压实膨润土工程屏障对重金属污染物的阻滞

基于渗透、弥散和阻滞作用,探讨压实膨润土工程屏障对重金属污染物的阻滞效果。建立污染物运移过程的三维对流弥散计算模型,采用数值分析方法,分析重金属污染物Cr(Ⅲ)在地下水环境中的迁移特性,研究压实膨润土工程屏障对Cr(Ⅲ)的阻滞效果,分析工程屏障厚度等因素对污染物阻滞效果的影响。研究结果表明:当不设置工程屏障时,重金属污染物Cr(Ⅲ)在研究区域中发生了显著迁移,且随着时间的推移,重金属污染物的扩散范围逐渐增大;当在污染源周围设置压实膨润土工程屏障后,重金属污染物被控制在工程屏障上游区域内迁移,工程屏障对重金属污染物的阻滞率可达99%,阻滞效果显著。     

关于确定表层土壤重金属污染源的研究

根据重金属的传播特征,建立了关于确定表层土壤重金属污染源的偏微分方程模型.运用数值积分以及参数估计,得出其单位体积内重金属污染物的质量.同时,利用MATLAB软件拟合二元二次方程对其进行数值求解,从而较方便且准确地确定出重金属污染源的具体位置.     

化工厂地土壤重金属迁移模拟

土壤重金属污染是我国面临的重要生态环境问题之一,可能造成严重的生态环境问题,危害人类身体健康。本文根据南京某化工厂地的土壤地质和结构特征,通过数值模拟的方法开展重金属污染物砷在土壤中运移过程模拟。通过建立脉冲时间50天、70天、100天的土壤溶质运移模型以及不同饱和土壤含水率的模型,定量分析脉冲时间、土壤饱和含水率对重金属运移的影响。模拟结果表明,脉冲时间对土壤溶质运移具有促进作用,对浅层土壤尤为显著;随着脉冲时间的不断增加,对深层土壤的影响愈发明显。较高的土壤饱和含水率促进溶质的扩散;同时较高土壤饱和含水率对横向扩散促进作用更加明显,污染范围更大,促进污染物的下渗。     

GMS在某典型化工工业园区地下水铊污染物运移研究中的应用

本研究以南方某市北部化工区为研究对象,基于数值模拟软件(groundwater modeling system, GMS)建立水文地质概念模型和三维溶质运移数值模型,模拟期设定为2020年1月—2029年12月,并对园区污染源污染物持续泄漏1 h、12 h和24 h后,铊污染物在地下水中的迁移过程进行模拟预测。研究结果表明,Tl污染晕质量浓度为0.004～0.024 mg/L;污染晕核心区由污染源向东平移且呈扩张趋势,等值线质量浓度为0.012～0.016 mg/L,外圈区域整体向核心区收缩,等值线浓度为0.008～0.012 mg/L;污染晕最大迁移距离分别为363、1 085、2 753 m。超标范围为0.07～1.04 km²,500 d和3 500 d后相对于最初50 d污染晕最大迁移距离分别延伸了66.5%和86.8%,污染晕核心区整体呈扩张趋势,外圈区域向核心区收缩。污染物持续泄漏1 h、12 h后和24 h后随模拟时间延长呈线性上升趋势,最高值分别为0.02、0.005、0.003 5 mg/L。     

城市表层土壤重金属污染扩散模型

首先利用MATLAB软件绘制出该区8种重金属浓度的等高线图,得出土壤中重金属的空间分布。然后采用尼梅罗综合污染指数法评价土壤重金属各要素的污染程度,得出5个类区8种重金属的污染等级。分析重金属污染物的传播特征,建立微分方程扩散模型,最后确定污染源的位置。     

基于改良渗透系数的尾矿库污染物运移模拟

 采用Fredlund解析关系式描述渗透系数与基质吸力之间的关系,对渗透系数取值进行函数方式改进,探讨了渗流条件下重金属运移过程。基于渗流理论建立起尾矿库污染物迁移的二维数值渗流场模型,应用有限元方法进行运算求解,将计算得到的渗流场结果作为母模型,引入溶质迁移子模型进行耦合运算。计算结果表明,尾矿库服役期间周围土壤中重金属离子污染物的迁移范围不断扩大,污染物浓度随着迁移距离的增大而逐渐变小。计算显示,从第2750天开始重金属污染物在渗流的作用下开始在土壤边坡中显露,并对周围环境产生影响,并得出污染源在渗流条件下的迁移路径。渗透系数经改良之后的计算结果与该尾矿库重金属污染监测情况相符,在模型误差允许的情况下其计算结果可靠。     

非均匀重金属污染物在渗透反应屏障中运移规律分析

渗透反应屏障(PRB)修复技术作为一种新兴的原位处理技术,已被广泛应用于地下水污染的修复。在数值模拟时,忽略重金属污染物沿深度的非均匀分布可能导致模拟结果与实际结果产生偏差。为此,本文提出一个标准函数描述重金属污染源沿深度的分布,使用二维数值模型模拟含水层和PRB中重金属污染的迁移过程。研究结果表明：假设污染物沿深度均匀分布,由于忽略了稀释作用,可能会使PRB的使用寿命被低估14%,导致PRB的设计过于保守。PRB的突破时间(t_b)与污染源顶部到地面距离(z₀)无关,但随着污染物分布高度(h)、最大初始质量浓度(C_in,max)和最小初始质量浓度(C_in,min)增加而减小,并随PRB厚度(L_w)增加几乎呈线性增加。本文提出的PRB位置和厚度的优化设计方法可为PRB的工程应用提供参考。     

碳化作用对固化污染土中铅运移特性的影响

为了研究碳化作用对固化污染土中重金属污染物的溶出机理与运移行为的影响,以铅污染土为研究对象,采用半动态淋滤试验测得污染物溶出质量浓度随淋滤时间的变化规律,计算污染物的扩散系数.结果表明:碳化作用下固化土试样浸出液中铅的溶出质量浓度增大;随淋滤液pH值的降低,铅的溶出质量浓度增大.铅累积溶出量的常用对数与淋滤时间的常用对...     

重金属砷在饱和土壤中迁移过程模拟

重金属污染预测和评估是土壤与地下水修复的重点与难点,土壤中重金属迁移过程模拟能够为污染防治和水资源保护提供科学指导。本文基于有限元方法,建立了三维地下水重金属溶质运移模型,考察南京某化工场地重金属As(V)的迁移运动规律。数值模拟通过改变渗透系数、弥散度、分配系数、孔隙率,对比分析不同参数条件下,重金属As(V)溶质在土壤中的迁移规律。引入敏感性指数作为量化指标,比较各参数对重金属砷迁移的影响。数值分析结果表明：污染晕中心砷质量浓度随污染物持续通入逐渐增加到7.12 mg/L,污染范围不断扩大,纵向迁移距离远大于横向;七年后污染物不再注入,污染范围在水流的作用下整体往下游迁移,污染晕中心浓度不断下降,第40年污染晕中心往下游迁移6.5 m,浓度已下降为0.33 mg/L。连续注入污染物10年情况下,增加渗透系数与弥散度都会导致污染晕中心As(V)浓度下降,纵向迁移距离增加;分配系数增加则出现污染晕中心浓度与纵向迁移距离都减少的情况;由于土壤对重金属As(V)的吸附较强,在参数±50%的变化中,分配系数对重金属的迁移距离影响较大,与渗透系数、弥散度的影响程度相当,敏感性指数分别为18.0%、18.0%与16.3%;孔隙率敏感性指数为0.006%,在本文模型下对重金属As(V)迁移的影响几乎可忽略。     

CCL非线性吸附特性及孔隙率变化对污染物运移影响分析

假设压实黏土衬里(compacted clay liner.CCL)中的孔隙在空间均匀分布,土颗粒表面可均匀吸附重金属离子或有机污染物.且可用Langmuir方程表示其非线性吸附特性,依据体积与质量关系.提出了土体园吸附污染物而引起的孔隙率降低的估算公式,在饱和稳态和考虑土体孔隙率变化的条件下.建立了污染物一维运移的控制方程.在控制方程中,分别考虑垃圾降解效应、CCL、下卧有限厚度含水层等情况.应用所建立的控制方程对某一假想填埋场进行了数值计算与分析.变动参数计算与对比分析表明,因土颗粒对污染物的非线性平衡吸附所引起的孔隙率降低对污染物的运秽具有显著的影响.污染物穿过CCL的能力显著下降.与不考虑孔隙率变化的情况相比,穿透曲线的蜂值浓度降低近10%.考虑吸附引起的孔隙率变化情况下.线性吸附与非线性吸附对污染物运移影响规律相似.吸附强度参数K1和弥散系数对污染物运移影响较为显著.     

重金属离子在土壤中迁移的模拟研究

在实验数据基础上做出合理的外推, 利用迁移公式, 模拟了若干年后重金属离子 在土壤中的迁移行为和相对浓度分布. 分析了时间、 水的通量密度、 金属离子的吸 附分配系数对金属离子在土壤中迁移及浓度分布的影响. 结果表明, 金属离子在土壤中的 迁移主要受水的通量密度和吸附分配系数的影响, 并随时间的增加而增加.     

煤矸石淋溶重金属运移过程的水动力学模型及应用

通过分析重金属污染物在地下环境系统中迁移转化特征，建立了包气带土壤水分运移模型和重金属污染物传输耦合数学模型，并分别采用隐式差分和算子劈裂方法对模型进行数值求解。数值模拟结果表明：重金属镉在地下环境系统中的浓度范围将沿地下水水流方向逐渐扩展，同一点位的浓度值呈逐渐增大的趋势，并且粘性土壤比砂性土壤对重金属具有较强的截留能力。这不仅为煤矸石在地下环境系统中迁移的动态规律，预测煤矸石堆放在周围可能造成的污染规律和污染程度提供理论指导，而且还可为对矿区开采前的规划与管理以及环境评价提供决策依据。     

重金属在土壤-地下水交互系统中的迁移特征

用砂箱实验装置模拟地下水在水平流动情形下重金属在土壤 地下水（土 水）交互系统中的迁移特征. 实验结果表明: 4种重金属在不同深度土壤中的平均质量比为Cr>Ni>Co>Cu, 土壤中垂向迁移能力为Cr>Ni≈Co>Cu; 4种重金属在不同深度地下水中的平均质量浓度为Cu>Cr>Ni>Co, 同一深度地下水平均质量浓度为Cu>Ni>Cr>Co; 4种重金属在土 水交互系统中沿水流方向和垂直方向的迁移能力均为 Cr≈Cu>Ni>Co; 污染源在淋滤6 h[KG*8]达最大释放量, 此时地下水中的重金属质量浓度达最大值.     

高新沙库区土壤重金属浸出特性及其对水质安全的影响

人类经济活动可能会造成土壤重金属污染,该污染在水土两相界面存在迁移转化过程,对人类健康构成威胁。对于城市水库的工程,其区域两相之间重金属迁移过程的研究尤为重要,需重点关注水土两相之间重金属的可溶出含量,以确保水库水质的安全性。通过土壤背景值调查、浸提动力学探究、水质风险评价、统计学分析并结合理论模型模拟演算,探究土壤重金属浸出特性并评估水质安全性。结果表明,在模拟极端浸提条件下,除了镍元素存在轻微超过生活饮用水标准限值外,铜、锌、镉、铅、汞以及砷重金属均处于无污染水平,水质相对安全;在模拟实际水库运行的模型演算中,各重金属的浸出浓度均远低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)以及《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类水标准限值,表明水库水质在实际运行中可以达到安全供水的要求。     

溶解性有机质对重金属在土壤中吸附和迁移的影响

溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、Cr、Cd在土壤中吸附能力是不同的,土壤对重金属吸附能力的大小顺序为PbCuCrCd。土柱实验表明,重金属Cu、Pb、Cd、Cr在土壤中的迁移规律相似,均为前期淋出液重金属含量较低,后期随时间的增大而增大,当达到吸附饱和后浓度趋于稳定。但不同重金属迁移速率各不相同,这与吸附实验结果相符。溶解性有机质的存在对重金属迁移的影响主要体现在迁移速率上,其穿透时间比去除有机质的情况短,有机质的存在有利于重金属离子向下迁移,但当达到饱和后对重金属迁移浓度影响不显著。     

垃圾渗滤液的环境污染特征及其研究进展

垃圾卫生填埋因操作简单、处理量大而成为我国处理城市生活垃圾的主要方法,其所产生的垃圾渗滤液因含有高浓度的有机污染物对地表水、地下水及土壤环境产生严重的污染.概述了垃圾渗滤液的产生及其污染特性;介绍了垃圾渗滤液对水环境的影响;重点阐述了垃圾渗滤液在土壤环境中的吸附行为与生物降解及其在土壤中的迁移行为,以及对土壤重金属环境行为的影响.     

我国油田土壤重金属污染与修复的研究现状

简要阐述了当前我国油田土壤重金属污染的现状及特征,并分析了其来源和危害;综述了土壤重金属污染修复的相关技术方法,并着重介绍了生物修复及其发展前景;同时对油田防治重金属污染提出了两点建议,指出土壤重金属污染的防治要以预防为主,以期实现油田的生态文明。