北京密怀顺地区地下水污染风险评价方法探究

地下水污染风险评价通常由地下水污染荷载评价与固有脆弱性评价叠加得到,但叠加方法众多,且缺乏各个方法之间的对比验证.本研究选取北京密怀顺地区作为示例,利用GIS平台进行构图表征,对比了相加法、矩阵法和计算法3种地下水污染风险的叠加方法,并利用硝酸盐浓度等级与地下水污染风险评价等级的差值和Spearman等级相关因子两种指标,对以上3种叠加方法所获得的地下水污染风险评价结果进行验证,旨在探究最优的地下水污染风险方法.结果表明,从硝酸盐浓度等级与地下水污染风险评价等级差值为0的区域占比来看,矩阵法(51.12%)相加法(32.29%)计算法(21.71%);从Spearman等级相关因子来看,矩阵法(ρ=93.19%)计算法(ρ=90.33%)相加法(ρ=89.23%).故研究区内地下水污染风险评价采用矩阵法得到的结果更准确、更可行,其评价结果比较真实地反映了北京密怀顺水源地污染风险状况,对城市规划建设和地下水资源的可持续利用具有指导意义.     

渗透系数级差对污染物在低渗透透镜体中的迁移影响研究

利用二维模拟槽研究非均质含水层中渗透系数级差对低渗透透镜体内污染物迁移的影响,确定不同渗透系数级差下污染物在透镜体中的波及效率和去除效率,建立低渗透透镜体内波及/去除效率、入渗/反冲时间和渗透系数级差三者之间的定量关系.结果表明：在污染过程中,污染物的迁移速度随渗透系数级差的增大而减小;在0.5m/d的地下水流速下,当渗透系数级差从3增大至52时,污染物波及效率达到100%所需要的时间从8h上升至360h;污染物的波及效率Z与入渗时间t成正相关关系与渗透系数级差K_mn呈负相关关系,其函数关系为Z=（109.623/K_mn²+1.035/K_mn+0.447）t.在模拟抽出处理的过程中,污染物的去除速度随渗透系数级差的增大而减小;当渗透系数级差从3增大至52时,污染物的去除效率达到100%所需的时间从13h升高至480h;污染物在透镜体中的去除效率Z'与反冲时间t和渗透系数级差K_mn的函数关系为Z'=（54.999/K_mn²+6.605/K_mn+0.098）t.对比两个过程可发现,污染物在非均质含水层中的污染和修复过程在时间方面呈现出不可逆性.随着渗透系数级差的增大,污染和去除过程中低渗透透镜体内波及/去除效率达100%的时间差值从5h逐渐增大至120h,"拖尾"效应越来越明显.     

不同载体携带纳米零价铁在多孔介质中的迁移特性

批次试验和模拟柱试验探讨了NZVI在3种载体(水、十二烷基硫酸钠(SDS)溶液和SDS泡沫)中的稳定性以及在3种载体携带作用下NZVI在多孔介质(0.25~0.5mm, 0.5~0.9mm, 0.9~1.4mm)中的迁移特性.由实验可知,对于NZVI悬浊液,在0.9~1.4mm,0.5~0.9mm和0.25~0.5mm介质中,NZVI从模拟柱中的溢出率分别为20.9%,17.4%和6.5%,NZVI在介质中分布的均匀性关系为0.9~1.4mm>0.5~0.9mm>0.25~0.5mm;对于SDS-NZVI悬浊液,NZVI在0.9~1.4mm 和0.5~0.9mm介质中的迁移性较0.25~0.5mm介质远远增强,NZVI在介质中分布均匀性关系为0.5~0.9mm>0.9~1.4mm>0.25~0.5mm;对于NZVI负载泡沫,NZVI在0.5~0.9mm与0.25~0.5mm介质中的迁移性较NZVI悬浊液和SDS-NZVI悬浊液增强,NZVI在0.5~0.9mm介质中分布均匀性较好,0.25~0.5mm其次,0.9~1.4mm均匀性最差.研究结果表明,SDS溶液和SDS泡沫与水相比较均有效促进了NZVI在3种介质中的运移,然而对于0.9~1.4mm介质,SDS溶液对NZVI迁移的促进作用较SDS泡沫更明显,对于0.25~0.5mm介质,SDS泡沫对NZVI迁移的促进作用较SDS溶液更大.     

非离子表面活性剂Tween80增溶萘实验模拟

利用非离子型表面活性剂增溶萘的效果,同时分析温度、离子强度和共存有机物苯、硝基苯对增溶效果的影响.结果表明,Tween80显著提高萘在水相中的溶解性,10.0g/L的Tween80溶液中,萘的表观溶解度达到489.70mg/L;温度和离子强度的增加提高了萘的表观溶解度,并呈现线性正相关,其中温度的影响作用大于离子强度;萘的增溶体系中存在苯或硝基苯,硝基苯或苯与萘为竞争增溶关系,苯的抑制程度大于硝基苯.     

BTEX污染含水层不同形态铁含量变化的试验模拟

通过砂柱试验模拟BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯的混合物)污染含水层的过程,分析了含水层中铁形态分布及氧化还原环境的变化.结果表明:发生铁还原反应区域介质中的w(TFe)降幅最大,达25.7%;而发生硫酸盐还原反应的区域介质中的w(TFe)因亚铁沉淀生成作用降幅减至11.7%~14.6%.铁还原菌电子受体主要来源于氧化物结合态铁;氧化物结合态铁首先转化为可交换态铁,进而被利用.硫化物结合态铁的形成可作为硫酸盐还原过程开始的标志.      

用改性膨润土作垃圾填埋场底部衬里的试验

结合JeanFrank提出的双层矿物基底衬里(DMBL)的新概念设计了新型垃圾填埋场的底部防护系统,通过土柱对比实验,对DMBL中的高度反应层和“惰性”层位置不同时,衬里对渗滤液的渗透和衰减能力进行了研究.结果表明,无论高度反应层在“惰性”层的上方还是下方,DMBL的渗透系数可达到1×10^-7cm/s以下,但有机膨润土层放置在“惰性”层下方时,不但防渗性能较好,而且对渗滤液中有机物、铁离子的去除率分别达到58%、98%,对NH₄⁺、锌离子等也表现出较好的去除效果.     

吐温80对硝基苯的增溶作用和无机电解质作用机理研究

研究了在10℃条件下,非离子表面活性剂吐温80对硝基苯的增溶作用.结果表明,吐温80在临界胶束浓度(CMC)以上能够显著提高硝基苯的溶解度,对硝基苯的增溶曲线呈线性关系,MSR值为5.093,lgKm为3.499.硝基苯的增溶作用为吐温80胶束中聚氧乙烯链形成的聚醚微环境作用的结果.并考察了4种无机电解质NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2对硝基苯增溶作用的影响,结果表明,4种高浓度(≥500 mg·L-1)无机电解质的加入,均使吐温80溶液中硝基苯的浓度有所增加,增溶曲线仍呈线性关系.在吐温80与无机电解质质量比为2∶1、5∶1和10∶1时,增溶曲线的MSR值与lgKm值均有提高,硝基苯在吐温80胶束中的分配增强.原因为随着无机电解质与吐温80胶束发生盐析作用.吐温80胶束体积变大,为硝基苯提供了更大的增溶空间.非离子表面活性剂-无机电解质复配体系可以作为表面活性剂强化修复中的一种冲洗液,提高非离子表面活性剂的使用效率,降低成本.     

包气带砂层中垃圾渗滤液自然衰减作用研究

通过实验定量分析了包气带砂层中影响垃圾渗滤液污染物自然衰减的吸附作用和生物降解作用。通过静态吸附实验计算得到砂层对COD和NH4+的理论最大吸附量为52.36和35.34 mg/kg。在生物降解作用研究中,确定HgCl2为生物作用抑制剂,最佳抑制浓度为10 mg/L。通过模拟柱对比得出包气带砂层中,生物降解是垃圾渗滤液污染物自然衰减的主要机制。生物作用和自然衰减条件下,垃圾渗滤液中COD在包气带砂层中的一级衰减动力学方程分别为:ρ(COD)=642221e-0.0017t和ρ(COD)=642221e-0.0021t。     

城市垃圾填埋场建设环境影响评价支持系统设计

我国卫生填埋场产生的环境污染愈来愈突出，引起人们普遍关注。填埋场建设之前做好环境影响评价，对于垃圾填埋场选址，建设，管理，以及有效防止填埋场对环境污染显得非常重要。填埋场环境影响评价考虑因素很多，需要应用较多的数学模型及方法。鉴于此，在对其环境影响系统分析基础上本文建立了一个评价内容全面，实用性强，规范快速的填埋环境影响评价系统EIASL(Environmental Impact Assessment System of Landfill)。     

长春南湖营养盐与叶绿素a的分布与富营养化评价

在研究长春南湖水体中TP、TN和叶绿素a的时空分布及相关性的基础上,采用综合富营养化指数法对南湖水体进行评价。结果表明:(1)常温期,TP、TN和叶绿素a含量均为9月5月;9月的TP、TN为表层底层,叶绿素a含量为底层表层;5月的TP、TN和叶绿素a的含量均为底层表层;TP为渔场保护区人为活动区荷花池区,TN和叶绿素a含量均为渔场保护区荷花池区人为活动区。(2)冰封期,TP、TN和叶绿素a含量为水层冰层;TP、叶绿素a含量为渔场保护区人为活动区,TN为人为活动区渔场保护区。与常温期相比,TP、TN和叶绿素a含量总体上均为9月5月2月;各区水体中TP和叶绿素a含量的分布与常温期保持一致,而TN的分布有一定的变化。(3)相对于氮,磷含量的高低是控制藻类及浮游生物生长更为关键的因子。(4)9月的营养级别是中度富营养,2月的营养级别是中营养,5月的营养级别是轻度富营养。综合营养状态指数大小依次为9月5月2月。常温期不同功能区的营养级别均属轻度富营养。