氮素在包气带与饱水层迁移转化的实验研究

为研究浑河流域沈阳城区段岩土中氮污染物形态的区域特征,从模拟污染来源、污染途径和污染介质的差异着手,通过2个土柱的动态实验,观察含氨氮污水在经过地下包气带与饱水层时的不同转化过程. 依据研究区域水文地球环境化学特征,动态实验过程的监测指标包括氨氮,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,总铁,锰离子,高锰酸盐指数,pH,E_h值和ρ(DO)等. 结果表明:在土柱Ⅰ包气带通气性良好的环境中,硝酸盐氮是污染地下水的氮素主要存在形态;在土柱Ⅱ饱水岩层缺氧的还原性环境中,氨氮是污染地下水氮素的主要存在形态;区域水文地球化学场及其岩层的岩性决定了氮的存在形态.      

自然保护与淡水系统

自古以来。水就在地球的河流、湖泊和地下蓄水层中不断流淌着。维系着万物的生息和繁衍。从亚洲湄公河畔星星点点的渔村到墨西哥科罗拉多河三角洲的农灌区。水对生命延续的重要作用至今从未有过改变。     

江阴某场地土壤及地下水环境风险管控与修复项目工程案例

通过对江阴某地块土壤及地下水环境风险管控与修复项目的工程实施过程介绍,重点针对柔性垂直/水平阻隔技术、水处理高级氧化技术在污染土壤及地下水风险管控项目应用中的技术原理、施工流程进行了分析与探讨,可为后续采用柔性垂直阻隔技术的风险管控项目提供参考。     

海洋牧场多水层溶解氧在线监测系统的构建及应用

为满足海洋牧场养殖区域多水层溶解氧（dissolved oxygen,DO）含量实时、在线、连续监测的需求,本文设计了一种剖面DO在线监测系统,系统集成自主研发的光学DO传感器,设计了链式DO剖面测量结构,开发了基于STM32单片机的数据采集与控制系统,通过无线传输模块与远程监控中心通信对接,实现了海洋牧场多水层DO监测数据的实时传输与可视化显示,方便用户查看当前海水DO及温度变化状况、历史数据及变化趋势。性能测试表明,本系统DO探头漂移可控制在3%范围内,整套系统的稳定性好、可靠性高。2016年至2018年,本系统在山东烟台的东方海洋云溪牧场进行了应用示范。观测数据显示:DO与温度表现出相似的变化规律,即表层>中层>底层;表层水DO浓度较高且变化幅度较小,中层海水DO变化幅度明显高于表层和底层,底层海水在未有明显的垂直混合作用下,DO呈持续走低趋势。观测期间,2016年和2017年海洋牧场底层海水均出现了长达18 d以上的低氧现象,且测试数据的时间序列变化趋势与天气变化相吻合,为海洋牧场的养殖企业提供了预警预报,减少了低氧灾害所带来的经济损失。     

冷冲击条件下饱水煤样结构损伤规律研究*

为探究煤体在冷冲击影响下强度损伤特征及细观结构演化规律,通过自制低温冲击系统,利用声发射、金相显微镜宏观与细观手段结合的方法,基于ImageJ图像分析软件分别对干燥煤样、饱水煤样冷冲击前后细观结构演化进行量化表征,并通过测试渗透率验证煤体结构变化带来的增透效果,研究结果表明:在煤体中超声波波速随冷冲击温度降低而下降;相同时间内,冷冲击温度越低,声发射振铃计数表现越活跃,煤体释放能量愈大,致裂效果越显著;经冷冲击后的饱水煤样相对于干燥煤样会产生更多的斜向新生裂隙,新萌生裂隙与原生裂隙交汇贯通形成絮状网格,其渗透效果显著提升;随冲击温度的降低,抗压强度、弹性模量均增大。研究结果可为低温改善煤层透气性,增产煤层气及矿井瓦斯灾害防治技术提供理论依据。     

陆相沉积盆地咸水层CO2埋存场地选址若干问题探讨

为了优化咸水层CO2埋存场地的选址工作,本文针对陆相沉积盆地咸水层CO2埋存场地选址相关的若干问题进行了探讨。经研究认为:CO2地质埋存场地选址与油气勘探工作的结合具有很强的现实意义;从储盖条件考虑,应优先考虑在滩坝相和河流三角洲前缘相分布区实施后续场地选址工作,而针对盆地类型,结构简单的盆地如坳陷盆地一般更适宜CO2的埋存;从圈闭适宜性分析,规模较大、储层渗透性较好的透镜体岩性圈闭是潜在的CO2埋存场地,由于水动力圈闭和断层圈闭涉及复杂的地下水动力场、CO2参与下复杂的地球化学反应和岩体力学稳定性等问题,因此需要进一步的理论研究以论证其作为CO2埋存场地的可行性,而背斜是良好的圈闭类型;从勘探程度条件考虑,若其他影响因素空间差异不明显,应优先选取圈闭预探和评价阶段被核销或放弃的圈闭以及未实施预探工作的区域进行后续场地选址工作。     

乌鲁木齐主城区不透水层(玻璃表面)有机膜中PAEs的污染特征

采集乌鲁木齐主城区不透水层(玻璃表面)有机膜样品,使用气相色谱法测对样品中PAEs(DMP、DEP、DBP和DEHP)进行分析,探讨不透水层膜中PAEs累积水平、组分特征与空间分布等污染特征。结果表明:乌鲁木齐不透水层(玻璃表面)有机膜中的PAEs以DEP为主,其次是DBP,其他PAEs相对较少;在空间分布上,DMP、DEP、DBP在沙依巴克区含量最高,其次是新市区,水磨沟区含量最低,DEHP与其他PAEs的空间分布略有差异,表现为在新市区含量最高;在功能区分布上,DMP、DEP、DBP均表现为商业区工业区交通密集区居民文教区公园广场区,DEHP与其他PAEs功能区分布略有差异,表现为交通密集区居民文教区商业区工业区公园广场区,PAEs来源的不同是造成其功能区分布差异的主要因素;乌鲁木齐ΣPAEs及不同类型的PAEs含量都高于其卫星城昌吉市3～4个数量级,这从一定程度上揭示出大城市不透水层PAEs的含量可能远大于中小城市。本项研究将有利于深入认识干旱区城市典型介质不透水层中的PAEs富集及其机制,为准确预测PAEs污染趋势及制定相关环境保护政策提供科学依据。     

地质封存中CO_2水溶液密度研究进展

CO2地下盐水层封存是减排CO2、缓解气候变化的可行方案之一。CO2盐水溶液密度影响CO2在储层中的扩散和运移,从而影响封存的安全性;因此,对于CO2盐水层封存十分重要。文章从实验测量和数学模型两个角度总结了对CO2水溶液密度的研究进展,认为现有实验数据的工况范围能够覆盖封存条件范围,但在数量和准确性方面都无法满足CO2地下盐水层封存需要。现有溶液密度模型大多数是经验公式,适用范围较窄、预测精度不高。理论模型正处于研究阶段,基于SAFT状态方程的理论模型是目前的研究热点。因此,需要系统研究封存条件下的CO2水溶液密度与温度、压力、CO2质量分数、盐度等因素之间的关系,建立适用范围广、预测精度高的理论模型,为CO2地下盐水层封存提供必要的支持。     

考虑惯性耦合的两相介质动力反应显式数值计算方法∗

基于包含惯性耦合（耦合质量密度系数）的 u?p 形式饱和两相介质弹性波动方程,开展了对饱和两相介质近场波动问题时域全显式数值计算方法的研究。通过对波动方程中的质量集中矩阵和流体压缩矩阵对角化处理,消除了方程中的动力耦联的影响。分别应用中心差分法和 Newmark 常平均加速度法求解固相位移和固相速度,基于向后差分法求解孔隙流体压力,建立了考虑惯性耦合的饱和两相介质的时域显式数值计算方法。将该方法的数值解与相应的解析解进行对比,二者符合良好,验证了该方法的正确性。将该方法应用于饱和两相介质自由场的地震反应问题,研究了惯性耦合对两相介质动力反应的影响。基于本文研究的两种情况表明,惯性耦合对饱和两相介质动力反应的影响程度有限。