受HDPE膜影响下的垃圾填埋场渗滤液水位探测方法研究

渗滤液水位会影响填埋场堆体稳定并有渗漏污染风险,当渗滤液赋存于HDPE防渗膜上方,堆体和渗滤液堆积电阻率特征的极端分异特性以及边界效应等因素使得最小二乘（LS）等传统物探反演方法无法精确反演实际电阻率分布,从而无法根据电阻率差异特征定位HDPE膜上方渗滤液水位的高度。为准确刻画堆体内部特别是渗滤液-HDPE膜局部电阻率精细分布,对传统高密度电法(ERT)装置进行改进,提出了一种川形探测装置(C-ERT),并采用BP神经网络的电阻率反演模型算法。通过COMSOL理论模型和江西某生活垃圾填埋场采集的现场数据对该方法进行验证,并与LS法比较。结果表明：基于川形装置的BP神经网络能有效识别出HDPE膜上方的渗滤液区域,识别准确率约为83.2%,而LS法并不能识别出渗滤液区域。

     

海滨垃圾填埋场渗滤液污染土壤的复电阻率特性

为了解渗滤液污染土壤的复电阻率特性及其与海水入侵所造成的电特性差异,指导海滨场地的污染探测,设计了黏土和砂土两种土壤在水饱和情况下通入不同浓度的渗滤液,测量复电阻率的幅值和相位响应;在砂土中通入与渗滤液电阻率相同的模拟海水对比海水入侵与渗滤液污染所造成的相位差异.结果表明:受渗滤液污染土壤的复电阻率变化明显,0.1 Hz下被2%渗滤液(渗滤液体积占溶液总体积比例为2%)污染的土壤中,与背景值相比,黏土的幅值和相位分别降低了78%和70%,砂土的幅值和相位分别降低了66%和33%,且渗滤液浓度越高幅值和相位的值就越小;而对于电阻率背景值较低的土壤(如海水入侵场地或地下水-海水交错带区域),通入渗滤液后,其复电阻率参数没有明显变化.对比海水入侵与渗滤液污染,受渗滤液污染较轻的土壤的相位略高于海水入侵污染土壤,而当渗滤液浓度较高时,二者几乎没有区别.研究显示正常条件下,复电阻率法对渗滤液污染的反映灵敏,有较好的指示意义,其参数变化主要与孔隙水中金属离子的含量和双电层极化有关;而在天然低电阻率背景条件下,渗滤液污染引起的电阻率变化很小,但相位变化较为明显,这种相位的变化有可能被识别出来.     

铁促电解深度处理填埋场渗滤液的研究

采用箱式电化学反应器（具有氧化物涂层的钛基阳极）进行填埋场渗滤液的深度处理,考察了FeSO₄浓度、初始pH值、电压（电流）对污染物去除的影响,对比了铁促电解过程使用Fe²⁺和Fe³⁺的污染物去除效果.结果表明,与传统有机物电化学氧化相比,铁促电解显著提高了有机物的去除效率.FeSO₄浓度增大,有机物去除效果提高,当FeSO₄浓度大于1　250　mg·L^-1,有机物去除率提高幅度减小;污染物去除速率在30　min内较快,然后逐渐递减;合理的初始pH值范围为3～4;若有效去除COD和NH⁺₄-N,则电解电压须大于3.3 V,电流大于4.8 A;Fe³⁺促进电解去除有机物的效果略低于Fe²⁺;提出了铁盐循环利用和将酸洗废水应用于铁促电解过程的设想.     

垃圾填埋场渗滤液穿过垂直防渗帷幕的渗漏分析

为避免垃圾填埋场内的污染物对地下水造成污染,填埋场常采用垂直防渗帷幕.目前,我国南方的垃圾填埋场内渗滤液水位普遍较高,在高水头作用下污染物可能透过灌浆帷幕渗漏从而污染周边环境.分析了对流、扩散和吸附作用对污染物迁移的影响规律,以苏州七子山填埋场为例,分析了高水头作用下渗滤液透过防渗帷幕的渗漏,通过现场测试进行了验证,研究了灌浆帷幕渗透系数和灌浆深度对渗漏的影响.结果表明,在高渗滤液水位下,对流对污染物迁移起主导作用.实际工况下污染物穿过防渗帷幕需 19.5a,污染区域主要集中在场底含碎石粘土层中,目前污染物尚未渗漏至防渗帷幕下游,分析结果与现场实测结果一致;若防渗帷幕渗透系数能达到标准,则穿过防渗帷幕的时间将延长至填埋场稳定化之后,从而大大降低污染周边环境的可能性;但若帷幕灌浆深度不足,这一时间又将缩短至7a.防渗帷幕渗透系数和灌浆深度的控制对防止污染物向下游地区渗漏极为关键.     

基于深度卷积神经网络的场地污染非线性反演方法

提出了将Sobel边缘检测算子与深度卷积神经网络（CNN）算法结合的方法（E-ConvNet）,用于污染场地的ERT反演过程.通过Sobel算子提取污染区域视电阻率数据的边缘特征作为CNN的先验信息,提高E-ConvNet的计算效率及识别精度.在5种理论模型（单异常体、双异常体及含双异常体的层状结构）和现场实例上测试了E-ConvNet算法的性能,并与最小二乘算法（LS）比较.测试结果表明：E-ConvNet能够准确识别污染处的面积、位置及阻值,其识别精度和计算效率均优于LS.E-ConvNet的单异常识别准确率为81.8%~84.9%,而LS则仅为9.6%~36.2%;多异常识别准确率为68.6%~84.4%,LS仅为2.8%~27.6%;E-ConvNet用时约为112~190ms,LS耗时为6000~7000ms.因此,在污染场地调查工作中,E-ConvNet能够准确高效地反演出污染区域的位置及范围,为开展后续评估/修复工作提供技术支持.     

应用高密度电法探测北京南口-孙河隐伏断裂

举例说明了高密度电法在北京南口-孙河活隐伏活动断层勘测中的应用,展现高密度电法在断层定位中的广阔应用前景。简单介绍了高密度电法的基本原理。视电阻率异常剖面揭示南口-孙河断裂为正断层,北东盘上升,南西盘下降,推测断裂倾角60°～68°。视电阻率异常剖面与钻孔资料对应较好,并与钻探资料分析的断裂活动特性基本吻合。     

基于CiteSpace的湖泊生态水位研究进展

在全球气候变化和人类活动干扰的双重影响下,湖泊生态系统面临严重威胁,保障湖泊生态系统稳定的生态水位研究近年来受到国内外学者广泛关注。文章围绕湖泊生态水位计算方法进行综述,以湖泊生态水位概念为出发点,采用CiteSpace文献计量工具分析该领域研究重点,并总结各方法的提出背景及计算内涵。通过对湖泊生态水位研究的分析可知,我国学者多数的研究存在仅考虑湖泊水量需求而忽视水文连通性的问题,且提出的计算方法多为经验和半经验法。因此,未来应加强考虑研究区域内部空间异质性和水文连通性的湖泊生态水位研究,并在推广3S等新技术应用的基础上进一步探索多学科融合的定量计算方法。     

2种电阻率法污染探测装置的抗噪声性能比较

为比较2种电阻率法污染场地探测装置——温纳和偶极装置的抗噪声性能,基于点电流源电场分布原理进行理论推导,研究了理想均匀半空间的理论电位取值,并在重庆一废弃化工厂进行实际场地探测比较. 结果表明,采用相同极距的2种探测装置,温纳装置采集的信号强度为偶极装置的3倍以上,具有更强的在抗噪声性能. 在实际探测中,温纳装置仅有0.28%的数据由于数据质量较差被移除,而偶极装置的这一数据占12.10%,可见温纳装置比偶极装置具有更好的抗噪声性能. 因此,在实际污染场地探测中,如果场地的噪声干扰严重,应优先选择采用温纳装置进行探测.      

生活垃圾卫生填埋场渗滤液的控制和管理

生活垃圾的卫生填埋处理是目前我国生活垃圾处理的主要方法,而垃圾填埋产生的渗滤液是污染环境的重要隐患。对垃圾渗滤液的主要来源及水量的影响因素、主要特点进行了综述,并就如何控制处理和管理好垃圾渗滤液提出了对策措施。     

电阻率法在磷石膏渗滤液污染检测的试验研究

磷石膏作为磷化工废渣之一,当处置不当致使其中的渗滤液析出时,会对周边区域水土造成污染。直流电阻率法虽已开始应用在环境污染调查等领域,但专门针对磷石膏渗滤液电阻率特征及其对土体电阻率影响的研究还鲜有报道。为此,该文首先选用NaCl、NH4H2PO4溶液模拟磷石膏渗滤液并进行了溶液电阻率测定,结果表明,溶液电阻率在低浓度区段变化最为剧烈,该范围内污染物浓度的细微改变即可导致电阻率发生较大变化。从贵州某磷石膏堆场采集的渗滤液测定结果也表明,渗滤液电阻率远低于当地正常地下水的电阻率值。加入不同浓度溶液的土体样本物性试验和场地试验结果都表明,当土体受到一定污染时,由于其孔隙水中离子浓度的升高,都会造成土体整体电阻率的降低。物性实验结果表明,电阻率法对于检测磷石膏渗滤液的污染具有一定的有效性。     

垃圾渗滤液生物处理系统BP人工神经网络模型

垃圾渗滤液成分复杂,变化范围大．对其调试及长期持续良好运行存在较大困难。本文针对武汉市二妃山垃圾渗滤液的调试运行数据,利用人工神经网络原理,建立BP人工神经网络垃圾渗滤液生物处理模型来预测处理效果．确定最优反应条件。实验结果显示网络具有良好的收敛特性,模型具有工程实用价值。     

城市垃圾填埋场地下渗滤液迁移模拟及电性响应

城市垃圾填埋后,降水或地下水往往对垃圾产生淋滤作用,使得垃圾中的污染物溶解或悬浮于渗滤液中,易造成二次污染,因此,检测渗滤液污染范围成为了亟需解决的问题.以武汉市长山口垃圾填埋场渗滤液为研究对象,基于地下介质的物理和化学性质变化特征,采用高密度电阻率测深法监测受污染区域范围及扩散规律,利用化学元素分析方法探究产生电性差异的原因,开展不同时空的渗滤液迁移监测物理模拟研究.结果表明:①同体积的不同液体（填埋场渗滤液、自来水）在迁移过程中,在同一时刻相同位置渗滤液污染的土壤视电阻率明显比自来水浸入的小得多,其量值为自来水的1/5左右.②通过对渗滤液样品的导电粒子分析发现,污染土壤出现的较低电阻率主要是渗滤液中存在的多种导电粒子所引起.③渗滤液扩散过程可以分为2个阶段.渗漏初期,污染液主要是作横向迁移,此时采用电阻率测深法可有利于快速检测出渗漏点位置并加以防治,从而减少损失;渗漏中后期,渗漏点周围土壤含水饱和,渗滤液加速向下迁移并扩散至深部原始地层.研究显示,电阻率测深法可有效地监测渗滤液迁移、划分和评价土壤污染程度.      

城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术综述

城市垃圾填埋场渗滤液是城市垃圾在进行卫生填埋处理时 ,垃圾腐化产生的内源水和一些外来水分形成的液体。本文综述了国内外对这类废水的处理研究。     

基于CellSense生物传感器的垃圾渗滤液毒性分析

采用基于大肠杆菌(E.coli)的CellSense生物传感器,对上海某垃圾填埋场渗滤液处理系统垃圾渗滤液原液(1号)、兼性塘(2号)、曝气氧化塘(3号)、矿化垃圾生物床(4号)和FeC内电解(5号)各处理单元的水质毒性进行跟踪分析.结果表明,在该垃圾渗滤液的处理过程中,由于渗滤液的基质作用和难降解有机物生成的毒性中间产物等的影响,处理工艺中部分单元的水质毒性出现升高现象.CellSense生物传感器分析得上述1~5号单元的水质综合毒性分别为90%(EC10)、80%(EC30)、60%(EC50)、80%(EC50)和2%(EC50),毒性分析结果与对应的COD和氨氮等指标无明显相关性.     

垃圾填埋场渗滤液的处理技术

城市垃圾渗滤液是一种高浓度、难处理的有机废水，本文综述了城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术，并对各种渗滤液处理方案及技术进行了分析。     

UV/TiO_2膜深度处理垃圾渗滤液的研究

研究了以固定相TiO2为催化剂光催化降解垃圾渗滤液中有机污染物的可行性。试验了制备TiO2膜的适宜条件以及光照时间等各种因素对COD的去除率和UV335脱色率的影响。研究表明,COD为418mg/L的垃圾渗滤液经400W高压汞灯光照30min,COD的去除率和UV335脱色率分别为44.3%和75.0%。光照时间60min时,COD的去除率和UV335脱色率可提高至54%和90%。光照30min后与活性炭柱联用,COD的去除率和UV335脱色率分别提高到68.3%和84.6%。     

回流对陈垃圾生物反应器处理老年渗滤液污染物影响

为了研究回流对陈垃圾反应器处理老年渗滤液污染物的影响,构建了回流的陈垃圾生物反应器,试验了不同温度、负荷和回流比条件下反应器对污染物的去除效果。结果表明,在较低水力负荷12.8~25.5 L/(d.m2)的情况下,陈垃圾反应器对NH3-N、BOD5和COD等污染物的去除率分别达到90%、95%和70%以上。在不同温度下提高水力负荷,回流会抑制氨氮和COD的去除,但可显著提高TN的去除率,表明回流可作为提高老年渗滤液TN去除率的途径之一。利用氮同位素示踪技术发现反应器中有Anammox脱氮途径存在。但是可利用碳源的缺乏仍是提高老年渗滤液脱氮效率的限制因子。     

垃圾填埋场渗沥液排放标准的讨论

通过垃圾填埋场渗沥液的来源，性质以及对环境的影响等情况和国内对渗沥液的处理技术分析，根据目前处理渗沥液的技术水平，建议制定适当当前保护环境需要的行业排放标准。     

填埋结构对渗滤液回流效果影响研究

依据准好氧填埋和厌氧填埋的原理,构建了四个大型模拟填埋场,其中两个进行渗滤液回流,研究了填埋结构对渗滤液回流效果的影响。结果表明,准好氧填埋渗滤液回流有利于渗滤液中COD、NH3-N浓度的下降,其下降率分别为95.8%和89.8%,下降率高于厌氧填埋,且下降较为平稳;厌氧填埋渗滤液回流虽有利于渗滤液中COD浓度的下降,下降率为82.2%,但在回流初期浓度有升高的现象,NH3-N却持续累积;增加渗滤液在填埋层中的停留时间能提高回流的效果。     

垃圾渗滤液预处理实验研究

在总结以往研究成果的基础上,选用絮凝沉淀和沙滤方法对垃圾渗滤液进行预处理,实验得出了各自最佳的处理条件,并提出了一个成本低效果好的处理方案。