非正规垃圾填埋场包气带介质的污染物阻滞能力研究

非正规垃圾填埋场已成为地下水的潜在污染源,给城市供水安全带来了极大风险。以北京某非正规垃圾填埋场的3种典型包气带介质为研究对象,以Br-为示踪剂,采取土柱实验和数值模拟相结合的方法,通过对场区3种典型包气带介质饱和与非饱和状态下的Br-迁移速率的比较,探讨包气带介质对污染物的阻滞能力。结果表明,Br-在不同包气带介质饱和状态下的迁移速率为中砂>细砂>砂质粉土,这可能与不同介质中粉粒和粘粒的含量有关,同时介质的有机质含量也会影响Br-的迁移速率,但前者因素占了主导作用;在Br-迁移过程中,不同包气带介质的含水量是影响其迁移速率的主要因素,若能合理控制场区的地下水位,使得包气带介质长期处于非饱和状态,将会大大延缓垃圾渗滤液中污染物向地下水迁移;针对特定的非正规垃圾填埋场,可采取抽水等措施,控制场区的细砂和砂质粉土层处于非饱和状态,充分利用包气带介质在非饱和状态时较强的污染物阻滞能力,阻隔或延缓垃圾渗滤液中的污染物进入地下水中。     

粉砂介质包气带中甲苯蒸气挥发的迁移转化

挥发性有机物通过包气带向上迁移到地表或室内引发的蒸气入侵(vapor intrusion,VI)问题越发受到关注。以甲苯作为研究对象,采用土柱实验,对粉砂介质包气带中甲苯蒸气发生的扩散、生物降解的规律进行研究。结果表明,粉砂介质中,甲苯蒸气扩散穿透70 cm土柱时间为24 h,甲苯蒸气在土柱内扩散10 d时,土柱达到短暂的稳态平衡;12~30 d时,处于动态平衡;30~60 d时,土柱内甲苯蒸气浓度下降速率发生变化,土柱内O_2体积分数下降了8%,CO_2体积分数增加了6%;60 d时,甲苯蒸气基本被降解。说明覆盖一定厚度的粉砂对甲苯蒸气的迁移有比较好的阻滞和生物降解作用。     

网络版论文摘要

正苯系物在红壤中垂向迁移的研究闫剑飞袁华焦峰邱丽娟刘佳(辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000)通过室内土柱淋溶实验,研究苯系物在红壤中垂向迁移及分布特征。在淋溶过程中收集淋滤液并对其进行检测以分析苯系物对地下水的潜在影响,在实验过程中,通过改变淋溶液的pH探讨酸性降水对苯系物在土壤中迁移影响。结果表明:(1)随着淋溶水的流动,苯系物在土壤中的含量随着土层深度增加而降低,各土层中乙苯含量最高,苯和甲苯     

抽水对含水层中污染物迁移影响的试验研究

为探究抽水对含水层中污染羽形态及迁移速率的影响,开展了抽水条件下污染物在不同含水层迁移的示踪试验。结果表明,抽水会改变均质含水层(含水层1)中污染羽的形态,但对含砾石及粉细砂夹层的非均质含水层(含水层2)及含砾石通道的非均质含水层(含水层3)中污染羽形态影响不大。与不抽水相比,抽水速率为300mL/min时,含水层1、2、3中污染物的平均迁移速率分别增大了1.570、1.480、3.050cm/min,迁移60cm所用时间分别缩短了36、35、48min。可见,抽水对不同含水层中污染物迁移速率影响程度由大到小分别为含砾石通道的非均质含水层、均质含水层、含砾石与粉细砂夹层的非均质含水层。     

基于分子模拟的甲醛和苯在活性炭上的竞争吸附特性研究

在不同实验条件下测得活性炭对室内污染物苯和甲醛的吸附穿透曲线,结果表明增加湿度会降低苯和甲醛的吸附量,由于两者极性不同,湿度对其影响程度不同。在实验基础上,利用Materials Studio分子模拟软件中的Visualizer模块构建不同孔径(1、2、4 nm)的活性炭狭缝模型,以巨正则蒙特卡洛方法模拟单一组分的苯和甲醛在不同温度(288.15、293.15、323.15 K)下的吸附情况以及苯、甲醛共存时的竞争吸附情况。通过实验吸附量与模拟吸附量对比验证模拟结果正确性。模拟结果显示,3种温度条件下,苯的吸附量变化较小,但是孔径对苯的吸附量影响较大,吸附量随着孔径的增大而增大。苯的吸附能大于甲醛,活性炭对苯的吸附能力大于甲醛。     

基于DRASTIC的包气带阻滞污染物能力研究

对包气带阻滞污染物能力的研究,对保护地下水脆弱性具有重要意义.将传统DRASTIC方法结合层次分析法,对各评价指标赋以新的权重,并依托地理信息系统(GIS)平台,对河南省土壤包气带阻滞污染物的能力进行评价,得到了河南省包气带阻滞能力分区图.结果表明,针对现状所进行的包气带阻滞污染物能力的评价对实际情况具有一定的代表性,...     

防渗帷幕对污染物阻滞的数值模拟

基于地下水的渗透、弥散及源汇作用,不考虑污染物的生物降解及化学反应作用,分析研究了防渗帷幕对污染物的阻滞作用。用GMS建立了地下水渗流和污染物迁移三维耦合模型,采用数值分析方法,分析污染物在地下水中的迁移特征,研究防渗帷幕对污染物迁移的阻滞效应,比较研究了防渗帷幕渗透系数对污染物阻滞作用的影响。结果表明,在防渗帷幕厚度为0.5 m,渗透系数为0.01 m/d的情况下,污染物的衰减率为88.75%,渗透系数为0.001 m/d时,衰减率为94%。     

土壤非饱和带柴油入渗的试验研究

通过土柱模拟试验研研了0#轻质柴油(简称柴油)在不同含水率和容重的壤土及砂土中的入渗及残留特征.结果表明:(1)相同时间内,柴油在壤土中的润湿锋面下渗距离随含水率的增加不断减小,风干土中柴油穿透时间最短;柴油在砂土中的润湿锋面下渗距离随含水率的增加先增大后减小,含水率为10.0%的砂土中柴油穿透时间最短.土壤含水率对润...     

粉状褐煤对水中草甘膦的动态吸附

采集内蒙霍林河煤矿褐煤样品,加工成粒径0.38~0.83 mm作为吸附剂,对模拟草甘膦废水进行动态吸附实验。考察了吸附柱高(3、5和10 cm)、草甘膦初始浓度(0.5%、0.75%和1.0%)、流速(1、2和3 m L/min)、pH(9、11和13)和离子强度(IS,0.001、0.01和0.1 mol/L)对草甘膦的吸附穿透曲线和传质区长度的影响。实验结果表明,降低柱高、增大初始浓度、提高流速、增加离子强度均会使穿透时间提前,pH变化对穿透时间影响很小;柱高、初始浓度、流速、IS和pH引起的传质区长度的平均变化率绝对值分别为0.675、6.300、1.625、47.727和0.263,可见,与柱高、初始浓度和流速相比,IS对传质区长度的影响较大,pH影响较小。低浓度条件下,吸附穿透曲线的实验数据符合BDST模型拟合条件(R20.99),在仅改变柱高或流速时,穿透时间理论值与实测值的最大误差均为5.71%,运用该模型能够准确地预测褐煤吸附柱的操作时间。     

地下水中多环芳烃迁移转化研究

吸附和生物降解是受污染地下水中多环芳烃(PAHs)归宿的主要途径.论述了PAHs在含水层中吸附过程的特征、影响因素与研究方法,并比较各种研究方法的优缺点;分析了PAHs在含水层中生物降解过程机制以及研究进展;介绍了PAHs在地下水中迁移、转化数学模型与数值模拟的研究开发状况;指出了PAHs与固相介质的吸附机制和竞争吸附行为、高分子量PAHs的生物降解途径和机制及共存PAHs或与其他污染物在地下水中的迁移、转化、归宿与修复技术是深入研究的方向.     

氨氮在滦河三角洲典型包气带介质上的吸附性能研究

包气带是地下水的天然屏障,也是氮素污染地下水的主要通道.以滦河三角洲包气带4种典型土壤粉砂、砂粉土、粉土以及粉质粘土为研究对象,通过静态吸附实验查明了4种不同土壤对氨氮的吸附性能.结果表明,4种土壤对氨氮的吸附主要发生在0～2 h,其吸附均符合二级吸附动力学方程;其等温吸附曲线均符合Langmuir模式,且最大吸附量分...     

HYDRUS-1D软件在地下水污染源强定量评价中的应用

以垃圾填埋场渗滤液中的氨氮为研究对象,利用HYDRUS-1D模型模拟其在包气带中的迁移转化规律,最终预测出氨氮到达地下水位处时的浓度值。引入折减系数的概念,通过改变填埋场渗滤液中氨氮的初始浓度及土壤包气带结构,计算不同输入条件下的折减系数值,用其综合反映包气带对于某一特征污染物的衰减能力,为地下水污染源强定量评价提供数据支持。     

土壤污染物的胶态迁移

研究者一直推测固体颗粒和吸附其上的污染物在多孔土壤和蓄水层中迁移缓慢，因而认为无长距离污染迁移的风险。但最近的研究提出可移动的胶态颗粒可能是污染物迁移的主要机理，因为其能强烈吸附污染物。D．Grolimund和其同事对此观点提供了实验依据。他们在实验室圆柱中模拟田间条件，用非钙质土壤吸附铅。铅浓度为2mg／g的土壤释放的胶体，其铅含量可达7mg／g。经典的迁移模式既低估了圆柱出水中铅的浓度，又低估了迁移速度，其低估值达几个数量级。因而作者建议在表土层以下的土壤污染风险评价中应当考虑胶体促进污染物迁移这一因素。土…     

水泥潜入河道底泥对重金属镉的拦截作用

基于水泥可潜入河道淤积基质,并可在基质内堆积和凝聚的机理,通过室内土柱积水入渗实验,揭示水泥潜入河床基质阻塞基质孔隙,削减地面水中污染物进入地下水的作用与规律。结果表明,水泥潜入河床基质,对砂壤土质河道淤泥含镉污水中重金属镉累积运移量有抑制作用,且抑制效果显著;水泥潜入砂壤土质河道淤泥对含镉污水中重金属镉浓度也有一定程度的减少作用,减少程度相对明显。该结果可以为抑制河道污染物通过地表向地下水迁移提供技术支撑,同时,为地下水环境污染治理工程选择有效、省时、低成本措施提供理论依据。     

粉煤灰对模拟河流中DMP的动态吸附

针对污染物泄露导致的河流污染问题,以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为研究对象,以粉煤灰作为吸附剂、有机玻璃反应槽作为反应装置,向其持续注入初始浓度相同的DMP溶液,将其所得实验数据拟合Logistic穿透模型,研究模拟河流条件下,粉煤灰对DMP的动态吸附规律;同时,分析了水流速度、DMP初始浓度及吸附剂投加方式3种因素对粉煤灰去除DMP性能的影响。结果表明:Logistic穿透模型能较好地拟合河流中粉煤灰动态吸附DMP的过程;提高溶液的进水流速,污染物更容易穿透吸附剂表面,单位时间内的最大吸附量由17.81μg·g~(-1)增加至27.78μg·g~(-1),最大去除率由35.63%升高至55.57%,穿透时间提前;随着DMP溶液初始浓度的增加,粉煤灰与DMP分子之间的浓度差增大,相同时间内与粉煤灰接触的DMP污染物增多,达到饱和的时间由131 min缩短至119 min,穿透曲线上的穿透点左移,粉煤灰的吸附性能提高;将粉煤灰全部平铺在槽体底部时,吸附质能够充分地与其接触,传质阻力减小,吸附速率常数由0.003 9提高至0.004 7,粉煤灰的吸附率升高。该研究可为河流突发性污染的应急处理提供一定理论依据。     

环境中氟化物的迁移和转化及其生态效应

本文对环境中氟化物的迁移和转化及其对人体、动物、植物的污染生态效应作一简要的综述,主要包括以下几方面：１．环境中氟化物的来源及其地球化学特征;２．土－水－气－食物链中氟化物的迁移和积累与地方性氟流行病;３．土－水－气中氟的迁移和积累与植物氟毒效应;４．土－水－气中氟的迁移和积累与蚕桑氟化物污染;５．环境中氟污染的防治对策。     

氮磷在水稻土不同发生层中的穿透性研究

为了解氮磷在不同类型水稻土发生层中的迁移特性,从浙江省宁波市和湖州市采集了27个水稻土主要发生层的原状土柱,通过饱和稳定流土柱运移试验,测定了氮和磷在不同发生层中的运移穿透曲线,用平均穿透点评估了NO-3-N、NH 4-N和PO3-4-P在各发生层中的穿透性.结果表明,氮和磷在各发生层中的穿透能力依次为:NO-3-N>NH 4-N>PO3-4-P;NO-3-N在各发生层中的穿透能力依次为:漂洗层(E层)>渗育层(P层)>表土层(A层)>腐泥层(M层)>潴育层(W层)>潜育层(G层)>犁底层(Ap层),NO-3-N的穿透能力主要与土壤饱和导水率有关,随饱和导水率增加而增强;NH 4-N穿透能力依次为:E层>P层>A层>W层>M层>Ap层>G层,NH 4-N穿透能力主要与饱和导水率和粘粒有关,迁移受粘粒明显阻滞;PO3-4-P穿透能力依次为:E层>W层>P层>M层>A层、Ap层>G层,PO3-4-P穿透能力主要受氧化铁等氧化物和粘粒的阻滞.     

麦草对水中苯胺的动态吸附研究

通过对苯胺初始浓度、流速、初始pH值和吸附床高度对穿透曲线的影响进行探讨,采用BDST模型和Thomas模型对动态实验数据进行线性拟合分析,研究了麦草对水中苯胺的动态吸附性能。结果表明：麦草能够有效地去除水中的苯胺,随着吸附床高度增加,穿透时间延长;而随着苯胺初始浓度、流速和pH值的增大,穿透时间急剧缩短。BDST模型能够准确地预测新的操作条件下的穿透时间,误差均〈5％;Thomas模型能够很好地描述麦草对苯胺的动态吸附动力学,由Thomas模型获得的麦草吸附柱对苯胺的动态吸附量与实验值相符。对吸附饱和后的麦草可用0．6mol／L盐酸进行解吸。     

防止地下水监测误差

在地下水监测工作中,防止人为因素产生的误差,取得有代表性的地下水样,及时、准确地反映地下水水质状况,是极为重要的. 由于地下水的存在形式而产生了一系列特点.如因包气带将地下水和大气隔开,使地下水一般处于还原状态;因包气带的自净作用,使地表污染物经包气带进入地下水之后含量一般比较低;地下水的运动特点也使进入地下水中的污染物遵循一定规律进行迁移、扩散和变化等等.这些特点在一定程度上使监测     

改性废弃皮革对U(Ⅵ)的动态吸附

以改性废弃皮革为吸附剂对U(Ⅵ)进行动态吸附实验,采用直径3 cm、高50 cm的玻璃吸附柱,在填料高度为3、4和5 cm,U(Ⅵ)溶液进水流速为0.85、1.7和2.55 m L·min~(-1),初始U(Ⅵ)浓度为6、12和18 mg·L~(-1)的条件下,考察了各因素对U(Ⅵ)吸附穿透曲线的影响。动态实验表明:柱高的降低、流速的增大和U(Ⅵ)浓度的增加均会使穿透时间提前;动态吸附穿透曲线能很好地符合Thomas模型的条件(R2 0.95),同时吸附量的预测值与实际测试值较为接近。使用穿透时间(ta)与填料高度(h)的关系式ta=220h-433(R2=0.998),在仅改变流速和初始U(Ⅵ)浓度时,穿透时间预测值与实际测试值相差较小,表明BDST模型能确定固定床的动态吸附周期。