土壤残油释放过程中组分变化研究

将紫外分光光度法与色质联机分析结合起来,分析了在土壤中残留数十年的油类在静态重复淋洗、动态连续淋滤及间歇淋滤过程中释放出油类组分的变化。结果表明:静态重复淋洗过程中,淋洗液苯系物组成变化不大,而烯烃类物组成变化较大,但两者的相对含量基本不变;动态淋滤过程中,二烯烃类比例逐渐减小而苯系物的比例逐渐增大,淋洗时间越长,释放物危害越大;间歇使二烯烃类中戊二烯、环己二烯等含量高的组分的比例增大,但对苯系物的组成影响不大,间歇时间越长,淋滤液中二烯烃类比例越高,释放物对地下水的危害越小;上游水库间歇非连续放水时,残油释放物危害小。      

污染物质在包气带中运移规律的实验研究

通过室内淋滤实验,研究了酚,氰,砷,汞,铬在粉质轻亚粘土和中砂中的积累,运移规律：（１）土体对污染物质吸附净化均可分为强吸附阶段,饱和吸附阶段和吸附饱和阶段;（２）土体对污染物质的吸附净化强度与其粒度通常呈负相关;（３）酚,氰在包气带中降解的主要原因是自身的挥发性与生物分解作用。证实污染物质在包气带中的主要迁移形式为：Ｈ３ＡｓＯ３,Ｈ２ＡｓＯ３＾－,ＣｒＯ４＾２,Ｈｇ（ＯＨ）＾＋,ＧｇＯＨＣＬ,同     

降雨淋滤条件下淄河滩陈化残油释放试验

淄河滩陈化油污土层是引起大武水源地东部地区地下水污染的主要污染源之一，通过对油污土层采取原壮土桩样，在室内进行了旨在模拟大气降水作用时的残油释放试验研究，结果表明，平面上油污土层多年平均可淋出油量1449.26mg/m^2,油污土层的存在不仅使大量的地下水遭到石油物质污染，而且将是一个长期的污染源。     

氮素在包气带与饱水层迁移转化的实验研究

为研究浑河流域沈阳城区段岩土中氮污染物形态的区域特征,从模拟污染来源、污染途径和污染介质的差异着手,通过2个土柱的动态实验,观察含氨氮污水在经过地下包气带与饱水层时的不同转化过程. 依据研究区域水文地球环境化学特征,动态实验过程的监测指标包括氨氮,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,总铁,锰离子,高锰酸盐指数,pH,E_h值和ρ(DO)等. 结果表明:在土柱Ⅰ包气带通气性良好的环境中,硝酸盐氮是污染地下水的氮素主要存在形态;在土柱Ⅱ饱水岩层缺氧的还原性环境中,氨氮是污染地下水氮素的主要存在形态;区域水文地球化学场及其岩层的岩性决定了氮的存在形态.      

包气带砂层中垃圾渗滤液自然衰减作用研究

通过实验定量分析了包气带砂层中影响垃圾渗滤液污染物自然衰减的吸附作用和生物降解作用。通过静态吸附实验计算得到砂层对COD和NH4+的理论最大吸附量为52.36和35.34 mg/kg。在生物降解作用研究中,确定HgCl2为生物作用抑制剂,最佳抑制浓度为10 mg/L。通过模拟柱对比得出包气带砂层中,生物降解是垃圾渗滤液污染物自然衰减的主要机制。生物作用和自然衰减条件下,垃圾渗滤液中COD在包气带砂层中的一级衰减动力学方程分别为:ρ(COD)=642221e-0.0017t和ρ(COD)=642221e-0.0021t。     

铅和铬污染包气带及再释放规律的实验研究

利用有机玻璃柱模拟包气带,研究了Pb2+和Cr6+在污染包气带时的迁移转化规律,以及雨水淋洗受污染包气带中重金属再释放规律.结果表明:包气带受重金属污染过程中,铅和铬在粗砂包气带中的迁移速率分别为7.25cm/d和0.4cm/d,远大于其在细砂包气带中的迁移速率4.46cm/d和0.36cm/d,且Cr2O72-形式存在的六价铬在包气带中的迁移速率比的铅离子迁移速率大10倍以上;在模拟实验中,溶液在通过包气带区域时六价铬还原为三价铬的反应很弱,通过包气带的水样中三价铬未检出,并且包气带介质中三价铬含量(0.006mg/kg)几乎为零;雨水淋洗铬和铅污染的粗砂和细砂包气带模拟研究中铅淋洗溶出率为0.056%和0.112%,铬淋洗溶出率为62.33%和40.36%.因此,Cr2O72-在砂质包气带中的迁移性很强且容易从介质表面淋洗去除,而铅在介质中的迁移性较差且很难从介质中淋洗去除掉.     

包气带土层的反硝化强度测定方法研究

包气带土层的反硝化作用影响因素复杂,目前尚无较好的反硝化强度测定方法.本文经比较,选择以"地中渗透土层加底物消失平衡法"为参照,改进为向构建的田间渗透箱(柱)原状土层施入一定的硝态氮液态肥料,并配合同步测试土壤的有机氮矿化量、微生物固持无机氮量以及氮挥发量、作物吸收氮值等,再与土层的硝态氮净输入量、本底量、末期量及铵氮...     

包气带中造纸废水COD天然生物降解作用

通过野外试验和土柱实验,研究了造纸废水渠底部包气带中,天然形成的生化层分布特征及其对ＣＯＤ降解能力和机制．结果表明,包气带中生化层由生物氧化带和生物还原带组成,生化层的发育厚度受包气带厚度控制,当包气带厚度大于１０ｍ 时,生化层发育良好,对ＣＯＤ的降解率达到９７％ 以上．     

保守性离子在包气带层状土中运移规律研究

为研究溶质在多层层状包气带土中运移规律,选取5种颗粒配比不同的土样填装成由粗及细和由细及粗两分层顺序相反的土柱,通过室内试验研究保守性Br-在两种不同结构层状土中基本运移规律。研究得出:当土体表层遭受浓度为200 g/L Na Br一次性污染,在15 mm/12 h降雨强度下,Br-在第1、2层土体浓度经历快速上升段、峰值段、下降段3个阶段变化,第3、4、5层土体浓度经历上升段、平稳下降段。试验结束时,Br-在由粗及细的土柱中分布较均匀,在由细及粗的土柱中集中在表层;溶质穿透整个土柱的时间,由粗及细结构比由细及粗结构提前96 h。结果表明,在截污性能和延缓溶质向地下水补给方面,由细及粗结构均要优于由粗及细的结构。     

PTA生产废液在包气带中迁移的模拟研究

以一工厂PTA生产废液为研究对象,选择COD为PTA生产废液特征污染因子,通过静态吸附及土柱淋滤实验确定包气带土层粉质粘土对PTA生产废液中污染物质的吸附、生物降解及弥散系数,利用Hydrus-1D软件建立污染物在包气带中迁移的对流-弥散模型,预测其在包气带土层中的迁移规律.结果表明:包气带中粉质粘土对PTA生产废液中污染物质有吸附、降解等阻隔作用,但吸附、降解系数均很低,分别为0.256cm3/g 和0.0077d-1.因此当PTA生产废液的COD浓度为4000mg/L,蓄水池中废液深5m,定水头持续淋滤厚为10m的包气带时,11.76年潜水面处地下水中COD含量超标.     

非饱和带柴油入渗实验研究及HSSM模拟

通过土柱模拟实验研究了柴油在不同含水率、不同粒径砂土中的入渗及残留特征,并采用HSSM(Hydrocarbon Spill Screening Model)模拟了柴油在含水率为6%中砂介质中的入渗过程.结果表明:随着介质含水率增加,柴油在介质中湿润锋推进速度先增大后减小,最快速度对应含水率处于相应介质最大残余含水率40%~50%范围内,残余柴油量随介质含水率增大而减小.在细砂、中砂和粗砂3种介质,柴油入渗平均湿润锋推进速度分别为0.42,0.52,0.73cm/min;平均残余柴油量分别为98.10,68.70,48.79mL. 湿润锋推进速度及残余柴油量均与介质粒径呈负相关.HSSM拟合柴油在含水率为6%中砂介质中的湿润锋推进速度为0.5832cm/min,与实验值0.5689cm/min相比,相对误差为2.51%.HSSM能较好的模拟柴油在非饱和带入渗过程,对于土壤及地下水污染预报具有重要意义.     

不同状态下包气带除氮及阻止氮污染能力的实验研究

通过土柱模拟实验方法对包气带三种状态下，即天然自净、分别向包气带介质中注入营养以及人工培殖的高效脱氮菌，阻止氮污染及除氮能力进行了研究与评价。结果发现向包气带介质中注入人工培殖的高效脱氮菌这种状态具有很强的除氮和阻止氮污染的能力，进而给出了该种状态下细菌脱氮反应动力学模型。为实施利用包气带进行污水除氮和控制面源氮源污提供了科学依据。     

非饱和带强化反应层脱氮的试验研究

自然堆肥过程中,畜禽养殖产生的粪污渗滤液入渗土壤非饱和带.高浓度有机氮在微生物作用下经由复杂的地球化学过程转化为各种含氮物质,其中硝酸盐迁移能力较强,在降雨条件下入渗地下水,造成区域性地下水硝酸盐污染.在非饱和带中构建由木屑和壤土组成的强化反应层,通过间歇性的原位淋溶脱氮试验,系统地研究了非饱和带含水量及COD、硝态氮、亚硝态氮和氨氮的浓度变化规律,评价了强化反应层的脱氮能力.研究结果表明:①反应层中木屑材料的强吸水特性使得灌水后短时间内反应层含水量大幅提升,形成有利于反硝化进行的厌氧环境.木屑通过水解作用释放大量溶解性有机碳,供给反硝化微生物进行脱氮.②在入渗硝态氮浓度为170.00 mg·L~(-1)条件下,反应层对硝态氮去除率最高可达97.63%.反应层脱氮量随处理水量增加而提升,当上层为砂土时脱氮量最高,可达24.61 g·m~(-3).③反应层中的NO~-_3-N发生了完全反硝化,出水中NO~-_2-N浓度低于0.5 mg·L~(-1),几乎不发生积累.同时,反应层中发生的DNRA过程使氨氮浓度小幅升高.强化脱氮反应层可阻控硝酸盐污染地下水.     

定水头条件下淄河滩陈化残油淋溶释放试验

淄河滩陈化油污土层是引起大武水源地东部地区地下水污染的主要污染源之一.通过对油污土层采取原状土柱样,在室内进行了模拟淄河滩地存在不同厚度表流时的残油淋溶释放试验.结果表明,在设定的试验条件下,油污土层可淋出水量24.56610⁴m³、油量1185.1kg; 水层厚度对渗出水的油浓度影响不大,渗出油的多少主要决定于渗出水的数量;太河水库放水补源方式对残油释放量的影响不起决定性     

Mixed surfactant washing of petroleum contaminants from the soils and sediments in the unsaturated zone

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｓｏｉｌｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｆｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｃ?..     

溢油污染潮间带大型底栖动物体内总石油烃含量及风险动态

以溢油污染潮间带大型底栖动物无齿螳臂相手蟹为对象,研究其体内TPH含量分布及动态变化,并开展健康风险评估,判断污染区域生态系统修复与恢复措施的有效性,从而为类似溢油事故的处理处置提供参考.分别在采取应急处置后、应急处置1 a后和二次修复1 a后采集了沉积物和相关生物体样品,采用紫外分光光度法和荧光分光光度法测得TPH含量.结果表明,二次修复1 a后生物体内脏和肌肉组织中TPH含量较应急处置1 a后呈显著下降趋势(p0.05),分别下降了64.28%~83.81%和27.44%~48.02%,生物体内脏组织中TPH含量明显高于肌肉组织,且二者呈现显著正相关关系(p0.01).二次修复1 a后生物体内脏和肌肉组织中TPH含量与应急处置后沉积物中TPH含量呈明显的线性关系(y=0.001x+4.3831,R2=0.9089;y=0.0004x+1.7744,R2=0.8705),表明溢油事故造成的沉积物污染是影响生物体内TPH累积的一个重要因素.同时,人体健康风险评估结果显示,应急处置1 a后和二次修复1 a后生物体体内的TPH暴露风险指数均处于可接受水平,采取二次修复后,暴露风险指数有明显下降趋势,较应急处置后下降了62.81%~82.31%.研究结果表明应急和修复措施均取得了一定效果,可为今后类似事故处理处置提供参考.     

南水北调对密云水库水位变幅带土壤磷释放量的影响

南水北调来水引起的水位上涨可能会导致密云水库水位变幅带土壤中磷的释放.过量的磷可能会引起水体富营养,因此,研究水库变幅带磷释放风险对密云水库水质安全保障具有科学指导意义.本研究采用连续浸提法测定密云水库变幅带土壤及沉积物中弱吸附态磷(NH_4ClP)、铁磷(BD-P)、铝磷(NaOH-P)及钙磷(HCl-P)等4种不同形态磷含量,探讨其分布特征;并在室内进行了磷释放模拟实验,估算了南水北调来水引起水库水位上升所致的易释放磷的释放量.结果表明,NH_4Cl-P、BD-P、NaOH-P、HCl-P广泛地分布于密云水库变幅带土壤及沉积物中.在白河、内湖及潮河3个库区,磷形态分布具有一致规律,即HCl-PNaOH-PBD-PNH_4Cl-P.因密云水库变幅带为中国典型的北方碱性土壤,变幅带无机磷主要为钙磷.NH_4Cl-P在3个库区变幅带土壤中含量相差不大,在受水动扰动力影响较小的内湖库区BD-P含量略高于其它2个库区.在3个不同库区中,潜在活性磷NH_4Cl-P和较稳定的NaOH-P在岸上和水陆交界面土壤及水下沉积物中含量相差不大,受氧化还原条件影响较大的BD-P在沉积物中的含量略高于岸上和水陆交界面土壤.磷释放模拟实验及释放量估算结果表明,水库水位上涨3 m的情况下,白河、潮河和内湖库区淹没变幅带土壤分别释放1.02、0.80、0.37 mg·m~(-2)易释放磷.白河和内湖库区变幅带被水淹没土壤中磷释放的风险可能更高,需加强防护.     

~(60)Co、~(85)Sr和~(134)Cs在非饱和黄土中迁移特征研究

经过2年的野外核素示踪试验、实验室柱试验、批实验以及数值模拟，获得^60Co、^85Sr和^134Cs在非饱和黄土中迁移特征如下：（1）非饱和黄土上述核素具有很强的吸附作用，经2年的试验，^85Sr的浓度峰位在天然条件下迁移不到2cm，喷淋条件下迁移13cm；^60Co和^134Cs在天然和喷淋条件下迁移甚微。（2）^85Sr在喷淋条件下迁移出现两个浓度峰。（3）^60Co、^85Sr和^134Cs迁移“快成份”在环境的安全评价中不容忽视。（4）在含水量和入渗水量很低时，扩散对核素迁移起主导作用。(5)水入渗量对^85Sr迁移速度和横向扩散无明显影响。（6）静态法测定的Kd值比野外求得的值大。（7）核素在非饱和黄土中的延迟系数Rd不是常数。