上海浦东浅层地下水环境三氯乙烷自然衰减规律及过程模拟

针对某三氯乙烷(1,1,1-Trichloroethane)污染场地,采用地下水污染调查和地下水污染迁移转化模型,描述了污染场地自然衰减的潜在能力。通过对污染地下水样品的采集和测定,发现氯代烃污染物主要存在于地下2~6m的地层中,被污染的区域面积约1 000m2,并且场地含水层中发生了自然衰减过程。地下水模型的模拟结果表明地下水流场较为稳定且水力梯度较小,联合吸附作用共同导致了污染物的缓慢迁移扩散。考虑到吸附作用和生物降解作用,利用等温吸附实验和自然衰减模拟实验,计算和优选了三氯乙烷在含水层土壤中分配系数为0.06m3/kg和准一级降解动力学参数为0.005d-1。利用Visual MODFLOW软件模拟,预测污染区域的高质量浓度三氯乙烷的衰减,且5年后三氯乙烷的最高质量浓度低于300μg/L的荷兰标准值。     

低中放核素在地下水环境运移的动力学研究

针对处置库中低中放核素释放对地下环境潜在性污染的严重性，建立了核素在包气带和含水层中联合迁移的数值模型，利用所建立模型对某一处置场核素迁移的动力学行为进行环境预测。数值模拟结果表明：包气带对于吸附性较强的核素具有很大的阻滞作用，对于低分配系数的核素阻滞作用较弱；衰变系数对含水层中核素的迁移起到了重要作用，随着衰变系数的增大，地下含水层中的核素体积浓度逐渐降低，并且分配系数的大小直接影响着核素在含水层中体积浓度分布曲线的形状。采用系统耦合数学模型来研究核素在包气带和含水层中的运移是预测核素污染的重要手段和有效方法，可为核素在地下处置库中安全处置及环境影响的评价提供科学依据和技术指导。     

TCE运移的计算机模拟

建立描述场址区碳酸盐岩含水层中ＴＣＥ污染运移的数学模型,并且假定水流呈稳定态而溶质运移则呈非稳定态,数值模拟结果基本满意,参数的敏感性分析表明,溶解相及吸附相溶质一阶反应率数值的变化对于溶质运移有着敏感的影响,由此可见,场址地质环境下含水层中ＴＣＥ污染物的生物降解作用是存在的。     

基于MOLDFLOW的某污染地块地下水重金属污染风险评价

为摸清某污染地块地下水重金属污染及风险,在开展地下水调查工作的基础上,采用数值模拟的方法,通过地下水条件背景分析、水文地质概念模型构建、地下水流模型构建、地下水水质模型构建等,评估了地下水中重金属的迁移风险.调查表明,污染地块内地下水污染物主要为氨氮、锌、铅、砷、镉、镍,其中镉污染超标最为严重,超标率为67.7％.本污染地块地下水不具有饮用水途径,地下水中有毒有害物质不存在暴露途径.经模拟预测,在不考虑吸附和化学反应时,地表污染物进入含水层的时间小于21 d.在仅考虑对流弥散作用,不考虑污染物在含水层中的吸附与化学反应时,现状条件下地下水中的污染物迁移速度约0.8 m/a.结合区域地下水功能需求和环境管理要求,确定本污染地块地下水修复/风险管控目标为《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)中IV类标准,其修复/管控范围为整个污染地块所在区域.     

数值模拟在评价含油污水对地下水污染中的应用

建立了耦合入渗带与潜水层的地下水渗流和石油污染物迁移的数学模型,给出了模型的数值解。针对可变潜水面边界给出了节点变性和迭代求解方法。在认识大庆宋芳屯油田基本条件的基础上,运用实际地质、水文地质条件和上述模型,对宋一联合站含油污水外排环境的污染范围、程度和自净作用进行了模拟分析。含油污水外排不仅造成土壤的严重污染,而且由于土壤自净能力的降低,最终将使污水以原生浓度进入含水层。由于含水层处于饱水状态,生物降解能力和对污染物的吸附能力不如表层土壤,因此,污染物将在很长的时间内存在于含水层之中。本研究对含油污水外排所造成的土壤和地下水污染提供了定量评价方法。     

一类水污染问题中可扩散界面的适定性研究

针对长江水污染问题中污染水层与未污染水层均为受限制含水层的情况,利用Darcy定理和质量守恒定律建立了一个三维耦合抛物线方程组的数学模型;基于偏微分方程的基本理论,采用积分的方式将三维数学模型降成二维数学模型,通过构造截断函数和一个满足一致性假设的算子,利用Schauder定理证明了该二维数学模型解的存在性,从而证明了长江水污染含水层与未污染含水层之间临界面的可行性,为研究长江水污染问题提供了理论依据。     

天津浅层孔隙含水介质中铁的吸附迁移性能

为了解天津浅层孔隙含水介质对铁的吸附特征和铁在地下水中的迁移运动规律,利用宝坻和大港地区两个钻孔岩芯配制7个土样,以FeSO4溶液模拟污染源,进行了室内静态吸附实验与动态淋滤实验. 实验结果表明:该地区浅部不同岩性地层对铁的吸附模式符合Langmuir等温吸附模式;铁在淡水区含水层中迁移4m需要3500d,在咸水区含水层中迁移4m需要4400d,个别地点铁的超标不会造成地下水大面积污染.     

煤矸石淋溶液对地下水污染过程分析

淋溶实验表明煤矸石中含有大量的无机盐类和重金属元素等污染物质,这些物质在降水淋溶作用下渗入含水层,对地下水造成污染.本文分析了煤矸石淋溶液对地下水的污染过程,指出自然风化作用和水文地球化学作用对污染物的形成和迁移发挥了重要作用,并建立了淋溶液污染物在含水层中迁移的双重介质模型,该模型可为淋溶液污染机理的分析提供理论依据.     

含水层介质对石油类污染质的吸附特征研究

 东北某石油采区由于输油管道锈蚀而发生石油泄漏,对地下水造成了一定的污染,含水介质的吸附作用对石油类污染质的迁移转化具有重要影响.根据该地下水石油类污染场地水化学测试结果,结合其典型的地质及水文地质条件,通过吸附动力学和等温吸附实验,以最大吸附量、吸附速率、吸附动力学常数等为定量指标,分析该地区的含水层介质对石油类污染质的吸附特征.研究结果表明,含水层介质对石油类污染质的吸附动力学规律符合准二级动力学模型,吸附量与含水层介质的比表面积成正比,吸附作用主要为物理吸附作用;含水层介质对石油类污染质的等温吸附规律为非线性等温吸附;由Langmuir 模型结果可知,含水层介质对石油烃的吸附量及吸附速率由大到小顺序为粉土、粉砂、细砂.实验结果为研究石油类污染质在含水层的迁移转化规律及修复技术提供可靠的科学依据.     

含油污水外排对土壤和潜水层污染的模拟分析

针对油田开发建设过程中可能发生的含油污水排放问题,建立了耦合非饱和带与潜水层的地下水渗流和污染物迁移数学模型,给出了模型的有限单元数值解.针对可变潜水面边界给出了节点变性和迭代求解方法.在认识大庆宋芳屯油田基本条件的基础上,运用实际地质、水文地质条件和上述模型,对宋一联合站含油污水外排环境的污染范围、程度和自净作用进行了模拟分析.含油污水外排不仅造成土壤的严重污染,而且由于土壤自净能力的降低,最终将使污水以原生浓度进入含水层,并将在很长的时间(本例为45年)内存在于含水层之中.     

TCE的物理化学特性及其生物降解作用

以加拿大一厂址区碳酸盐岩水是中地下受到三氯惭烯（ＴＣＥ）化合物的污染作为实例,对ＴＣＥ的物理化学特性及其降解作用进行论述,指出ＴＣＥ污染物的生物降解作用的存在的,但是不完全,因此,当ＴＣＥ污染物深度明显超标时,仍应考虑采取去除污染措施。     

复合型高锰酸钾缓释体原位修复土壤中三氯乙烯的中试实验

采用熔化成型法,以环境友好型材料石蜡和硅砂为复合材料制备复合型高锰酸钾缓释体(CRPCs).将制备的缓释体用于渗透反应墙(PRB),通过小型砂槽实验比较缓释体在反应墙中横向、竖直放置对高锰酸钾传质的影响;通过中试砂槽实验研究在连续进水条件下,缓释体在平行于水流和垂直于水流方向上对三氯乙烯(TCE)的去除效果.结果表明:横向放置比垂直放置更有利于复合型高锰酸钾缓释体中活性组分在土壤中的均匀传质;在横向放置渗透反应器中,平行水流对TCE的去除效果稍好于垂直水流,但不论是平行水流还是垂直水流放置,最终出水均未检出TCE.通过25 d的连续进水实验发现:各取样点的去除效果均维持在高去除率,说明复合型高锰酸钾缓释剂可有效地去除土壤中的TCE污染.     

三氯乙烯和四氯乙烯在土壤和地下水中的污染及修复技术

 三氯乙烯和四氯乙烯在工农业生产中被广泛使用,由于其不合理的处置和相对持久性特征,使其成为地下水和土壤中分布最为广泛的污染物之一。因其具有挥发性、毒性和致癌性,受到了国内外的广泛关注。通过查阅国内外资料,本文较为系统地总结了三氯乙烯和四氯乙烯污染的来源、危害和污染现状,述评了修复三氯乙烯和四氯乙烯污染的物理方法、化学方法和生物方法,其中物理方法包括曝气法和活性炭吸附法等,化学方法包括化学氧化法和化学还原法等,生物方法包括微生物修复技术和植物修复技术。同时对三氯乙烯和四氯乙烯的污染修复技术的发展趋势进行了展望,认为微生物修复技术、纳米双金属颗粒技术和光催化氧化技术具有很好的应用前景,建议加强这三项技术的研究和应用。     

超声辐照降解水中三氯乙烯主要影响因素

采用超声辐照新技术降解水中三氯乙烯(TCE),实验研究了影响TCE降解速率的主要因素.结果表明:TCE降解率随初始浓度增加而减小,呈现准一级反应动力学特性;增加超声波输出功率可以明显提高TCE降解率,在60 min内TCE的去除率可达90%以上;空化气体对TCE降解率的影响顺序为Ar>O2 ～空气;自由基清除剂的加入对TCE的降解效果稍有影响,表明TCE的超声降解主要是在空化泡内以及空化泡的气-液界面内的高温热解,同时在超声降解TCE过程中也可能伴随着自由基氧化作用.     

ZVI柱还原TCE及ZVI表面特性研究

采用ZVI还原地下水中的TCE污染,研究了铁柱长期运行期间pH值及TCE去除率的变化,并对铁粉表面覆盖物进行了SEM,EDS及Roman光谱分析。实验结果表明：随着运行时间的持续增加,处理水pH值不断升高;在运行末期出水的TCE浓度最小值为0.35mg/L,TCE去除率最大值为93%;铁粉表面有少量沉淀覆盖,沉淀物为铁的氧化物及碳酸钙,尚未对ZVI与TCE的反应产生抑制作用。     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

铅污染土壤电动淋洗联合异位修复实验

电动修复技术是一种非常具有潜力的重金属污染土壤修复技术.实验针对某工业污染场地中的铅污染土壤,采用电动和淋洗相结合的方法对其进行修复;采用高电压梯度直流电场（40.3 V/cm）以提高土壤温度,促进铅的解析,同时提高离子的电迁移速度;解析后的铅离子在直流电场作用下从上往下迁移,随淋洗液流出,在微负压条件下进入收集瓶;实验通电时间80 min,耗电337 kWh/m3,土壤中的铅浓度由原来的410±16 mg/kg降至252± 10 mg/kg,低于重庆市土壤健康风险评估阈值,实现了修复目标;结果显示淋洗可以有效阻止铅在阴极聚集形成聚焦带,提高修复效果.     

地下水高浓度三氯乙烯厌氧生物降解的进展

 三氯乙烯是工业中普遍使用的有机溶剂,是土壤和地下水中普遍存在的污染物,而高浓度三氯乙烯污染更具有持久性。本文从高浓度三氯乙烯脱氯降解的可行性入手,分析其厌氧还原脱氯的降解途径和降解机制的重要要素：电子供体和微生物。同时,讨论了pH值及各种抑制因素对脱氯程度和速率的影响,着重综合比较了常用的还原降解动力学模型,并对今后的研究发展趋势进行了展望。在试验方面,耐高浓度氯代乙烯的脱氯菌株的筛选和培养,以及电子供体基质的效果需要进一步研究;在数值模拟方面,生物反应、水文地球化学反应和地下水物理流动、多组分溶质运移相耦合的模型仍较缺乏,此外模型中的诸多反应类参数仍缺少系统的实验验证,这些都需要进一步研究。     

风险值VaR和尾部条件期望TCE的实证比较分析

由于风险值VaR具有一定局限性,因此人们在VaR的基础上又提出了一种新的度量市场风险的方法:尾部条件期望TCE.利用GED分布和T分布的TGARCH-M模型建立计算公式,并实证比较了VaR和TCE度量市场风险的准确性,结果表明,在通常情况下TCE和VaR均能较准确地度量市场风险.     

风险值VaR和尾部条件期望TCE的实证比较分析

由于风险值VaR具有一定局限性,因此人们在VaR的基础上又提出了一种新的度量市场风险的方法：尾部条件期望TCE。本文利用基于GED分布和T分布的TGARCH-M模型建立计算公式,并实证比较了VaR和TCE度量市场风险的准确性,结果表明,在通常情况下TCE和VaR均能较准确地度量市场风险。