地热资源开发利用过程中的主要环境问题

地热资源作为清洁可再生能源,在当今石化能源和水资源日趋紧张的形势下,已受到各国广泛的重视.但地热资源开发利用过程中地下深处成分复杂的物质被带到地表会对地表环境及地下环境造成严重的危害,进而导致一系列的环境问题.本文基于地热资源开发利用技术和工艺流程,对地热资源开发利用和管理的全过程中可能出现的环境问题进行了系统分析,从根源上分析了产生环境问题的原因,并提出了切实可行的防治措施,以促进地热资源开发和生态环境的协调发展.     

商丘市浅层地下水易污性评价

为了持续利用和有效保护地下水资源,本文以商丘市浅层地下水为研究对象,运用GOD模型,选择地下水类型、盖层岩性、地下水埋深3个参数作为浅层地下水易污性评价因子,在MAPGIS软件平台上对商丘市浅层地下水进行了易污性评价。结果表明:高易污性区和中等易污性区的面积之和占商丘市总面积的98%以上,说明商丘市内浅层地下水容易受到污染,应引起重视。     

水位波动和氮浓度变化对氮转化功能基因丰度的影响

为探索浅层地下水氮浓度及水位波动对土壤剖面中氮转化功能基因丰度的影响,以洱海近岸农田原状土壤剖面为对象,研究了模拟常规氮浓度的浅层地下水进行水位波动(SND)和持续淹水(SNF),以及无氮浓度的浅层地下水位波动(0ND)后土壤剖面氮浓度和氮转化功能基因丰度的变化,探讨了土壤因子与功能基因丰度的关系。结果表明:SNF、SND和0ND处理较试验前土壤剖面中溶解性总氮(TDN)浓度分别降低了44%、21%和30%,NO₃⁻-N浓度分别降低了55%、28%和38%。同时,0ND和SNF处理较SND处理土壤剖面中反硝化功能基因丰度分别降低20%和1%,厌氧氨氧化功能基因丰度则分别增加68%和7%,硝化功能基因丰度分别降低34%和增加23%,土壤含水率(MC)、NH₄⁺-N、NO₃⁻-N和TDN均为功能基因丰度变化的重要驱动因子。土壤剖面持续淹水会显著降低溶解性氮浓度,浅层地下水波动及水中氮浓度引起的土壤剖面干湿交替和氮浓度变化是氮转化功能基因丰度变化的主要驱动力。     

基于PMF和PCA-APCS-MLR模型的煤矿区地下水多环芳烃分布特征及来源解析

为明确典型矿业活动区浅层地下水多环芳烃(PAHs)污染特征及来源,通过水样采集与测试分析,综合采用多元统计分析方法、正矩阵因子分解(PMF)和绝对主成分得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,研究了某煤矿区地下水中PAHs的分布特征与影响因素、污染来源及贡献率。结果表明:研究区地下水中PAHs的总浓度为12.65～127.08 ng/L,平均值为70.99 ng/L。PAHs总体分布呈现中南部高四周低的特征,主要受矿业生产活动、地下水流向和径流强度影响。利用PMF和APCS-MLR两种模型均识别出4个污染源,每个潜在污染源的主要负荷种类相似。PMF中观测值与模型预测值之间的R²为0.60～0.99,PCA-APCS-MLR中R²为0.51～0.91。研究区地下水中PAHs主要来源为煤炭燃烧源、石油源/生物质燃烧源、炼焦排放源、交通排放源,前两者总贡献率超过60%。研究结果可为研究区地下水资源绿色开发与保护提供一定依据。     

府城遗址浅层地下水水质的分类判识技术研究

针对水质评价中诸多评价因子的权重难以确定的问题,基于改进三标度层次分析法与客观赋权的熵权法确定指标的综合权重,耦合集对分析理论与综合权重建立了评价浅层地下水水质的数学模型。以焦作市府城遗址周边12处浅层地下水监测点为对象,选取Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、F~-、总硬度、TDS和高锰酸盐指数作为指标体系,基于建立的数学模型分别对每处测点的枯水期、平水期水质进行评价。结果表明:枯水期时测点8、9水质分别为Ⅲ、Ⅰ类,其余10个测点均为Ⅴ类,严重污染率达83.33%;平水期时测点9水质为Ⅱ类,其余11个测点水质均为Ⅴ类,严重污染率达91.67%。针对研究区浅层地下水恶化原因进行了分析阐释,并提出了合理有效、易于实施的防治对策。     

土著细菌胞外聚合物对浅层地下水系统中砷增强的生物指示

为探明地下水环境中砷(As)对土著细菌的胁迫和土著细菌胞外聚合物(EPS)对浅层地下水系统中砷增强的响应机制,研究了厌氧条件下土著细菌D51001-1受As(V)和As(Ⅲ)胁迫时的生长特征,测定了细菌培养液中生物量、砷含量和细菌EPS组分的变化,并借助傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析了砷增强对土著细菌表面结构特征的影响。结果表明:土著细菌D51001-1具有较强的耐As(V)能力,并且在接种1 d内能使溶液中50%以上的As(V)还原为As(Ⅲ),而As(Ⅲ)则会显著抑制土著细菌D51001-1的生长;FTIR分析发现,土著细菌细胞表面存在多种结合砷的官能团(如羟基、羧基、酰胺基和苯酚类),在砷胁迫下,土著细菌的EPS分泌量增加,以应对砷增强对土著细菌细胞的伤害。利用土著细菌的这些特征性变化可以指示浅层地下水系统中的砷异常。     

贵阳地区城镇化对浅层地下水的影响分析

以贵阳市城区为研究对象,通过收集整理2001—2014年地下水水质及水位监测点数据,并采集市区及市郊地下水样14组进行δ34S-SO2-4同位素分析,研究了城镇化对浅层地下水的水位动态、水化学作用及组分产生的影响。结果表明:研究区内地下水位变幅呈减小趋稳,且变化趋势在空间和时间上与城镇化方向和时间一致,原因在于地下水的停采导致水位抬升,地面硬化和城市给排水管网渗漏大幅削弱了地下水位的季节性和年际的波动;城镇化使地下水溶滤作用减弱,硫酸盐和氯化物的输入有所增加,硫同位素分析进一步表明城镇化区域地下水中的硫酸盐较非城镇化区域更多地受到人为活动的影响,且中心城区的超标现象多于非中心城区。     

南方典型农田区浅层地下水污染特征

为分析我国南方农田生态系统浅层地下水污染特征及主要污染物的地球化学行为,以太湖流域典型农田区域为对象,联合常规水质分析方法、荧光光谱技术和多元统计分析手段,研究了浅层地下水的水化学特性、溶解性有机物和重金属分布特征及其成因.结果表明,研究区水体呈还原态,浅层地下水的水化学类型为HCO3-Ca·Na,三氮含量中硝态氮最高,氨氮、亚硝态氮次之.类腐殖酸、类色氨酸和类酪氨酸为浅层地下水中溶解性有机物的主要组分,由陆源与生物内源双重贡献.影响地下水中溶解性有机物分布的主要因素为地表水补给及地下水流方向.所检测的9种重金属元素,Fe和Cr平均浓度高于国家地下水环境质量Ⅲ类标准,且部分点位的Fe、Cr、Mn、Zn含量存在超标.相关性分析结果显示,荧光性有机物变化特征可较好反映浅层地下水的污染状况,其中类蛋白物质与氨氮密切相关;Cu、Ni分布与DOC相关,且主要络合于小分子荧光性有机物上.     

跌水曝气浅层生物接触氧化工艺的研究

利用跌水曝气浅层生物接触氧化工艺处理模拟生活污水,结果表明：温度升高、高度增加、流量增大均能使跌水充氧效果提高,其中跌水高度影响最为显著。实验确定最佳跌水高度为0.6m,反应器的合理深度为0.4m;当进水流量为40L/h,进水COD,NH3-N平均值分别为160,15.8mg/L时,两者的去除率分别为64.8%和32.7%。     

中国农村推广浅层地能开发技术前景探讨

利用热泵技术开采浅层低温地能（热）来满足农村供暖（冷）的需求,同时实现供暖（冷）区域的零污染排放。2007年开始在宁安市渤海镇进行试点建设,带来了可观的环境、经济、社会效益,对改变能源结构,资源的高效利用、不可再生能源资源的持续利用、农村经济的可持续发展和农村城镇化建设等具有重要的促进作用和现实意义。浅层地能（热）的开发、利用,在某种意义上讲,是暖通行业能源利用的一场革命。