地质雷达在监测地下水石油烃污染中的应用

随着我国工业迅速发展,石油烃污染威胁地下水安全问题逐渐暴露出来。地质雷达作为一种非破坏性的原位探测技术在国外已广泛应用于地下水监测,由于石油烃在地质雷达图谱上通常显示出高阻异常特征,这为探测地下水中的石油烃污染提供了可能。简述了地质雷达探测石油烃的原理,探测效果的影响因素,并列举了部分国外实例,证实了地质雷达探测地下水石油烃污染的可行性。     

石油类污染的地下水取样方法对比

以华北平原某石化厂地下水受石油污染物污染多年的场地为研究对象,以低流速气囊式采样泵(LFBP)所采集的地下水样为基准,通过取样试验对比研究了潜水泵、惯性泵和小提桶3种常规取样器对VOCs、SVOCs、BTEX、PAHs、TPH五类石油类污染物的取样结果,并进行了取样器适宜性分析。结果表明:针对VOCs、BTEX和TPH采集地下水样时,在无低流速取样器的前提下应优先选择惯性泵;针对SVOCs和PAHs采集地下水样时,只可采用LFBP取样方法;3种常规取样器因结构和原理不同造成水样来源不同(小提桶水样直接来自表层水,潜水泵水样混合了大量表层水,惯性泵水样主体为新鲜地层释水)以及污染物特性差异(溶解性、挥发性和被吸附性的差异)造成五类石油类污染物浓度不同,因此进行石油类污染的地下水采样时,应优先选择低流速取样方法,其次为惯性泵。     

石油污染地下水有机污染组分特征及其环境指示效应

通过采集我国北方某污染场地地下水样品,用GC-MS扫描分析石油烃成分及含量,研究油田开采情况下石油烃污染物在地下水中的分布变化及其对环境的指示作用.结果表明,地下水中总石油烃(TPH)均值为4.75mg/L;组分包括烷烃、芳香烃、酯类、醛类以及醇类等有机化合物,烷烃类含量最高,占总油百分含量平均值为65.6%;沿着地下水流向烷烃和芳香烃所占百分含量减少,分别从70.05%和14.56%下降至57.72%和10.58%,而非烃类逐渐富集,其百分含量从15.39%增加至31.72%.由样品色谱参数可知:场地Pr/Ph值在0.73~1.27之间,表明地下水处于缺氧的还原环境;Pr/C17值在0.42~1.51之间;Ph/C18值在0.61~1.30之间,指示出较强的微生物作用;细菌数与非烃类含量、Pr/C17以及Ph/C18之间呈现出正线性相关性,Pr/C17和Ph/C18值越大微生物作用越强.不同季节对石油烃浓度变化也有一定影响.     

某石油污染地下水溶解性无机碳低异常的微生物地球化学成因探析

微生物地球化学作用往往导致石油污染场地地下水中溶解性无机碳(DIC)升高,而华北某石油污染场地地下水DIC低异常明显.为究其机理,在水文地球化学分析和16S rRNA基因高通量测序基础上,结合含水层结构及流场特征,剖析了地下水水化学和微生物两方面作用,辨识了地下水中DIC变异的主导因素,揭示了其中的生物地球化学作用的机理,发现该场地地下水DIC低异常可能与地下水中具有较高浓度钙镁离子和较高活性自养微生物有关,自养微生物代谢及诱导产生碳酸盐岩沉淀作用极可能是该场地地下水中DIC低异常的成因.推测机理为:Hydrogenophaga和Sedimentibacter等菌属微生物在氢化酶的作用下产氢气,Hydrogenophaga、Pseudomonas、Pseudoxanthomonas、Polynucleobacter等固碳微生物和产甲烷微生物利用氢气作为能源,将DIC合成有机碳,并产生碱性微环境,促使Ca~(2+)和Mg~(2+)与DIC反应形成碳酸钙镁沉淀.     

某污染场地地下水石油烃的健康风险评估及其微生物群落分析

有机污染场地地下水石油烃污染问题较为普遍,对周边环境和人体健康造成一定影响. 为探究污染场地地下水环境中石油烃含量、健康风险及其与微生物群落分布关系,对天津市某污染场地地下水石油烃开展健康风险评估调查,使用气相色谱法分析石油烃浓度,利用污染场地健康与环境风险评估软件进行健康风险评估,利用高通量测序技术进行地下水微生物群落特征分析. 结果表明:①5个监测井的石油烃污染情况有显著差异,A1～A4监测井石油烃浓度较低,健康风险处于可接受水平;A5监测井石油烃浓度是其他4个监测井的60～100倍,总石油烃危害商为44.990,为可接受值的45倍,健康风险较高. ②4个监测井地下水中均含有变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),说明这两种细菌对石油烃污染有一定耐受能力. A5监测井细菌Chao指数和Shannon-Wiener指数最高,说明细菌多样性和丰富度最高,且该监测井变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)绝对丰度均较高,说明一定浓度石油烃的存在会促进具有降解石油烃功能的细菌生长. 研究显示,一定浓度石油烃的存在使石油烃降解菌绝对丰度增加,从而增加了对石油烃的降解能力,增强了石油烃的自然衰减能力,有利于降低人体健康风险.      

贴不贴泡石油污水对地下水的污染分析

贴不贴泡是大庆某石油化工总厂生产废水排放场地,其作用相当于一个水面较大的氧化塘。本文对大庆市贴不贴泡周边地下水采集样品,以研究其对周边地下水的污染状况。结果显示:纳污泡附近地下水受到不同程度石油类污染,石油类污染物还仅限于湖泡区内,在剖面上的分布基本限于潜水层内,局部达到弱透水层顶部附近。石油类污染物在其中的迁移速度很低,特别是水平迁移速度更小,才使污染近30年的场地地下水受到的石油烃污染不是十分严重。     

鱼类石油烃污染剖析

通过对鱼类石油烃污染的研究，了解石油烃在鱼体内各部位的积累，研究结果表明，石油烃在鱼油，鱼肠和鱼肝中有较大的积累，而在鱼肉内的积累量是较小的，对人体健康不会造成的威胁。     

大庆贴不贴泡周边土壤及地下水石油烃污染规律

贴不贴泡是大庆某石油化工总厂生产废水排放场地,其作用相当于一个水面较大的氧化塘.在纳污泡周边分别采集土壤及地下水样品,以研究其对周边土壤及地下水的污染状况.结果显示:纳污泡附近地下水及表层土壤受到不同程度石油烃污染,但除第1个采样点外,其余各采样点污染程度随距离变化不明显;土壤纵向以40～60cm厚度层污染最为严重.说明大庆地区草甸黑土对石油烃滞留能力很强,使石油烃在其中的迁移速度很低,特别是水平迁移速度更小,才使污染近30年的场地地下水受到的石油烃污染不是十分严重.表层土壤的污染主要是由于雨季纳污泡内污水溢出造成的.      

改性凹凸棒土吸附地下水中硝基苯的实验研究

从凹凸棒土(以下简称凹土)的有机改性入手,研究凹土的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性及吸附模拟硝基苯(nitrobenzene,NB)污染地下水的影响因素及性能。结果表明:采用超声改性法制得的CTAB、OTAC改性凹土对地下水中NB具有较强的吸附能力,每100g凹土改性剂最佳用量为30 mmol。在NB浓度为20mg/L、投加量为4%、吸附时间30 min的条件下,NB吸附去除率分别达45.68%、55.40%;改性凹土的静态吸附行为符合Langmuir吸附等温方程。     

潜流人工湿地处理地下水TCE污染实验研究

分别构建无植物、宽叶香蒲和芦苇3组潜流人工湿地系统,研究潜流人工湿地对受到TCE(三氯乙烯)污染地下水的处理效果。实验结果表明:无植物湿地系统和芦苇湿地系统的出水TCE去除率波动较大,香蒲湿地系统出水TCE去除率相对稳定,其出水TCE平均去除率为77.7%,最大值为87.5%,最小值为70.7%。对于无植物湿地系统,湿地床中层和下层的TCE去除率相差较大,而该差异在香蒲和芦苇湿地系统中并不明显。在湿地系统中TCE沿水平方向的降解反应基本符合一级反应动力学模型。     

淋洗-抽提技术修复柴油污染土壤及地下水案例分析

以广东珠海某电镀行业企业发生柴油泄漏事件为例,采用异位修复抽提处置技术处理污染地下水,表面淋洗工艺处理污染土壤。泄漏点开挖区设置9个喷头,洒水量为1. 3 m³/h,喷淋时间为2 h/d,泄漏点西面绿化带设置5个喷头,洒水量为0. 7 m³/h,喷淋时间为9 h/d,淋洗水进入地下水后抽取至厂区污水厂处理,治理历时9个月,地下水石油类浓度降至0. 3 mg/L以下,达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中石油类标准限值。     

受污染土壤及地下水修复的新进展

综述了受污染土壤及地下水化学与生物修复技术研究的最新进展。讨论了受污染土壤及地下水化学修复、生物修复、化学与生物相结合修复的具体方法、治理效果及其影响因素。     

表面活性剂修复石油类污染土壤研究进展

对不同类型表面活性剂修复石油类污染土壤的研究进行了介绍,综述了该技术的相关研究成果。讨论了表面活性剂修复石油类污染土壤的强化技术,并对表面活性剂修复石油类污染土壤的研究和应用前景进行了展望。     

PRB技术修复铬污染地下水的试验研究

以铬污染地下水为研究对象,用零价铁作为反应介质设计了可渗透反应墙(PRB),对零价铁处理铬污染地下水的处理效果和长期稳定性进行了研究。对不同粒径的铁粉处理效果进行对比,发现铁粉粒径越小,处理效果越好。用铁粉作为PRB反应介质,对PRB处理铬污染地下水的长期稳定性进行了研究。试验结果表明,采用Fe0-PRB原位技术处理铬污染地下水,铁粉粒径越小处理废水的水质越好,但介质粒径越小,反应器渗透系数越小,处理水量显著减少;且铁粉在处理含铬废水时生成了大量的难溶化合物,容易造成填料堵塞,导致铁粉利用效率不高。因此有必要研制铁粉复合填料,增大填料的渗透性,提高填料处理含铬废水时铁粉的利用效率。     

BIOX长效促生物氧化剂修复石油烃污染土壤的中试研究

在污染土壤处置基地生物大棚中,利用BIOX长效促生物氧化剂对石油烃污染的土样进行了原址异位的修复中试,考察药剂投加量对土壤中石油烃降解率的影响。试验结果显示,土壤中总石油烃含量约为5 000 mg/kg时,投加3%和5%的BIOX长效促生物氧化剂,处理60 d后,石油烃的降解率分别为76.7%和79.7%,比对照组的降解率分别高出48%和51%,处理后土壤中总石油烃含量降至约1 000 mg/kg,处理效果明显。本试验中石油烃降解率并未随BIOX投加量的增加而大幅提高,影响石油烃降解菌生长的主要限制因素可能为环境温度和石油烃含量较低。     

利用矿山采空区处置城市垃圾的研究

提出了利用矿山井下采空区处置城市垃圾的设想,并对所涉及的内容、工艺、研究方案进行了研讨和技术经济分析,为城市垃圾的处理将提供一条新的途径。     

绝缘油污染土壤微波脱附试验

采用微波-热重反应装置,针对绝缘油污染土壤进行微波热脱附试验,考察不同温度下绝缘油脱附效率以及污染土壤失重规律,并在此基础上对土壤中残余绝缘油组分及分布进行分析。结果表明:当温度达到400℃以上时,土壤中绝缘油去除效果较好,绝缘油去除率可达到98.6%,能够满足土壤修复要求。含油土壤随着温度升高主要经历水分挥发、易挥发性有机物析出、难挥发性有机物析出等阶段,在100~200℃阶段,主要是土壤中水分和部分低挥发性有机物析出;在400~500℃阶段,主要是土壤中绝缘油析出。土壤中绝缘油的成分以C12—C21烷烃类化合物和5~6环芳香烃为主,当温度达到400℃以后,绝缘油中各组分逐步被完全脱附,综合考虑脱附效率和经济性原则,绝缘油污染土壤脱附温度以400~450℃为宜。     

非均相Fenton处理有机磷农药污染场地抽出地下水效能及影响因素

比较了不同非均相Fenton催化剂处理高浓度有机磷农药污染场地抽出地下水的COD、TP去除率以及污泥产率的差异,探究了H₂O₂投加量、非均相催化剂装填量、pH对反应效能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱(EDS)等技术,分析了反应前后非均相催化剂表面结构特征与成分组成。结果表明:Fe₂O₃/Al₂O₃非均相催化剂具有较高的比表面积与负载Fe含量,反应后材料表面有Fe元素沉积。以Fe₂O₃/Al₂O₃、Al₂O₃、Fe₂O₃/SiO₂-Al₂O₃作为催化剂的非均相Fenton反应,其COD、TP去除率分别可达到84.72%、74.10%、75.98%与88.48%、82.80%、85.83%,均高于无固体催化剂的均相Fenton反应。ρ(H₂O₂)/ρ(COD)=0.5~2.0时,COD与TP去除率随H₂O₂投加量的增加而提升,并与非均相催化剂装填量呈正相关。同时,非均相催化剂的投加可显著降低污泥产率,扩大反应体系有效pH范围。