感性分析—参数优选的系统框架和方法,分析关键参数对于地下水中渗滤液所携带污染物浓度的影响和敏感性,基于分析结果推荐技术参数的取值区间和最低的技术参数要求.结果表明:①各参数对地下水污染风险的敏感性排序依次为导排支管间距>含水层厚度>导排层坡度>天然衬层渗透系数>导排层渗透系数>地下水流速.②当导排支管间距>25 m、导排层坡度<2%、导排层渗透系数<0.000 1 cm/s、天然衬层渗透系数>1×10^-6cm/s时,地下水污染风险急剧增大;反之,当导排支管间距<10 m、导排层坡度>3%、导排层渗透系数>0.01 cm/s、天然衬层渗透系数<5×10^-7cm/s时,对地下水污染风险的管控并无明显影响.③导排支管间距最低为25 m,但不宜<10 m,导排层坡度最低为2%,但不宜>3%,导排层渗透系数最低为0.01 cm/s,天然衬层渗透系数最低为1.0×10^-6<...     

规模化养猪场生命周期环境影响评价

利用生命周期评价(LCA)方法建立规模化养猪场系统能源消耗和污染物排放清单,对系统生命周期不同阶段环境影响进行评价,通过评价找出降低环境影响的方法。研究了四个环境影响类型：能源消耗、富营养化、全球变暖和环境酸化,得出各类型环境影响指数分别为8.38×10^-3,1.91×10^-3,9.80×10^-3和2.01×10^-2;将系统生命周期分成饲料原料生产、生猪饲养和废物处理三个环节,得出各环节环境影响综合指数分别为2.52×10^-2,1.23×10^-2和2.71×10^-3。结果表明,饲料原料生产环节的环境影响最大,因此,减少氮肥的使用量并在生产过程中实施节能和清洁生产,是控制规模化养猪场生命周期环境影响的关键。     

现代黄河三角洲上部冲积平原降水入渗补给量研究

大气降水是黄河三角洲地区浅层地下水的主要补给来源。确定降水入渗补给量是地下水资源可持续利用的基础。论文选择现代黄河三角洲上部冲积平原的典型地貌单元安装自记水位计,获得了2004年30 min一次的浅层地下水水位动态数据。结合日降水量资料,应用地下水位动态法,在Matlab中编程计算了2004年次降水入渗补给系数和年平均降水入渗补给系数,探讨了该系数时空变化的特点和主要影响因素,估算了降水补给浅层地下水的水量。主要结论如下:①研究区域内浅层地下水埋深主要在2 m以内变动,属于浅埋类型。②降雨特征决定了该区域次降水入渗补给系数的大小,地表渗透性决定该区域次降水入渗补给系数的时空变异。次降水入渗补给系数随着雨前地下水埋深的增加显示出增大的趋势。③研究区域平均年降水入渗补给系数为0.186。2004年降水补给浅层地下水总量为7.4×108m3,占当年黄河径流量的3.7%。     

地下水矿化度对黄河三角洲柽柳光合及耗水特征的影响

为了解黄河三角洲地下水浅埋区柽柳（Tamarix chinensis Lour.）对地下水矿化度的适应特征,运用叶片气体交换和树干液流技术,测定了地下水埋深为0.9 m时淡水、微咸水（3 g·L^-1）、咸水（8 g·L^-1）和盐水（20 g·L^-1）四种矿化度下柽柳的光合作用和水分利用等参数。结果表明：随地下水矿化度升高：（1）土壤水、盐含量和土壤溶液绝对浓度均逐渐升高。（2）叶片最大净光合速率和光饱和点在咸水下最高;表观量子效率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、树干液流速率等在微咸水下最高;以上指标均在盐水矿化度下最低。水分利用效率和气孔限制值在微咸水下最低,盐水下最高。在地下水埋深0.9 m时,咸水矿化度下柽柳光合效率高,光照生态幅宽,水分利用效率高,适于柽柳幼苗的生长。     

基于节点水质监测的污水管网破损位置判定方法

提出基于管网检查井水质特征因子监测,并结合管网和污染源地理信息系统,解析污水管段的地下水入渗量和破损程度,以解决逐段物探或流量检测成本高且难以实施的问题.采用安赛蜜作为生活污水的水质特征因子,对安徽省巢湖市某污水厂服务范围（14.4km²）的污水管网系统地下水入渗量进行了空间分布解析,并识别出管网严重破损位置.结果表明：①基于划分管网节点的分段地下水入渗量解析,其总的入渗量解析结果与基于总体水量平衡的解析结果相对误差为21.0%,与典型管段流量监测结果的相对误差为5.4%,表明建立的方法是可靠的;②占污水管网总长0.3%的局部管段,其地下水入渗量占到总入渗水量的23.0%.因此,对局部破损管段进行修复,可以显著降低整个管网系统的破损程度.据此还提出了应用该方法的基本原则.     

考虑处置阶段的光伏组件生命周期评价

为判识光伏组件全生命周期环境影响,采用生命周期评价法对光伏组件的生产、使用、处置等阶段环境影响进行分析。通过现场和问卷调研的方式获得了光伏组件生产、使用阶段的能源物质消耗和污染物排放数据,通过回收工艺研发与应用获得了光伏组件处置阶段的能源物质投入、产出和污染物排放数据。依据不同的处置技术设计了填埋情景、拆解情景、热解情景,从而分别计算生产、使用、处置等阶段环境影响潜值并进行对比分析。结果表明:1)每m²光伏组件生产阶段和使用阶段环境影响潜值分别为13.98、1.50 Pt,处置阶段3种情景的环境影响潜值分别为0.04、-0.62、-3.59 Pt,因此3种情景下光伏组件全生命周期环境影响潜值分别为15.52、14.86、11.89 Pt。2)从环境影响类别来看,主要集中在呼吸系统损害、致癌和气候变化3个方面,从影响因素来看,电耗是主要因素,3种情景下占全生命周期环境影响的64.81%、67.70%、84.61%。3)从光伏发电的度电环境影响潜值水平来看,3种情景下光伏发电单位发电量环境影响潜值分别为3.34×10^-3、3.20×10^-3、2.56×10^-3 Pt/(kW·h),占当前电力结构下单位发电量环境影响潜值〔70.1×10^-3 Pt/(kW·h)〕的4.8%、4.6%、3.7%。4)从碳排放水平来看,3种情景下光伏组件单位发电量碳排放量分别是35.68、33.53、23.70 g/(kW·h)(CO₂当量值),低于同类研究和我国电力行业水平。5)我国早期安装的光伏组件已接近报废周期,因此,大力发展光伏组件回收技术,不仅可以实现资源的回收,还可以降低光伏组件全生命周期环境影响,减少碳排放,从而实现能源环境双赢。     

典型农药制造企业废气污染物排放特征及风险评估

选取2家典型农药制造企业为研究对象,探究农药制造行业废气排放特征、环境影响和人体健康风险.结果表明,不同企业由于产品、生产环节的不同产生的污染物存在一定差异,A企业污染物以氨、含氧有机物和卤代烃为主,B企业污染物以卤代烃为主.臭氧生成潜势(OFP)范围在1.96～107.24 mg·m^-3之间,二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)范围为0.94～74.72 mg·m^-3,对OFP和SOAFP贡献较大为含氧有机物、芳香烃和卤代烃.农药企业恶臭物质较为复杂,主要恶臭物质涵盖了硫化物、含氧有机物、含氮化合物和芳香烃.农药企业所有排气筒废气的LCR均高于10^-6,存在一定的致癌风险,A企业LCR范围为4.10×10^-6～5.34×10^-3之间,B企业LCR范围在1.23×10^-3～4.35×10^-1之间,卤代烃,特别是1,2-二氯乙烷是农药企业主要的致癌风险物质,需要企业加以重视.     

北京城区绿地土壤渗透性能及其对降雨产流的影响分析

土壤渗透性是影响雨水入渗的关键因素之一,是分析土壤蓄积雨水能力的重要前提条件。针对目前城市绿地土壤渗透性能实测数据缺失、评估方法单一、指标选取较少的现状,采取实测法获取北京不同城市功能区的绿地土壤渗透速率、孔隙比、含水率等数据,并采用相关性、因子分析和多元线性回归分析法,分析影响城市建筑小区土壤渗透性的主要因素,探索建立精度更高、数据需求量更少、计算时间更短的土壤渗透模型。运用该模型得到北京市城市绿地雨水入渗能力水平,建立土壤-降雨产流之间的联系,得到以实测数据为基础,更贴近实际产流过程的径流系数。结果表明:试验样地内3种功能区土壤渗透性能排序为:居住区>文教区>商业区,实测入渗曲线均符合霍顿渗透模型;土壤内部因素中孔隙比、初始含水率和初始入渗速率三者相互关系紧密,外部因素中植被覆盖度与人为干扰情况呈强负相关,考虑到内外部因素共同作用,初始入渗速率可与初始含水率和植被覆盖度建立初步线性关系式(R²>0. 9);入渗量对雨量径流系数的影响随着降雨量和不透水区域面积比例的增大而减小,入渗量占年径流总量控制率对应的降雨量的比值为37. 6%～58. 2...     

UV降解氟喹诺酮类抗生素的动力学及毒性分析

紫外线(UV)光降解在UV消毒及基于UV的高级氧化技术中,对污染物的降解起重要作用。试验选定了环丙沙星、氧氟沙星、恩诺沙星、洛美沙星、诺氟沙星5种氟喹诺酮类抗生素(FQs),探究了UV降解5种选定FQs的基础动力学参数及其降解过程中的毒性变化。结果表明,所选FQs的直接光降解均符合伪一级动力学,溶液pH的变化会引起FQs的解离,FQs各解离态摩尔吸光系数值的范围为 0.24×10³～19.02×10³L/(mol·cm),光降解速率常数值的范围为 0.02×10^-3～0.41×10^-3cm²/mJ,光量子产率的范围为 0.35×10^-2～75.91×10^-2,不同解离态的光降解动力学参数大小关系均为分子态>阴离子态>阳离子态。4种常见无机阴离子(氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸氢根)对选定 FQs 的降解具有不同程度的促进或抑制作用。温度的升高对降解具有微弱的促进作用,目标 FQs 的表观活化能范围为13.26～23.14 k...     

空调滤网和风扇积尘中二噁英类污染特征及暴露风险

选取广州和东莞地区的普通住宅和工厂内常用风扇、排气扇叶片和空调滤网上的积尘为研究对象,利用同位素稀释高分辨气相色谱高分辨磁质谱方法分析积尘样品中17种2,3,7,8氯取代二噁英类浓度,揭示室内风扇和空调滤网积尘中二噁英类的污染水平与单体特征并计算暴露风险.结果表明,样品中PCDD/Fs的质量浓度为316～13266 ng·kg^-1,平均值为3122 ng·kg^-1,贡献最大的单体是OCDD;PCDD/Fs的毒性当量浓度为5.19～561 ng·kg^-1,平均值为99.8 ng·kg^-1,贡献最大的单体是2,3,4,7,8-PeCDF.相较于其他城市住宅区灰尘,本研究样品的毒性当量浓度处于较高水平,个别点位高于工业区住宅灰尘.风扇和空调滤网积尘中儿童和成人的总估计日摄入量分别为1.49×10^-5～1.61×10^-3 ng·kg^-1·d^-1和1.26×10^-6～1.36×10^-4     

铅锌矿渣中汞的渗滤特性及其在稻田土壤中的迁移转化特征

关于雨水淋溶作用下铅锌矿渣中汞的渗滤特性及其在稻田土壤中的迁移转化特征并不清楚,本研究利用铅锌矿渣和未受污染的稻田土壤构建微宇宙环境系统,探究其相关特性/征。结果表明,渗滤液中汞的浓度随降雨量的增加而逐渐上升,不同降雨量条件下渗滤液中汞的浓度存在显著差异(p<0.05);一级动力学方程和DoseResp模型均能较好地拟合汞的渗滤过程;在矿渣影响下,不同深度稻田土壤中汞的浓度均显著增加,且随时间的推移呈逐渐升高的规律,0～8、8～15和15～20 cm土壤中汞的垂向迁移速率分别为8.8×10^-4～2.2×10^-3、2.3×10^-4～4.1×10^-4和3.0×10^-7～8.1×10^-5 mg/(kg·cm·d);在矿渣影响下,土壤中残渣态汞的比例下降,其余形态汞的比例均出现不同程度上升,说明在铅锌矿渣影响下稻田土壤汞的生态风险升高。研究结果可为铅锌矿区生态环境保护提供研究基础。     

贵阳市环境空气挥发性有机物浓度组成特征及其大气化学作用

为深入了解挥发性有机物(VOCs)的大气化学作用,基于贵阳市2022年5月VOCs离线观测数据,系统性分析VOCs的浓度水平、化学组成、OH活性、NO₃活性、O₃活性、臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)。结果表明,观测期间,VOCs的浓度、OH活性、NO₃活性、O₃活性、OFP和SOAP平均值分别为71.86±12.86μg/m³、3.52±1.28 s^-1、1.65×10^-3±1.57×10^-3 s^-1、3.87×10^-7±4.31×10^-7 s^-1、36.08±35.44μg/m³和369.41±231.42μg/m³,均呈现晚上高白天低的日变化。烷烃是VOCs浓度的主要贡献组分,占比为38.66%,需重点关注丙酮、二氯甲烷、正丁醛、一溴二氯甲烷和氯仿等高...     

渗滤液腐蚀黏土衬垫的力学特性及孔隙变化

为研究在垃圾渗滤液腐蚀条件下原状黏土衬垫的服役功能变化规律,该文通过柔性壁渗透试验、三轴剪切试验、核磁共振试验和扫描电子显微试验,研究不同质量分数垃圾渗滤液对原状黏土的渗透、抗剪强度特性和孔隙结构的破坏规律。试验结果表明,原状土的渗透系数时程曲线的峰值和稳定值均与垃圾渗滤液浓度呈负相关,渗滤液溶液质量分数为0%～100%,原状土渗透系数为0.29×10^-9～6.13×10^-9cm/s,均满足填埋场衬垫的防渗要求。原状黏土的粘聚力c和内摩擦角φ随渗滤液质量分数的增大而减小,溶液质量分数ω由0%增加至100%,c、φ值分别降低了29.81%和50.00%。垃圾渗滤液对土样孔径为0.01～0.75μm孔隙影响较为显著,对11.06～67.87μm孔径的孔隙影响较弱。溶液质量分数由25%增长至100%,孔径为0.01～0.75μm的孔隙体积减小了10.54%～60.08%。     

沿海城市秋季大气甲醛污染来源及其环境影响

基于大气综合观测站的气态污染物(HCHO、O₃、PAN、CO、NOx、异戊二烯)及气象要素(温度、湿度、风速、风向)等在线观测数据,研究沿海城市厦门秋季大气HCHO的时间变化特征及其关键影响因子,利用多元线性回归分析方法定量识别HCHO的主要来源,并估算HCHO对·OH生成的贡献.结果表明:HCHO平均浓度为(3.15±1.40)×10^-9,范围为(0.55～7.96)×10^-9,呈现明显“单峰”日变化特征,峰值出现在13:00左右.HCHO与O₃、PAN显著正相关;温度、湿度和UV是影响HCHO浓度的主要气象因素,强辐射、高温、低湿、低风速和西南风的条件促进了厦门大气HCHO的二次生成. HCHO小时光解量(PHCHO)范围为(0.01～3.02)×10^-9/h,平均PHCHO为0.61×10^-9/h,同时,大气HCHO光解成稳定分子H2和CO的速率是光解成自由基H·和HCO·速率的1.1～1.6倍.观测期间大气HCHO来源主要包括二次生成(39.2%)...     

金塔盆地鸳鸯池灌区地下水水化学特征及控制因素

为研究金塔盆地鸳鸯池灌区地下水水化学特征及控制因素,采集浅层地下水(201组)和中深层地下水(5组)样品,综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比值关系和因子分析等方法,分析了该区地下水水化学特征、水文地球化学过程以及影响因素.结果表明,研究区浅层孔隙水整体呈弱碱性,ρ(TDS)变化范围328.4～12 400 mg·L^-1;阴阳离子分别以SO₄^2-和Mg²⁺/Na⁺为主.研究区地下水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Mg型、SO₄·HCO₃-Mg型、SO₄-Mg·Na型和SO₄·Cl-Na·Mg型.中深层孔隙水p H均值为8.47,较浅层孔隙水高,属弱碱性水,ρ(TDS)变化范围339.0～493.8 mg·L^-1,水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Mg型.研究区地下水水化学特...     

基于Meta分析的污水处理工艺对微塑料去除效果影响

污水处理厂(WWTPs)是微塑料“源-汇”过程的重要场所,污水处理工艺和微塑料特性对微塑料去除效果的影响有待深入探讨.综述了57篇文献中78个WWTPs的微塑料赋存特征,基于Meta分析探讨了不同污水处理工艺和微塑料赋存特征对其去除效果的影响.结果表明：(1)进水和出水中微塑料的丰度范围分别为1.56×10^-2～3.14×10⁴n·L^-1和1.70×10^-3～3.09×10² n·L^-1,污泥中的微塑料赋存丰度范围为1.80×10^-1～9.38×10³ n·g^-1;(2)以氧化沟、生物膜和传统活性污泥为核心工艺的WWTPs对微塑料的总去除率(>90%)优于序批式活性污泥、厌氧-缺氧-好氧和缺氧-好氧工艺;(3)一级处理对微塑料的去除率(62.87%)略高于二级处理(55.78%)和三级处理(58.45%),“格栅+沉砂池+初沉池”是一级处理中去除率最高的工艺组合,膜生物反应器在二级处理...     

连云港不同功能区挥发性有机物污染特征及臭氧生成潜势

2018年夏季和秋季对连云港城区不同功能区开展大气VOCs采样,利用预浓缩系统和气相色谱质谱联用技术分析定量了107种VOCs物种,并利用最大增量反应活性(MIR)估算了大气VOCs的臭氧生成潜势(OFP).结果表明,连云港市城区大气VOCs平均体积分数为(22. 1±13. 1)×10^-9,C2～C4的烷烃和烯烃、丙酮及乙酸乙酯是主要的VOCs物种,占TVOCs含量的59. 8%～75. 8%.不同功能区VOCs浓度排序为工业区[(28. 4±13. 5)×10^-9]>风景区[(21. 7±4. 4)×10^-9]>交通居民混合区[(20. 8±7. 2)×10^-9].秋季VOCs浓度显著高于夏季,秋季工业区浓度最高(35. 4×10^-9),夏季风景区VOCs浓度最高(21. 5×10^-9).烷烃、含氧硫化合物和卤代烃是最主要的VOCs组分,分别占TVOCs浓度的35. 3%、26. 9%和15. 6%,受工业排放影响工业区含氧硫化合物含量显著...