阴极氧还原产电生物可渗透反应栅的研究Ⅱ.酸蚀处理对不锈钢丝电极性能的影响

不锈钢毛虽然用作阴极氧还原产电生物反应栅（CORE—PRB）的电极材料虽然有很多优点,但是反应电流较小。尝试对不锈钢毛进行酸蚀处理后用作电极材料,并分别研究比较了4种不同电极组合的产电反应性能。酸蚀处理显著提高不锈钢毛阳极的反应性能,并对提高不锈钢毛阴极的反应性能有一定作用。酸蚀的作用主要是使不锈钢毛表面变得粗糙,有利于提高电极表面积和材料的生物亲和性。虽然生物产电反应对COD降解的直接贡献不到10％,但是不同电极组合下COD的去除率与它们生物产电反应的贡献率呈现高度正相关性。     

生物可渗透性反应墙修复石油烃污染地下水的效果及微生物多样性研究

采用可渗透性反应墙(PRB)协同微生物作用对石油烃污染地下水进行室内模拟修复.研究结果表明,生物PRB对石油烃污染地下水具有较好的处理效果.反应器运行200 d后,生物PRB前端介质总石油烃(TPH)含量高,15个取样点的TPH质量浓度为0.74～5.42 mg/L,后端介质TPH含量较低且分布较均匀,10个取样点中TPH均低于0.29 mg/L,生物PRB出水中未检出TPH.采用聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对生物PRB内的微生物群落结构进行分析,结果显示,生物PRB中微生物群落结构的相似性随着横向距离的增大而降低,其中B2与B5取样点微生物相似度最高,达83.1％.在生物PRB前端TPH浓度高的部位,微生物群落较为稳定,多样性较低,而后端TPH浓度低的部位,微生物群落不稳定,多样性较高.     

煤层底板分阶段疏水降压水害防控方法

为有效防控侏罗纪煤田深部煤层底板高承压含水层砂岩水害,基于井田单斜构造特征,利用放水试验与地下水流数值模型,构建一种煤层底板高承压砂岩含水层分阶段疏水降压的水害防控方法。结果表明：煤层底板高承压砂岩含水层采用分阶段疏水降压水害防控方法,可有效避免疏放水钻孔揭露高承压含水层,将含水层水位疏降至安全水位以下,达到理想的水害防控效果。利用单孔和多孔放水试验数据识别和校验地下水流数值模型,并定量预测疏放水量、疏放时间和总疏放水量,可实现煤层底板高承压含水层砂岩水害的精准防控。     

污染水中营养物质去除的新技术探讨

从廉价高效的角度出发，介绍了三种去除污染水中N、P等营养物质的新技术：渗透性反应墙、人工湿地、水生附着物-鱼系统，并简要分析了其存在的问题及发展前景。希望通过这次探讨，为污染水净化提供一种新思路。     

孔隙裂隙含水层生物降解的模型参数试验

着重试验了生物降解数学模型的模式参数的变化对生物降解的影响。并根据数值实验结果对模式的参数相互作用大小进行了分类。     

咸-淡水界面水敏性的机理与应用研究

通过对咸淡水界面水敏性的机理研究,表明盐浓度和水流速度变化引起多孔介质中微粒的膨胀,运移/沉积是导致咸-淡水界面渗透性变化的客观基础.另外,文章还综合论述了渗透性的变化在石油、岩土、环境和化学工程领域的应用及发展状况.指出咸淡水界面水敏性的研究对防止海水入侵具有重要的现实意义.     

含裂隙介质污染物输运及生物降解不同时间尺度过程的计算方法

讨论了含裂隙介质地下水污染物输运与生物降解非线性方程组数值求解方法。用三次迎风插值方法计算裂隙介质中常见的场变量陡变化问题，用劈裂算子法，解决了方程中对流扩散过程与生化过程非线性耦合，并对快速生化反应项，利用对流项与该反应项的特征时间量级估算，给出了求生化过程作用子步的时间步长估算办法。用上述方法所得到的模拟结果与解析和实验结果对比，吻合很好。     

降雨入渗与地表径流污染减量模拟试验研究

针对造成水体污染的城市降雨地表径流问题,建立模拟降雨系统,选用聚合物与功能材料,改良土壤结构,提高土壤对雨水的渗透性,削减地表径流及径流携带污染物对纳污水体的污染.结果表明,复合施用PAM与沸石使降雨径流过流体土壤结构被改良,对降雨径流的削减作用明显,对土壤的降水渗透有显著的促进.数据表明,沸石与PAM配施对削减降雨地表径流与提高降雨土壤入渗的效果有协同作用.在36、72和108 mm/h不同降雨强度下,处理土壤水的入渗较对照分别提高了35%～76%、32%～66%和18%～47%,降雨后土壤的含水量较对照可提高1～5倍.     

高负荷地下土壤法处理有机污水的模拟实验研究

针对传统地下污水渗滤系统的主要缺陷,提出了采用人工土壤提高系统的污水承载能力,采用多层过渡结构增大颗粒有机物的接触氧化表面积,采用高渗透性夹层增加氧气供应,以提高污水地下处理系统的水力负荷,延长其使用寿命.以我国南方典型的红壤土、砂和砾石为填充材料进行了实验室模拟实验,供试污水来自中国科学院广州地球化学研究所生活小区.结果显示,在25 cm/d的水力负荷下,系统没有被堵塞的迹象,采用每天2次投配污水的方式(每次12.5 cm),渗透系数为0.6 cm/min的土柱可以达到很好的出水效果,其COD、BOD5、SS、TN和TP去除率分别达到81.5%、84.6%、88.8%、82.6%和98%.     

多环芳烃菲(PHEs)在含水层砂土中的吸附行为研究

研究了多环芳烃菲(PHEs)在4种不同粒径的含水层砂土中的吸附规律及其吸附速率线性方程,探讨了离子强度和pH等因素对菲吸附的影响。结果表明:总体来说砂土对菲的吸附量都很小;直径在0.15～0.25mm范围内的砂土对菲的吸附效果最好、速率最快;含水层的离子强度越大、pH越大,砂土对菲的吸附量越小。