淋洗条件下砂土和粉土水盐运移过程的监测研究

土壤水盐运移过程和运移机制研究是盐渍土研究的核心问题,淋洗条件下土壤水盐运移动态规律是研究盐渍土形成、冲洗、排水、改良的理论基础.通过室内一维垂直入渗试验,采用自主研发的电阻率监测装置研究了砂土和粉土在淋洗过程中的水盐运移的动态变化特征.结果表明,监测装置的实时数据能够监测到两种土壤淋洗过程中电阻率峰值的下移和逐渐消失的过程,在每次淋洗后,砂土经过30 min达到水盐平衡,而粉土需要70 min.砂土每次淋洗脱盐的深度基本保持一致,约为35 cm,经过3次淋洗后土柱脱盐;粉土每次淋洗脱盐深度约为10 cm,经过7次淋洗后土柱脱盐.该监测装置可以针对不同土壤水盐运移的速率而设置其时间和空间分辨率从而实现水盐运移的远程、原位、动态监测,为盐渍化的监测、评估和预警提供了一种有效的手段.     

高岭土负载纳米铁在含水层的运移行为及重金属污染修复效能研究

为克服重金属污染物修复过程中纳米零价铁易氧化、团聚等缺陷,本研究将其负载于高岭土表面合成负载型纳米零价铁复合材料（K-nZVI）,并利用批次试验、沉降试验及模拟柱试验研究了K-nZVI在含水层中的运移行为及其对地下水重金属污染的修复效能.结果表明,K-nZVI对Pb、Cu、Cd均有很好的去除效果,去除率随着初始浓度的增加、反应温度的升高、反应时间的延长而升高,且在弱碱性条件下修复效果最好.此外,K-nZVI在含水层中表现出较好的分散和稳定性能,运移行为可通过一维对流-弥散-沉积模型描述,其运移能力随着初始浓度的增加、砂颗粒粒径的减小、地下水流速的降低和离子浓度的升高而逐渐减弱.     

土壤中水动力弥散系数的研究进展

从溶质运移的基本方程出发，系统论述了国内外对土壤中水动力弥散系数测定方法的研究进展，并指出了上述各种方法的适用条件及存在的问题。     

煤矸石淋溶液在地下水系统中的多组分运移规律——试验研究

针对矿区煤矸石山受降水淋溶释放出大量的无机盐类污染物质进入环境,造成周边地区广泛的土壤盐碱化和地下水矿化度的严重超标问题,通过室内土柱动态模拟试验,研究了煤矸石淋溶液主要污染组分总硬度、硫酸根和钠离子三者在地下水系统中的多组分运移机理和污染规律。结果表明：总硬度的运移速度很快,硫酸根次之,而钠离子的运移速度最慢;对流、水动力弥散和吸附作用是造成这三者运移的主要原因,对污染组分的运移起主要作用;土壤介质对这三者都发生了吸附作用,且吸附强弱不同,对钠离子的吸附最强,硫酸根次之,而对总硬度的吸附较弱,且土壤介质对三者的吸附都符合线性等温平衡吸附规律。还测定了土壤的渗透系数、水动力弥散系数以及这三者在饱和砂性土壤中的吸附分配系数和迟滞因子,为矿区地下水无机盐类污染预测和数值模拟提供了可靠的实测参数。     

地下水有机污染源识别技术体系研究与示范

地下水有机污染点多面广、污染源不清、治理难度大,如何从源头上控制污染源,减少污染源对地下水的威胁,是地下水污染控制和治理的关键.以典型污染场地为例开展有机污染源辨识研究,建立地下水有机污染源识别技术体系,并应用于典型污染场地地下水有机污染源的识别.在掌握污染场地地质、水文地质条件的基础上,从大量地下水分析化验数据中,确定污染场地特征污染物为四氯化碳,建立污染场地溶质运移模型,并结合单体同位素技术,通过模型反演和同位素溯源,确定了典型场地有机污染源的分布、污染现状,并对识别出的潜在污染源进行调查和土壤取样分析,结果表明,辨识出的两个历史污染源位置、污染物浓度分布结果可靠,为地下水污染治理提供了依据.     

地质体中的有机氮化合物及其在油藏地球化学中的应用

本文阐述了石油地质体中有机氮化合物的基本地球化学性质、分布与检测方法，以及可能的成因机制，浅析了此类化合物的研究意义，旨在介绍有机氮化合物的研究现状及其在油藏地球化学中的应用。     

土壤中有机污染物运移模型的对比分析

分别建立了考虑非平衡吸附和生物降解的单区域溶质运移动力学模型(简称单区域模型)和两区域溶质运移动力学模型(简称两区域模型),基于数值模拟方法,对两种模型进行了定量的对比分析.分析结果表明,参与流动的水分的含量、不可动水区的持留释放能力是影响污染物在土壤-水环境中分配规律以及两种模型模拟结果之间差异的重要因素;较大的可动水区和不可动水区之间的质量转移系数,可以通过增加持留释放能力而增强不可动水区对溶质运移的影响能力,因此在模拟过程中不应单纯依据不可动水的含量大小来确定采用何种模型进行模拟,而应同时考虑可动水区和不可动水区之间的质量转移系数对模拟效果的影响.     

复杂岩溶条件下锰矿尾矿库地下水溶质运移特征数值模拟研究

受构造、地层等复杂地质情况综合影响的岩溶地区地下水,其溶质运移及流场模拟向来是水文地质、环境地质研究中的难点。以贵州省松桃县某锰矿尾矿库为例,在充分分析研究区周边水文地质、环境地质条件的基础上,建立地质模型,概化边界条件,利用有限元软件FEFLOW进行流场拟合。在此基础上,模拟特征污染物锰及氨氮的弥散情况。模拟结果表明,在不做任何防渗处理的情况下,特征污染物将在F201断层、地层产状等边界条件的影响下汇入地下暗河,最终流入地表水系及地下水系,流向东部的松江河。因此,必须对锰矿尾矿库采取防渗措施,从而降低其对地下水、地表水的污染风险。     

输煤皮带巷运煤量对扬尘运移扩散影响的数值模拟

为了掌握输煤皮带巷运煤期间的扬尘分布规律,探索更好的除尘工艺,以某大型煤矿主斜输煤皮带巷为研究背景,构建三维模型,依据气固两相流理论,运用双流体模型对不同运煤量下的粉尘浓度三维分布规律进行数值模拟。结果表明：皮带运煤量的增加,增大了煤流与风流之间的摩擦面积及巷道断面风速,提高了扬尘强度,扩大了高浓度区域范围,显著增加了巷道中下部空间的粉尘污染程度;运煤量的增加对粉尘浓度的影响程度随着距皮带距离的增加而减小;在湿式除尘设计中,可通过自动喷雾系统与煤量监测之间的联动,提高除尘效果。     

污染物在土壤中运移模型的研究进展

土壤中污染物运移的研究直接影响到环境科学的进展,常采用建立数学模型的方法预测污染物在土壤中的运移.文章系统地回顾了20多年来污染物在土壤中运移的数学模型研究进展,并根据模型的功能分为几何模型、对流-弥散传输模型(CDE)、随机模型三类.同时,对各类模型的特点、适用条件和存在问题进行比较分析,为有效地预测和控制污染物在土壤中的运移提供理论依据.