Co-injection of air and steam for the prevention of the downward migration of DNAPLs during steam enhanced extraction: an experimental evaluation of optimum injection ratio predictions

When steam is injected into soil containing a dense volatile non-aqueous phase liquid contaminant, the DNAPL vaporized within the heated soil region condenses and accumulates ahead of the steam condensation front. If enough DNAPL accumulates, gravitational forces can overcome trapping forces allowing the liquid contaminant to flow downward. By injecting air with steam, a portion of the DNAPL vapor remains suspended in equilibrium with the air, decreasing liquid contaminant accumulation ahead of the steam condensation front, and thus reducing the possibility of downward migration. In a previous work, a theoretical model was developed to predict the optimum injection ratio of air to steam that would eliminate accumulation of DNAPL ahead of the temperature front and thus minimize the potential for downward migration. In this work, the theoretical model is summarized, and an experiment is presented in order to evaluate the optimum injection ratio prediction. In the experiment, a two-dimensional water saturated sand pack is contaminated with a known mass of TCE (DNAPL). The system is then remediated by co-injecting air and steam at the predicted optimum injection ratio, calculated based on the average contaminant soil concentration in the sand pack. Results for the co-injection of air and steam are compared to results for the injection of pure steam or pure air. Injection at the predicted optimum injection ratio for a volumetric average NAPL saturation, reduced accumulation of the contaminant ahead of the condensation front by over 90%, as compared to steam injection alone. This indicates that the optimum injection ratio prediction is a valuable tool for limiting the spreading of DNAPL during steam-enhanced extraction. Injection at the optimum injection ratio resulted in earlier recovery of contaminant than for steam injection alone. Co-injection of steam and air is also shown to result in much higher recovery rates than air injection alone.     

城市固体废物生物处理方法及其可行性

生物反应堆是通过强化微生物转化和降解有机废物的能力进行处理固体废物的一种方法。本文分别对好氧生物处理、厌氧生物处理和兼性生物处理的机理、影响因素以及各污染物质的迁移转化规律进行综合分析。研究表明生物反应堆具有明显的社会、环境、经济效益，是实现可持续发展的一条重要途径，为以后的研究和应用提供可靠的理论依据。     

沿海城市经济与环境协调关系的时空演变分析

运用耦合协调模型和空间相关性模型研究了2006—2016年53个沿海城市的经济发展与生态环境协调关系的时空演变趋势、重心迁移、空间相关性。结果表明:我国沿海城市经济发展与生态环境的协调发展状况总体呈向好态势,但总体协调度不高,仍处于协调发展的初级阶段;协调度发展存在严重的空间不均衡性,且呈逐步扩大态势,高值区域主要分布在省会城市和计划单列市,而其他大部分城市仍处于失调状态;2006—2016年协调度重心均位于浙江省金华市,并逐步向西南方向迁移;全局Moran’s I指数和局部Moran散点图显示协调度在空间上呈现明显的正相关,空间集聚性较强。     

木贼定居对铅锌尾矿砂微生物多样性及重金属迁移转化的影响

为研究根际微生物影响木贼耐受和吸附重金属的机制,为重金属污染植物-微生物协同修复提供参考,应用化学分析方法和Illumina MiSeq高通量测序技术,对木贼定居对铅锌尾矿重金属含量、土壤微生物多样性的影响进行研究。结果表明,子囊菌、未明确分类真菌和担子菌是铅锌尾矿地土壤的优势真菌。木贼定居导致散囊菌纲、座囊菌纲丰度下降,粪壳菌纲丰度增加。Alternaria,Amorphotheca,Aspergillus为尾矿裸地中主要优势真菌,Fusarium,Chaetomiaceae-Unclassified,Calcarisporiella为木贼根际土壤主要优势真菌。变形菌门、厚壁菌门、放线菌门是研究区土壤中的优势细菌类群,Lactococcus,Bacillus,Gemmatimonas,Sulfuricaulis,Dongia,Sulfurifustis,Azoarcus,Nitrospira等是尾矿地优势细菌。有机质、全氮与真菌和细菌ace,shannon指数显著相关,重金属含量与真菌和细菌ace,shannon指数显著或极显著负相关。木贼定居提高了尾矿砂中微生物的种类和多样性,有利于有机和氮素营养成分的积累和降低重金属含量;在尾矿生态修复实践中可多引入木贼等乡土草本先锋植物,同时补充有机质和氮素营养,或引入功能微生物菌剂和接种植物共生菌等,强化生态修复效果。     

环境介质中铊的分布和运移综述

本文综述了铊在岩矿石、土壤、植物、动物及大气等环境介质中的分布和运移机理及一些生物效应。在矿床中 ,铊主要分布在低温热液铊、铅、锌、锑、汞、砷等矿床中 ,铊的富集与其亲硫性及有机质密切相关 ,[TlCl4 ]-是铊迁移的主要形式。在土壤中 ,铊主要以水溶态、硫化物结合态、硅酸盐结合态和有机质结合态存在 ,水溶态的铊容易迁移。在植物中 ,铊的运移与钾在植物中的传输有关。在动物中 ,铊对各组织器官的亲和能力依次为 :肾 >睾丸 >脾 >前列腺 >毛发。在大气中 ,铊主要以TlF形式迁移     

水环境中铬的存在形态及迁移转化规律

综合评述了水环境中铬的存在形态、污染特征及其迁移转化规律的研究现状.水体中铬主要是三价和六价,存在形态分为溶解态、离子交换态、有机结合态、无机沉淀态、残留态,迁移转化过程主要是水解、沉淀、络合、吸附和氧化还原等.对铬在水体中迁移和转化过程的动力学模型进行了论述.     

非均质条件下河流包气带水分运移的原位试验

围绕非均质条件下河流包气带水分运移,选择渭河河漫滩开展原位试验。在渭河原位试验点开挖7 m×1 m×2.8 m的探坑,以一侧剖面为研究面,刨光成垂直平面并对剖面做保护工作,方便观测。在不同层位按不同深度、在不同岩性的层位上打孔,分别安装MP-917时域反射仪与水银压力计,监测含水率及地下水压力势,并采用自制Bauwer渗水仪做持续5 d的有压入渗试验,研究非均质条件下河流包气带水分运移规律及入渗速度与水头高度的关系。结果表明,包气带介质含水率分布与包气带结构有关,受岩性渗透系数制约,其中弱透水层的存在阻滞了水分的运移,包气带很难达到饱和,在弱透水层以上形成上层滞水并以非饱和流形式入渗。入渗速度随水层的厚度增大而增大,且入渗速度与水头高度呈对数关系。     

水环境中微塑料的生态效应及去除研究进展

以微塑料对水环境的影响为切入点,综述了其在水环境中的迁移和转化途径,分析了其对水生生态系统的危害,并探讨了现行的水体微塑料去除技术及应用,为微塑料污染的防治提供一些建议和指导。     

含氧非烃在土壤剖面上迁移行为的土柱淋滤模拟研究

为了揭示土壤剖面中含氧非烃污染物的迁移特征,以及TOC和淋滤水量等因素对迁移作用的影响,选择了部分典型的含氧非烃开展了纵向迁移的土柱淋滤实验,对原土及添加污染物的土柱淋滤实验后样品中含氧非烃的含量及组成进行了对比分析.结果表明,土柱淋滤实验后,土柱表层添加的含氧非烃主要残留在土柱表层0~5 cm范围内,但相比所添加的化合物的量均有不同程度的降低,土柱深部(>10 cm)土壤中含氧非烃含量仍然很低,甚至低于原土中的,在TOC较高的土柱中,这种现象尤为突出.说明土柱淋滤实验过程中,不同剖面含氧非烃均存在向下迁移的现象,且以水溶方式迁移为主.不同含氧非烃单体含量均有随深度增加而降低的趋势,表明其在土壤剖面淋滤过程中均具有一定的迁移性,但不同性质的含氧非烃单体在表层土中残留量及组成差别较大,说明不同化合物迁移能力存在差别,其中,胆甾醇、β-谷甾醇、正构十六烷酸和邻苯二甲酸二丁酯迁移性较强.土壤TOC和淋滤水量对含氧非烃在土壤剖面的迁移作用都有不同程度的影响,淋滤水量相同时,TOC含量越高,土壤中有机质越丰富,越容易富集含氧非烃;TOC相同时,淋滤水量越大,含氧非烃迁移量越大,迁移的深度越大,尤其在TOC含量较低时更明显.     

垃圾焚烧飞灰烧结过程重金属迁移特性研究

对垃圾焚烧飞灰烧结处理过程6种重金属(Cd、Pb、Cu、Ni、Cr和Zn)迁移特性开展系统实验研究,烧结实验在高温箱式电炉上进行,着重考察烧结温度、时间、制样压力等条件对重金属残留率的影响.结果表明:Cr残留率随温度升高而显著提高,Cu、Zn残留率随温度升高有所波动;烧结时间对Cu残留率影响显著,对其它5种金属影响不明显;在一定范围内,6种重金属残留率随制样压力增大而提高;Cd、Pb易于挥发,而Cu、Ni、Cr和Zn不易挥发;烧结温度、时间、制样压力对各种重金属残留率的影响程度各不相同;烧结处理可以固化大部分重金属,同时飞灰中重金属在烧结过程中的残留率因种类不同而呈现显著差异.