地下水污染修复中的PRB技术

可渗透反应墙（permeable reactive barrier）技术是近年来比较流行的一种地下水原位处理方法,在许多的欧美国家已开始广泛的应用。本文阐述了该处理技术的概念、基本原理、系统的主要结构类型、反应活性材料的选取,现状应用情况,分析其存在的问题,并指出今后的发展方向。     

碳纳米管在地下水污染修复中的应用

目前,地下水污染日趋严重,各种有效修复地下水污染的方法被广泛研究.介绍了地下水的污染概况、污染物的种类和危害以及修复技术和研究现状,对碳纳米管在吸附去除地下水中重金属和有机污染物方面的应用做了详细的阐述.     

海洋石油降解菌的筛选与降解性能研究

从大连港表层被石油烃污染的海水中筛选出14株石油降解菌,并从中选出了一株优势菌(命名为HD-1)。通过16Sr DNA方法鉴定该菌株属于厦门栖东海菌属。该菌株接种后前1 d为对数增长期,2~10d为稳定期,10d后细菌密度下降。温度,营养盐和接种量都显著影响该株菌的石油烃降解效率:最佳降解温度为22℃,最佳氮源磷源组合为氯化铵+磷酸氢二钠。     

通过不均匀土介质管线的三维地震反应

利用弹性半无限空间动力问题的基本解求解了通过不均匀。介质管线与土的动力相互作用，进而进行了三维地震反应分析．     

渗透性反应墙在地下水处理上的应用

渗透性反应墙是一种建于地下的地下水处理系统,简称PRB技术。当被污染的地下水流过这一系统时,墙内有反应性的处理介质将污染物从地下水中消除或固化。这项技术已经成功地用来处理被多种化学物污染的地下水。     

海洋石油烃降解菌的降解性能与固定化研究

对2株海洋石油烃降解菌(HD-1和HD-2)进行了研究;采用气相色谱法分析了这2株菌对正构烷烃组分的降解情况。结果表明HD-1菌株对正构烷烃的降解性能优于HD-2菌株。碳链的长度对降解率有显著影响。C11能分别被HD-1和HD-2降解90.9%和73.8%,但C25却只能被降解73.3%和27.7%。采用麦饭石、孔质砂和稻壳碳固定混合菌液后,对培养液中柴油的去除率都明显高于未固定化的菌液的去除率,其中麦饭石固定化菌的去除率最高,达到98%。     

PRB技术处理污染地下水的试验研究

试验采用粗砂、零价铁、富含微生物的土壤和锯末按不同比例搅拌均匀形成混合物,以此为介质做成可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier,简称PRB)反应器;取大通垃圾场产生的垃圾渗滤液,分别稀释5倍和40倍制成水样,作为模拟污染的地下水;进行2组正交试验,对各反应器的综合处理效果进行对比分析,结果表明:地下水中污染物的含量增高时,PRB出水pH值的增幅也会随之增大;进水污染物浓度变化时同一反应器CODCr去除率、BOD5去除率差异均很大,部分反应器CODCr和BOD5去除率在50%以上,但也有反应器出水CODCr和BOD5不降反升;2组正交试验的浊度去除率都处在较高的水平,许多反应器浊度去除率达到了80%~90%;进水浓度低时反应器的色度去除率超过70%。因此,用PRB处理受垃圾渗滤液污染的地下水是可行的。同时,从正交试验结果也得出了进水污染物浓度不同时PRB的最佳介质配比、反应时间以及各影响因素的主次排序,为PRB进一步的研究和设计提供了依据。     

石油污染物对土壤的破坏及环境修复技术研究

随着石油的勘探开发和区域经济不断发展,我国石油污染问题日益凸显,土壤污染日趋严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程中,污染、遗漏、井喷、输油管道泄漏等事故频发,导致严重的土壤污染。对生态环境、食品安全和人身健康构成严重威胁,成为困扰环境领域重要的社会与环境问题。因此,对石油污染土壤进行修复,恢复其生态功能迫在眉睫。本文主要概述当前土壤石油污染的危害及其现状,介绍主要的石油污染土壤修复技术及适用范围。同时指出在石油污染土壤的治理过程中,应注意传统方法与生物修复方法相结合。发挥各自优点,综合考虑经济效益、社会效益和环境效益。     

EK-PRB对Pb(Ⅱ)污染土壤的修复效果研究

通过一种可变换阵列式电极的电动-可渗透反应墙(EK-PRB)装置,以沸石+粉煤灰组合为PRB材料,研究了电压梯度和土壤含水率在EK-PRB修复Pb(Ⅱ)污染土壤的过程中对于去除效果的影响。试验过程中,修复周期定为5 d,设置了不同的电压梯度(1.5,2.0,2.5 V/cm)和含水率(25%,30%,35%),进行了9组正交试验。结果表明,提高电压梯度、增大含水率对于Pb(Ⅱ)去除效果均具有增强作用,由此得出了以沸石+粉煤灰作为PRB材料时,EK-PRB修复Pb(Ⅱ)污染土壤的含水率和电压梯度最佳组合,即在电压梯度和含水率分别为2.5 V/cm和35%时,Pb(Ⅱ)的修复效果最好,去除率最高达到了80.7%。证明了沸石和粉煤灰作为组合材料时,EK-PRB联合修复技术在处理Pb(Ⅱ)污染高岭土时的可行性,可以为EK-PRB在PRB材料的改性和创新上的发展提供支持和依据。     

不同介质下羟基铝交联蒙脱土及其产物性能的研究

分别在NH_4OH和NaOH介质中用羟基铝低聚物交联临安土和累托石。结果表明,二种介质中均能制得交联产物,且NH_4OH介质中交联物的表面酸性、异丙苯裂解活性均高于NaOH介质中的交联产物。从而体现了NH_4OH介质中交联的优越性。     

新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水

以功能微生物、泥炭和粗砂为填充介质设计新型生物反应墙,研究了反应墙对地下水中石油烃污染物的修复效果与机理。结果表明:运行期内生物反应墙修复效果良好,苯系物、萘系物及菲去除率为83.6%～99.85%,其中71.23%～99.71%在墙体前半部分被去除。泥炭介质和功能微生物能够稳定发挥对污染物的吸附与降解功能,32.63%～77.98%的BTEX和97.14%～99.81%的目标PAHs被泥炭吸附去除;18.96%～50.98%的BTEX和已吸附于泥炭上的大部分石油烃污染物均显示被生物降解。微生物对污染物的降解可有效延长泥炭的吸附寿命,泥炭对功能微生物的营养供给可使反应墙内长期保持较高的功能微生物数量,每克干介质约含有3.46×106～6.16×109个。因此新型生物反应墙原位修复石油烃污染地下水是可行的。     

深基坑复合土钉墙受力性能的计算机模拟分析

为了揭示土钉+水泥土搅拌桩复合土钉墙的受力规律,采用数值模拟方法,建立了整体三维有限元计算模型,模型考虑了基坑的空间作用,克服了二维平面或局部三维有限元模型的不足,模拟了复合土钉墙的施工过程,分析了土钉的轴力,计算结果表明:(1)基坑的角点效应对土钉轴力的影响范围约为0.5倍的开挖深度;(2)每排土钉轴力峰值处距开挖面0.2~0.25倍的钉长;(3)中下部土钉受力较大.     

地下水条件下平行双隧道对场地地震反应影响的分析

通过有限元方法建立含有地下水及平行双隧道结构的场地模型,在模型底部输入水平地震波,分析场地表面在均匀土和层状土两种场地条件下的加速度变化规律。研究结果表明:隧道间距大小对地面的地震反应不是单纯的放大或缩小作用,而是影响地表加速度峰值的出现位置;地下水与地下结构的存在使地表不同位置呈现不同的反映情况,且层状土场地的放大效应比均匀土要大;双隧道对地震波的反射叠加作用,场地表面产生竖向加速度,其中隧道内侧的竖向加速度要大于隧道外侧,隧道外侧的竖向加速度要大于隧道上方的竖向加速度。     

复合土钉墙中搅拌桩对变形及土钉拉力的影响

复合土钉墙中的水泥搅拌桩对于减小基坑水平位移、改善土钉的受力状态有重要作用,但目前对于搅拌桩在复合土钉墙中这一作用的研究多局限在定性探讨,未进行较为量化的分析,在复合土钉墙的设计中也一般将搅拌桩作为安全储备.文中通过对复合土钉墙的有限元分析,对复合土钉墙中不同搅拌桩排数、长度及不同土层情况进行了对比研究.结果表明,设置不同排数的搅拌桩对于复合土钉墙的受力机理、变形特性、土钉拉力大小及分布均有较大影响,1~2排搅拌桩较为合理,过多的搅拌桩排数可能会导致复合土钉墙出现重力式挡墙的受力、变形性态,增加上部土钉的拉力.     

对止水型复合土钉墙支护技术的探讨

近年来,随着我国建设的发展,在建设中采用止水型的复合土钉墙技术,可解决地下水位较浅时,由于基坑降低地下水引起的地面沉降、道路开裂造成环境的破坏等问题。本文就对止水型复合土钉墙支护的结构型式、设计计算、变形控制、施工应用等技术进行了探讨。     

河砂颗粒与缓速土酸的反应动力学模型

通过实验研究了河砂颗粒与高浓度缓速土酸的酸岩反应过程及其影响因素.实验结果表明:在一定温度下,随着反应时间的延长,4种不同粒径河砂的损失量增大而反应速率减小;随着河砂颗粒变小,颗粒损失量增大,反应速率也增大;随着反应温度的增加,颗粒的损失量增加,反应速率也增大.基于未反应收缩核模型,建立了描述酸岩反应的反应动力学模型,可描述酸岩反应过程中岩石颗粒的损失量随时间的变化规律.     

地面超载对土钉墙工作性能影响的有限元分析

为了揭示土钉墙在地面超载作用下的受力和变形规律,采用有限元方法,建立了整体三维有限元模型,模拟了某深基坑土钉支护的施工过程,分析了地面超载对开挖面水平位移、坑后地面沉降、坑底隆起以及土钉轴力的影响.结果表明:随着地面超载的增加,开挖面的水平位移、坑后地面沉降均近似呈线性增加,地面超载对坑底隆起的影响较小,地面超载对上部各排土钉轴力的影响要大于下部各排.     

土-结构相互作用的非线性反应

为了建立合理的高层建筑在强震作用下的土结构非线性相互作用分析模型,进行了结构基础地基体系模型的振动台实验·实验验证了土性非弹性引起的非线性效应以及基础和周围土体局部脱离接触所引起的非线性效应·通过数据分析给出了非线性反应的基本特征,为合理估计两种非线性的影响提供了实验基础·分析表明完整的土结构体系非线性模型中要充分考虑到基础翘离的影响,包括翘离引起的基础有效接触刚度的变化以及竖向振动与水平和回转振动三者的耦合效应·     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

本文以聚丙烯(PP)为基体,分别以凹凸棒土(ATB)有机改性凹凸棒土(ATBf)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备了PP/ATB、PP/ATBf复合材料。对改性ATBf进行了TEM结构表征并讨论和比较了ATB、改性ATBf对PP/ATB、PP/ATBf复合材料的机械性能、流动性能、结晶行为的影响。结果表明PP-g-MAH均匀地吸附在ATB表面,达到了表面改性的效果测试,ATB和ATBf的加入都能使复合材料的拉伸性能和冲击性能大大提高:在ATB含量为1wt%时,PP/AT复合材料的拉伸强度达34MPa,冲击强度达到了2.8kJ/m2;当ATBf的含量达到2wt%时,PP/ATBf复合材料的拉伸强度达到了37.5MPa,冲击强度明达到了3.3kJ/m2。ATB、ATBf的加入,对基材起到了明显的成核作用,降低了复合体系对对结晶温度的依赖性,提高了结晶速率。ATB的加入对复合材料熔融指数的增加不大,而ATBf的加入对提高了复合材料流动性能。     

基于呋喃、马来酰亚胺Diels-Alder反应的自修复水性聚丙烯酸酯涂料的制备及性能研究

基于呋喃和马来酰亚胺之间的可逆Diels-Alder(DA)反应,成功制得一种通过热驱动而具备自修复特性的水性聚丙烯酸酯涂料,并对自修复的条件进行了探索和优化。首先合成带呋喃官能团的丙烯酸酯单体(FEEMA),将其与常用的丙烯酸单体无皂乳液共聚合,得到稳定的水性丙烯酸酯乳液,并对其进行红外光谱、凝胶渗透色谱和粒径测试。其次设计合成出能够水分散的、带聚醚链的双马来酰亚胺(D-400-BMI),使其与水性丙烯酸酯乳液进行Diels-Alder反应得到水性聚丙烯酸酯交联膜。利用红外光谱及差示扫描量热法跟踪不同条件下的Diels-Alder反应和retro-DA过程,结果表明当聚合物中的FEEMA质量分数为30%、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯质量比为1∶5时,由自制的较软链段分子D-400-BMI制备的交联膜有较好的修复性能。交联膜被划伤后,经140℃热处理再缓慢冷却至室温,可对表面划伤和摩擦痕迹有良好的修复效果。此外,制备的交联膜还具备良好的耐热性能和机械性能,在表面涂层划痕和微裂纹自修复方面有潜在应用前景。