U(Ⅵ)在尾矿库地域地下水中迁移的数值仿真

基于某尾矿库水文地质条件的概化,运用二维潜水流及溶质运移耦合模型,对库中U(Ⅵ)的迁移过程进行了数值仿真.通过对比水头的测量值与模拟值,校正了模型参数并验证了模型的可靠性.运用校正后的参数,探讨了弥散度、阻滞系数和迁移时间对U(Ⅵ)在尾矿库地域地下水中迁移规律的影响,结果表明弥散度与阻滞系数均对U(Ⅵ)的迁移有影响,其中阻滞系数对本研究区U(Ⅵ)的迁移影响较大.     

土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染

采用柱浸试验研究土著微生物对铬渣堆场污染土壤中Cr(Ⅵ)的修复.通过单因素实验测定土壤初始Cr(Ⅵ)浓度、浸出液pH值及循环淋溶时间对修复效果的影响,结果表明：加入培养基能完全修复铬渣堆场污染土壤中水溶性Cr(Ⅵ),柱浸实验结束后,浸出液中Cr(Ⅵ)浓度由初始的700.3 mg/kg降低至检出限以下;土壤中初始Cr(Ⅵ)浓度越低修复效果越好;培养基最佳pH值范围为7.5~8.5;循环淋溶修复效果好于非循环柱浸修复,循环时间越长,修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.     

某渣场污染物在非饱和岩土介质中的迁移模拟研究

为研究某渣场污染物对周边地下水的污染状况,通过对渣场场地非饱和土壤弥散、渗流特性试验,并运用模拟地下水溶质迁移的软件Comsol Multiphysics建立渣场污染物在非饱和岩土介质中的迁移模拟计算模型.试验结果表明:土壤水扩散率D(θ)和非吸附性溶质C1-1的水动力弥散系数Dsh(θ)与土壤含水率θ成显著幂函数关系;同一吸力水头下,黏粒含量越高,储水能力越强,脱水速度越慢,即黏土②土样其持水性能远远高于熔炼渣①土样.100年内渣场污染物氟和锌的迁移污染对周边地下水污染浓度满足二类水标准;通过对渣场周边地下水试验结果表明:渣场现状下对周边地下水并未形成污染,这也验证了采用Comsol Multiphysics软件对渣场污染物迁移模拟分析的可靠性.     

水质耦合模型在农药对土壤包气带污染中应用

在综合考虑农药类污染物在非饱和土壤环境中的水动力弥散、吸附解吸及微生物降解等环境行为的前提下,建立土壤中农药类化学污染物迁移的耦合动力学模型,模型中充分考虑了溶质在土壤固体骨架上非平衡吸附作用,并对农药阿特拉津在土壤中的运移过程进行了数值模拟,对模型中的几个重要参数(含水率、吸附速率和水动力弥散系数)进行了灵敏度分析;结果表明,土壤水分含量变化对农药类污染物质在环境介质中迁移转化起着重要作用.这对于定量化分析农药类污染物在土壤中迁移对地下水污染的潜在性影响提供了可靠的理论根据,同时可为现场农药环境污染评价提供技术支持.     

废铁屑处理铬渣淋滤液中Cr(Ⅵ)实验

为对铬渣淋滤液进行处理,以锦州铬渣堆场铬渣为研究对象,以"以废治废"为研究目标,采用室内静态试验方法,进行了用废铁屑代替传统硫酸亚铁处理含Cr(Ⅵ)废水实验研究.实验结果表明,在酸性介质(特别考虑废酸)中废铁屑能将剧毒的Cr(Ⅵ)还原成毒性极微的Cr(Ⅲ);208 mg/L的高质量浓度含Cr(Ⅵ)废水最佳反应条件为废铁屑用量为40 g,p H值3.0,反应时间4 h,振荡速度150转/min,去除率达到96.5%,在解毒同时,为后续加碱沉淀Cr(Ⅲ)创造良好条件.     

牺牲铁阳极法修复铬(Ⅵ)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极(铁片)电解产生的Fe2+离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

某铬渣污染场地不同粒径土壤中六价铬的分布特征及其淋洗修复工艺

为研究铬渣污染场地不同粒径土壤占比及其对Cr(Ⅵ)分布特征的影响,探讨铬渣场地修复工艺,采集杭州某化工铬渣污染场地土壤,采用湿筛法分别将渣土(0～0.5 m)、杂填土(0.5～0.8 m)和原土(0.8～4.0 m)3类土壤样品的粒径划分为7个不同等级,分析了渣土、杂填土和原土的土壤粒径组成及Cr(Ⅵ)的分布特征.结果表明,渣土和杂填土粒径分布较均一,但原土各粒径分布存在显著差异,其中粒径0.15 mm的原土占其总量的82.88%.Cr(Ⅵ)在3类土壤各粒径中的分布显示,渣土和杂填土各粒径土壤中的Cr(Ⅵ)含量显著高于原土,而不同粒径原土中Cr(Ⅵ)含量差异较大.湿筛法粒径分级后发现,粒径0.15 mm原土中含Cr(Ⅵ)量接近修复目标值(30 mg·kg~(-1)),采用0.006 mol·L~(-1)柠檬酸淋洗可一步达到修复目标.因此,本铬渣污染场地原土可采用"水力筛分+化学淋洗"组合技术修复.     

牺牲铁阳极法修复铬(VI)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极（铁片）电解产生的Fe2+ 离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+ 进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ)废水的应用研究

比较了膨润土原土及铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ )废水的性能 ,探讨了蒙脱石用量、Cr(Ⅵ )废水浓度、pH值等因素对膨润土吸附Cr(Ⅵ )实验的影响 .结果表明 :铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附效果比原土有较大提高 ;Cr(Ⅵ )废水的pH值、膨润土用量对Cr(Ⅵ )吸附效率影响较大 .当pH =2 ,柱撑膨润土用量为 6g·L- 1 ,对浓度为 5 0mg·L- 1 Cr(Ⅵ )吸附率几乎达 10 0 % .铝锆柱撑蒙脱石应用于化工厂的铬渣浸出液中Cr(Ⅵ )的吸附效果显著 .铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附包括表面物理吸附与层间离子化学吸附 .     

渣中6价铬的微生物解毒研究

详细研究了微生物处理铬渣中6价铬Cr(Ⅵ)及其回收Cr(Ⅲ)的方法.研究成果表明,来自铬渣场的一株名为Ch-1的细菌能有效地加速Cr(Ⅵ)浸出和去除;此外,通过扫描电子扫描电镜(SEM)和X射线仪器(EDX)观察,Ch-1细菌能有效改变浸出后铬渣的结构,这有利于铬渣中Cr(Ⅵ)浸出及其解毒为毒性低的Cr(Ⅲ);最后经浸出毒性试验,淋溶渣的毒性为3.3 μg/g,远低于国家标准5 μg/g,且6价铬Cr(Ⅵ)的回收率高达90%以上.     

二维灰色水质模型在地下水污染模拟中的应用

针对地下水污染程度难以确定的问题，运用灰色系统理论与数值计算的方法，将对流弥散系数、渗流速度、以及衰减系数以灰参数的形式表示，建立了地下水污染的灰色数值模型，并给出了该模型的求解方法。在求解过程中，将有限差分法的截断误差进行了修正。结合地下水溶质运移问题的典型问题的示例，运用该模型进行了模拟计算。研究结果表明：在水文、水质资料较为缺乏的情况下，该模型能够模拟地下水污染的动态变化过程。     

存在表面络合作用情况下地下水中U(Ⅵ)运移耦合模拟

由于地下水系统中,孔隙介质比表面积大,研究核素运移时应该考虑发生在固-液表面上的化学反应.表面络合理论能很好地描述固-液界面上发生的化学反应,解释固-液界面吸附作用.本文研究了存在表面络合吸附作用情况下地下水中核素U(Ⅵ)的运移情况,并以我国南方某尾矿库为例成功实现了对浅层地下水中核素U(Ⅵ)运移的数值模拟.研究表明,在模拟固-液比相对较大的地下水系统中溶质运移规律时,考虑表面络合作用是必要的;在该研究区内表面络合吸附作用与pH值呈非线性关系,当pH为6~7时,孔隙介质表面对U(Ⅵ)吸附量较大,且pH为6时地下水中U(Ⅵ)浓度达到最低.     

表面活性剂对Achromobacter sp．CH-1解毒铬渣的影响

为提高细菌Achromobacter sp.CH-1(简称为A.sp.CH-1)解毒铬渣过程中酸溶性Cr(Ⅵ)的浸出率,研究不同表面活性剂对A.sp.CH-1的生长及其解毒铬渣效果的影响;通过考察表面活性剂的加入对细菌生长、Cr(Ⅵ)还原、铬渣中Cr(Ⅵ)浸出率以及浸出体系pH值的影响,评价不同表面活性剂促进A.sp.CH-1解毒铬渣的效果.研究结果表明:加入低浓度的表面活性剂对A.sp.CH-1菌的生长及其还原Cr(Ⅵ)没有显著影响;阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子型表面活性剂吐温60、吐温80都能提高A.sp.CH-1解毒铬渣的效果,其最佳用量分别为75,200和250 mg/L:在此最佳用量下,铬渣中Cr(Ⅵ)的浸出率比原来分别提高约8%,9%和11%;阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对铬渣的解毒效果没有明显提高.     

柑橘渣吸附剂对六价铬的吸附性能

用廉价的柑橘渣吸附剂去除水溶液中的六价铬Cr(Ⅵ),研究柑橘渣吸附剂的吸附性能影响因素,并对其吸附机理进行探讨.研究结果表明,接触时间、pH值、液固比对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大;当pH=4、温度为40℃时,11 h后基本达到吸附平衡,液固比(六价铬与吸附剂的比值)为18 mg/g时吸附量为12.85 mg/g;采用最小二乘法计算的理论饱和吸附量为13.74 mg/g.吸附过程符合Bangham动力学吸附模型,并且在低浓度范围内可用Langmuir、Freundlich吸附等温线来描述.实验结果和吸附机理表明,柑橘渣吸附剂能够有效地处理含Cr(Ⅵ)废水.     

改性花生壳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(Ⅵ),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题.而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性.考察了pH值、温度、Cr(Ⅵ)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响.结果表明,最佳吸附条件为pH=l,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程.经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(Ⅵ)是可行有效的.     

抗Cr(Ⅵ)微生物的分离筛选

采用微生物的分离纯化技术从被铬渣污染的土壤中分离筛选出一株在Cr(Ⅵ)浓度为900 mg/L时仍生长良好的抗铬细菌,其编号为3-B-11;一株在Cr(Ⅵ)浓度为1 000 mg/L时仍生长良好的抗铬真菌,其编号为2-F-2。放线菌在被铬污染的土壤中分布较少,且抵抗Cr (Ⅵ)的能力不强。     

啤酒工业发酵副产品用于含铬废水处理的生物吸附研究

采用海藻酸钠和聚乙烯醇作为基质,利用包埋的方法将啤酒工业发酵副产品和磁性纳米颗粒进行固定,制备了具有生物功能的磁性吸附剂,用于Cr(Ⅵ)废水的生物吸附处理,在外加磁场的作用下,实现迅速地对固液相进行磁性分离.研究结果表明,pH为2的酸性溶液利于该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,最佳吸附温度为28℃.铬的吸附特性为:约88%的Cr(Ⅵ)被直接吸附,约12%的Cr(Ⅵ)被吸附剂还原为Cr(Ⅲ).该吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型.5次吸附-解吸附循环实验,该吸附剂对六价铬的吸附和解吸附均保持良好的性能.同时该生物功能磁珠还表现出了分离上的优势.图5,表1,参14.     

煤矸石淋滤液中多组分溶质对地下水污染的研究

以溶质运移理论为基础,针对阜新市新邱露天煤矿煤矸石淋滤液对地下水污染实际情况,分析了煤矸石渗滤液在含水层中运移的规律,在综合考虑对流扩散、吸附解吸、生物降解条件下建立了淋滤液在地下水中运移的耦合动力学数学模型,采用Galerkin有限元方法和Picard迭代法相结合对耦合模型进行了离散,模拟了淋溶液对地下水污染的动态过程,预测了污染浓度的时空分布特征,并结合实际观测数据进行对比.结果表明:污染面积随时间推移不断扩大,且纵向扩散显著;不同组分(Ca2 Mg2 、SO2-4、Cl-)由于各自特征的巨大差异,污染程度也有很大差别;污染物浓度变化趋势及计算值与监测结果基本吻合,从而验证了模型的可靠性和实用性.此外,从模拟结果中发现:生物降解对淋滤液在地下水中的分布起到了稀释作用,在一定程度上净化了地下水系统.图3,表2,参8.     

废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(Ⅵ)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间2 h、茶渣投加量为30 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L、茶渣粒径60目、pH值2.5时,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学研究

在静态条件下,研究了水溶液中磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学特性,研究了含铬废水的pH、浓度和接触时间等因素对磺化煤吸附、还原Cr(Ⅵ)的影响,测定了不同温度下的吸附等温线.结果表明:在稀溶液中吸附铬(Ⅵ)基本符合Langmuir模型;由于磺化褐煤的微孔结构和表面存在含氧官能团的吸附中心,磺化煤吸附铬(Ⅵ)主要以HCrO4-形式被吸附,导致了水分子的脱附及H 离子的产生,从而使热力学函数△S0增加.图4,表3,参11.