微生物燃料电池修复钒污染地下水的响应曲面优化研究

使用响应曲面法, 对单室微生物燃料电池去除五价钒的运行条件进行分析和优化。采用乙酸钠作为单室微生物燃料电池的碳源, 探讨钒初始浓度、COD初始浓度和电解液电导率对五价钒去除率的影响, 三因素三水平的响应曲面分析结果表明, 五价钒初始浓度对五价钒去除率的影响最显著, 其次为 COD 初始浓度, 最后是电解液电导率。利用响应曲面法得到最优实验条件: 五价钒初始浓度为75.44 mg/L, COD初始浓度为1007.48 mg/L, 电导率为11.98 mS/cm, 此时可获得五价钒的最大理论去除率80.31%。验证实验的结果证实了该优化方法的可靠性。研究成果可以促进微生物燃料电池技术在治理钒污染地下水领域的实际应用。     

火山渣对地下水中Cd2+的吸附效果

针对水体中Cd²⁺污染问题, 采用生态安全型火山渣进行吸附低温水体中Cd²⁺的实验研究, 分析火山渣吸附Cd²⁺的效果及影响因素. 结果表明： 火山渣是一种具有潜在应用价值的Cd²⁺吸附剂, 1.00 g火山渣对10 ℃,0.5 mg/L水体中Cd²⁺的去除率达97.10%; 接近中性环境有利于吸附Cd²⁺; Ca²⁺,Mg²⁺,NO^-₃对火山渣吸附Cd²⁺有抑制作用, Fe²⁺和 Mn²⁺的抑制作用较小; 当NH⁺₄和NO^-₂的质量浓度低于50 mg/L时, 对吸附无影响, 当其质量浓度大于50 mg/L时, 对吸附有抑制作用; SO^2-₄对吸附作用无影响; 质量浓度较大的HCO^-₃对吸附Cd^2+有促进作用.     

复合污染地下水中磺胺类降解菌对氮细菌作用的影响

针对我国农业区地下水三氮(NH⁺₄ N,NO^-₂ N,NO^-₃-N)复合抗生素的污染问题, 通过实验模拟研究其微生物修复过程中磺胺类降解菌对氮细菌降解三氮的作用效果. 结果表明： 磺胺类降解菌可促进NH⁺₄-N和NO^-₂-N降解, 并抑制氮细菌生长及NO^-₃-N降解; 磺胺类降解菌为杆菌, 属于革兰氏阳性菌, 氮细菌为球菌和杆菌, 属于革兰氏阴性菌. 即磺胺类降解菌可促进硝化作用, 抑制反硝化作用.     

抽水井附近地下水流运动特征

利用自主设计建造的三维抽水试验装置,完成了多项潜水及承压水的抽水试验,获得了大量观测数据。试验发现:无论潜水还是承压水状态,抽水井附近观测井的水位变化,均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布,围绕抽水井的地下水位降落漏斗是显著的;但同时也出现了新的情况,即每个观测井不同高度观测点的水位,均呈上高下低的特征,说明地下水具有由上到下的运动分量,地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时,运动方向是下斜向的,潜水如此,承压水也如此。分析认为,这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断,在抽水时,承压水含水层顶板靠近补给源具有强势水流通过。     

化学场对膨润土水力特性影响研究进展

在阐述处置库近场化学环境的基础上从化学场对膨润土的膨胀力影响、渗透性影响、体变特性影响及模型研究4个方面回顾和总结了国内外的研究进展,通过分析影响因素、作用机理以及研究中存在的问题指出当前研究中的不足,并提出进一步研究的建议.     

沸石生物活性滤池在低浓度氨氮废水再生回灌地下水中的应用研究

针对含低浓度氨氮的废水再生回灌地下水中氨氮的深度处理问题,提出了沸石生物活性滤池工艺,并对工艺的启动、运行最佳参数及低温运行效果进行研究。结果表明,采用动态自然挂膜培养方式,约15,d,就能形成成熟硝化菌生物膜;正常运行时,最佳水力负荷1,m3/m2,h,气水比1∶1,对氨氮的平均去除效率为79.96%,出水氨氮满足地表回灌水质要求(1,mg/L);在冬季低温时,虽然可通过降低进水流量来增大去除率,但增幅有限,低温仍是限制氨氮去除的主要原因。     

热渗耦合的井抽灌系统对地温场的影响

针对水源热泵抽灌对地温场的影响,运用Comsol Multiphysics多物理场全耦合软件建立热渗耦合的数值计算三维模型。对比分析不同回灌量下地温场分布云图和不同回灌量下地温场的分布规律,得出单井回灌量越大热影响半径越大、同时热峰面向抽水井方向运移速度越快,达到热贯通时间越短;前期系统运行回灌井附近区域温度变化明显,后期系统运行对回灌井周边较远区域温度变化较影响明显;不同位置热运移规律均与渗流速度相关,影响半径基本与渗流速度呈正比。     

基于TM/ETM+遥感影像的达里湖补给源研究

以近十年的多时相Land Sat TM/ETM+影像为数据源,从面积、变化率等方面对湖泊的变化过程进行研究,并结合达里湖流域临近四个雨量站的降雨量、蒸发量数据进行分析.结果表明,达里湖从2003—2013年湖面面积不断减小,面积由204.11 km2减小到180.02 km2,面积减少了24.09 km2,平均每年减少2.41 km2;近十年来,达里湖流域降雨量波动较大,但是没有明显减少趋势,流域蒸发量波动较小且远大于当地降雨量.分析达里湖流域湖泊面积变化与降雨量和蒸发量的关系显示,降雨量并非湖泊面积变化的决定性因素,蒸发量对湖泊面积变化影响较小.达里湖除接受降水补给外,还接受地下水的补给,且地下水可能并非来自当地降水.     

Hydrochemical Characteristics and the Suitability of Groundwater in the Coastal Region of Tangshan,China

Through collecting groundwater samples from the coastal region of Tangshan, China, the hydrochemical processes that affect the chemical composition of groundwater and the quality of resources were anal...     

SEPRAN:A Versatile Finite-Element Package for a Wide Variety of Problems in Geosciences

Numerical modelling of geological processes, such as mantle convection, flow in porous media, and geothermal heat transfer, has become quite common with the increase in computing and the availability o...