PRB修复垃圾渗滤液污染地下水过程中pH值变化分析

随着城市化的不断发展,生活垃圾产生量越来越多,因管理不善,导致垃圾渗滤液污染地下水的问题越来越突出,污染地下水的修复研究迫在眉睫。实验模拟地下环境,以被垃圾渗滤液污染地下水为研究对象,分别用沸石、无烟煤、陶粒、活性炭、炉渣、粉煤灰、零价铁作为反应介质,设计了6种地下可渗透反应墙（PRB）,分别为反应器1、2、3、4、5和6。分3个阶段对PRB技术治理污染地下水中pH值影响和变化进行模拟研究,分析反应器pH值降低的原因并探讨pH值变化机理。实验结果表明,所有反应器pH值较进口降低,第三阶段出口pH值平均值较进口平均降低0.40;因水解酸化反应存在,产生一定量NH4＋和有机酸,造成反应器出水pH值降低和复合填充材料NH4＋相对去除率降低,说明PRB技术治理渗滤液污染地下水具有一定可行性,但技术方法有待继续深入研究。     

PRB修复垃圾渗滤液污染地下水过程中NH4+ 的变化规律

实验模拟地下水修复,以被垃圾渗滤液污染地下水为研究对象,分别用沸石、无烟煤、陶粒、活性炭、炉渣、钢渣、粉煤灰、零价铁作为填充材料,设计6种可渗透反应墙（PRB）,分别为反应器1、2、3、4、5和6。分3个试验阶段对PRB技术修复污染地下水中NH4+ 变化规律进行实验模拟研究,分析了反应器NH4+ 变化原因并探讨了NH4+ 变化机理。实验结果表明：NH4+ 去除率普遍较低,含沸石反应器脱氮效果最好,也仅为49.8%,部分反应器甚至出现负值;水解酸化作用,产生一定量NH4+ 和有机酸,造成反应器出水pH值降低和填充材料NH4+ 相对去除率偏低。PRB技术治理渗滤液污染地下水具有一定可行性,但技术有待继续深入研究。     

矿化垃圾中植物大量营养元素含量的剖面分布特征

对经长期填埋后已稳定化的垃圾进行开采和资源化利用,能增加现有填埋场库容,对解决城市生活垃圾填埋场紧张的现状具有重要意义。以一个已运行10a以上的垃圾填埋场为研究对象,对已填埋6、8、10a的矿化垃圾中一些植物大量营养元素的剖面分布进行了测定。结果表明：（1）矿化垃圾中氮、磷、钾养分的浓度总和已达到国家有机肥养分含量标准,有机质含量也明显高于土壤的有机质含量,从植物养分供应的角度看,矿化垃圾可具有资源化利用的价值;（2）矿化垃圾中养分主要以氮素为主,磷、钾营养元素的总量较低,但速效态含量相对较高;（3）不同填埋深度的矿化垃圾中,主要营养元素的含量大部分在填埋8~10a后达到相对稳定的状态,但受矿化垃圾组成成分复杂性的影响,部分形态营养元素的变化规律不明显。     

城市地下水水源地水质预测研究

城市地下水水质的好坏直接受城市污水和城市垃圾的影响。地下水的主要污染途径为雨后垃圾场内垃圾淋滤液的间歇入渗和排污干渠内污水的连续入渗。以沈阳市某地拟建地下水水源地的污染源为研究对象 ,根据地下水的主要污染途径和污染方式 ,利用二维平面扩散数学模型 ,对城市垃圾场的雨水淋滤液 ,在地下水含水层中的运移进行了数学模拟 ;利用地下水与地表水联测的方法 ,对地下水受排污干渠污水的影响进行了定性分析 ,从而对水源地的地下水进行了定性、定量水质预测。预测结果为 :研究区拟建水源地地下水 2 0a内不会受城市垃圾场和排污干渠的影响。     

基于Visual Modflow的某油库地下水污染模拟

[目的]对陕西省黄陵县某油库地下水污染状况进行模拟,为油库区地下水污染的辅助预测和防治提供科学指导。[方法]通过野外调查试验获得初始参数,应用Visual Modflow软件建立了地下水水流模型,进行模型识别验证,获得最终水文地质参数。耦合水流方程与污染物迁移方程,得到地下水溶质运移模型。[结果]模拟了两种假设情形下运移情况:正常工况和油罐漏油。数值模拟预测了污染的范围和程度。到预测时间20a,污染物影响范围最大。[结论]污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大,污染浓度随距离增大而减小;两种情况下,油罐漏油时对水环境造成的影响更加恶劣,污染范围远超出油库区。     

土壤修复技术的可持续性评价——以原位稳定/固化技术和异位填埋技术为例

土壤修复技术的可持续性是评价土壤修复工程的可持续性和选择土壤修复技术的重要依据.本研究以上海某重大工程的污染场地土壤修复为例,运用多标准分析法(MCA),从人体健康、社会、能源消耗以及环境保护等角度,对两种典型的修复技术(原位稳定/固化,异地填埋)的可持续性进行综合分析和评价.结果表明,稳定/固化技术是一种较为经济且环境污染少的可持续的修复方法;填埋技术不仅经济成本较高,而且温室气体排放种类多,对社会的可持续发展较为不利.     

固体废物处理厂地下水污染预测及控制模拟

[目的]以江苏省镇江市新区大港片区某固体废物处理厂为研究对象,对地下水污染情况进行模拟研究,为同类建设项目及企业的地下水污染预测和防治提供参考。[方法]通过系统分析该固体废物处理厂野外水位和水质观测数据以及水文地质条件等资料,利用Visual Modflow软件构建了地下水水流和溶质运移模型。[结果]对厂区污水处理站防渗破损后特征污染物CODMn和氨氮运移情况以及地表硬化污染控制措施对污染物的阻隔效果进行预测评价,数值模拟预测污染物的影响范围、超标范围和最大运移距离。预测时间20a后,污染物影响范围最大,运移距离最远,且CODMn影响范围较氨氮大,运移距离较远;地表硬化后,20a后污染羽未超出评价范围。[结论]污染物主要沿水流方向迁移,对水环境的影响随时间逐渐增大,污染物浓度随着迁移距离的增加而减小,不同污染物在地下水含水层中的溶质运移范围和迁移距离不同。地表硬化措施能有效控制污染物扩散。     

垃圾填埋场渗滤液地下原位脱氮技术综述

氨氮是城市垃圾厌氧填埋过程中产生的常见的污染物。由于氨氮的持久性和生物毒性,生活垃圾填埋场渗滤液中氮的脱除已引起了人们的高度关注。文中结合国内外的研究现状的基础,论述了厌氧渗滤液回灌、强制通风好氧填埋、准好氧填埋和生物反应器填埋四种垃圾渗滤液原位脱氮处理技术的原理、技术特点、工程投资、运行成本以及处理效果等;指出了垃圾填埋场渗滤液原位脱氮技术的未来研究重点：填埋场内脱氮机理和脱氮速率的深入研究、工艺控制优化研究以及生物反应器填埋的实际应用设计研究。     

基于知识图谱分析的污染场地研究现状与发展趋势

为了解国内外污染场地相关研究状况,利用知识图谱工具VOSviewer、CiteSpace与HistCite对Web of Science核心合集数据库中发文的主要国家（地区）与机构、主要发文期刊、主要研究学者、重要文献和研究热点及其变化趋势等进行了计量分析。结果表明：（1）污染场地的研究涉及多个国家之间相互合作,发文机构中中国科学院、橡树岭国家实验室、滑铁卢大学、中国科学院大学与亥姆霍兹环境研究中心在该研究领域合作广泛。中国于近五年发文量超过美国,成为该领域发文最多的国家。（2）污染场地研究的主要发文期刊有Science of the Total Environment、Chemosphere、Environmental Science & Technology、Environmental Science and Pollution Research等,Naidu Ravi、Huang Guohe、Megharaj Mallavarapu等是该领域发文较多的研究学者。污染场地前十（TOP 10）的重要文献中,生物修复相关内容中占据了较高比例。（3）关键词聚类网络主要可分为污染场地生物毒理研究、土壤重金属及修复技术、污染物环境行为及水体修复、有机污染物生物修复等4类。（4）文献计量的结果分析表明土壤与地下水均为污染场地有害物质重要承载体,污染场地中土壤和地下水具有一体性,如果忽视了对地下水中污染的修复,则可能会导致场地的二次污染。重金属与多环芳烃是污染场地重点关注的污染物,我国目前重金属污染防治工作依然不容乐观,需要进一步加强和落实相应工作。寻求高效绿色的修复技术仍是解决污染场地问题的一个重点,提升微生物修复技术在有机污染场地修复中的应用价值,具有重要意义。     

西南岩溶地区地下水污染及防治途径

岩溶地下水资源是西南岩溶山区最重要的生活生产用水来源,也是西南岩溶地区实现社会经济与生态建设全面可持续发展的重要保障。在分析西南岩溶山区地下水资源开发利用状况的基础上,对西南岩溶地区地下水污染现状及特点进行了调查分析。结果显示,西南岩溶地区地下水污染源主要来自城市经济活动、工矿开采及"三废"排放、农业生产面源污染、农村生活垃圾污染4个方面。提出了加强岩溶地区地下水调查及定位监测;加强水环境保护的宣传教育,提高村民水环境保护意识;调整产业结构,推进农村垃圾集中处理;发展有机生态农业;推进农村生态环境综合治理及地下水污染治理技术攻关等相应的防治与调控对策,认为防治岩溶地下水污染的关键在于预防。     

聚氯乙烯行业汞污染场地土壤修复技术研究进展

聚氯乙烯行业将成为我国汞公约履约的最重要领域,相关产业生产、升级、腾退转型导致的汞污染地块潜在数量与风险巨大,需要提前开展相关修复技术储备和工程应用实践研究;通过调研总结我国聚氯乙烯行业产业特点、生产工艺导致的汞污染途径与风险特征,对国内外汞污染地块土壤修复常用的修复技术有固化稳定化、热脱附和土壤淋洗等;从污染源控制、污染扩散阻隔、污染土壤及地下水修复等多方面和技术特性、工程实施两个维度,选取修复技术指标,提出多层次构建修复技术筛选矩阵标准;以期为聚氯乙烯行业汞污染地块环境评估与修复提供技术参考。     

电子垃圾影响区多氯联苯污染农田土壤的生物修复机制与技术发展

电子垃圾中含有大量多氯联苯等有毒有害物质,对电子垃圾的不当拆解可造成土壤、水体和大气的污染,进而对生态环境和人体健康构成潜在的威胁。生物修复是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能,加速去除环境中污染物质的过程。根据修复所用的主体,生物修复又可分为植物修复、微生物修复、动物修复及其联合修复等。本文结合笔者的研究工作,综述了我国东南沿海某典型电子垃圾拆解区土壤多氯联苯的污染特征,并介绍了当前国内外对多氯联苯污染土壤的微生物修复、植物修复和植物-微生物联合修复技术及其机理研究的现状,并提出未来研究趋势,旨在为促进污染区土壤环境生物修复的深入研究、保障污染区的农产品质量安全和人体健康提供理论参考。     

污染地下水的生物修复技术

论述了污染地下水对人类的危害，对污染地下水的生物修复技术进行了介绍，并分析了每项研究内容的优缺点。     

中国污染场地修复现状及产业前景分析

土壤和地下水是人类赖以生存的物质基础,2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》以及近年来诸多污染事件的曝光,都表明我国土壤与地下水污染问题日益突出,并严重威胁人体健康,因此,污染场地土壤与地下水的修复治理刻不容缓。我国污染场地修复起步较晚,相应的管理体系尚未完全建立,导致当前污染场地的调查与修复存在相关法律法规和标准不完善、场地修复资金落实困难、污染场地修复技术工程应用经验不足、场地资料整合困难以及地下水修复被忽视等问题。在我国污染场地修复产业发展潜力巨大的背景下,只有深刻认识到上述问题现状并建立规范的市场秩序才能更好地推动修复产业的健康发展。     

污染场地研究现状与发展趋势：基于知识图谱的分析

为了解国内外污染场地相关研究状况,利用知识图谱工具VOSviewer、CiteSpace与Hist Cite对Web of Science核心合集数据库中发文的主要国家(地区)与机构、主要发文期刊、主要研究学者、重要文献和研究热点及其变化趋势等进行了计量分析。结果表明:(1)污染场地的研究涉及多个国家之间相互合作,发文机构中中国科学院、橡树岭国家实验室、滑铁卢大学、中国科学院大学与亥姆霍兹环境研究中心在该研究领域合作广泛。中国于近五年发文量超过美国,成为该领域发文最多的国家。(2)污染场地研究的主要发文期刊有Science of the Total Environment、Chemosphere、Environmental ScienceTechnology、Environmental Science and Pollution Research等,Naidu Ravi、Huang Guohe、Megharaj Mallavarapu等是该领域发文较多的研究学者。污染场地前十(TOP10)的重要文献中,生物修复相关内容中占据了较高比例。(3)关键词聚类网络主要可分为污染场地生物毒理研究、土壤重金属及修复技术、污染物环境行为及水体修复、有机污染物生物修复等4类。(4)文献计量的结果分析表明土壤与地下水均为污染场地有害物质重要承载体,污染场地中土壤和地下水具有一体性,如果忽视了对地下水中污染的修复,则可能会导致场地的二次污染。重金属与多环芳烃是污染场地重点关注的污染物,我国目前重金属污染防治工作依然不容乐观,需要进一步加强和落实相应工作。寻求高效绿色的修复技术仍是解决污染场地问题的一个重点,提升微生物修复技术在有机污染场地修复中的应用价值,具有重要意义。     

高级氧化技术修复萘污染土壤和地下水研究进展

多环芳烃是土壤和地下水中普遍存在的持久性有机污染物。其中，萘是结构最简单的多环芳烃，具有迁移性强的特点，可通过多种途径在土壤和地下水中富集，是焦化、化工等历史遗留地块重点关注的污染物之一。高级氧化技术高效、安全且经济，因此，基于高级氧化的萘污染土壤和地下水修复技术受到越来越多的关注。本文综述了芬顿和类芬顿氧化、臭氧氧化和过硫酸盐氧化的反应机理，重点阐述了二价铁、微纳级零价铁、铁矿物、铁螯合物等均相及非均相活化剂活化的氧化技术在修复萘污染土壤和地下水方面取得的研究进展，介绍了多种高级氧化技术联合修复以及高级氧化技术与生物降解技术协同修复的研究现状，指出了目前萘的高级氧化技术研究存在的问题，并对研究做出了展望。     

复合井修复地下水硝酸盐污染的效果

为探寻更适用于农田周边硝酸盐污染地下水的原位生物修复技术,该研究构建了A、B、C3套试验装置,分别刻画管井(A)、大口井与管井组成的复合井(B、C)。基于3套物理试验模型,定量对比分析了管井与复合井修复地下水硝酸盐污染的效果。结果表明:受水力停留时间的影响,相同流速条件下,A、B、C三套修复系统的硝酸盐负荷分别介于75～100、100～125、125～150 mg/L之间;在允许硝酸盐负荷范围内,去除率均可达到95%以上,且不会出现亚硝酸盐累积及氨氮超标现象,表明了复合井修复系统的可行性,可以实现地下水开采与修复同步进行,提高了地下水水源地供水安全保证率。     

我国南方某典型有机化工污染场地土壤与地下水健康风险评估

以某典型有机化工污染场地为例,开展了多层次健康风险评估,推算了土壤与地下水的筛选值和修复目标值,确定了污染修复范围及修复量。结果表明:土壤与地下水均存在不同程度的有机污染,关注污染物氯仿、四氯化碳、苯、氯苯在0~1 m的土壤修复目标值分别为0.03、0.05、0.35、6.51 mg/kg;1~3 m的土壤修复目标值分别为0.07、0.30、0.90、13.49 mg/kg;3~5 m的土壤修复目标值分别0.14、0.46、1.69、20.45 mg/kg;5~9 m的土壤修复目标值分别为0.25、0.79、2.99、36.27 mg/kg,地下水修复目标值分别为0.32、0.51、3.43、21.80 mg/L。土壤中氯仿、四氯化碳、氯苯的超标点位随深度增加而增多,其风险或危害随之增大;地下水污染区域集中,GW6号点位4种污染物均超标,其中氯仿污染最严重,致癌风险高达1.11×10–3,非致癌危害商为9.8。     

大沽河流域土壤水-地下水流耦合模拟及补给量估算

青岛大沽河流域的含水层主要分布在大沽河中下游沿线的狭长地带内,构成了地下水库,是青岛市主要的水源地之一。由于大沽河流域地下水超采严重,为加强该地区地下水资源的综合管理,亟需准确计算地下水补给量。土壤水和地下水耦合模拟研究是准确计算地下水补给量的重要保障。本文以HYDRUS package for MODFLOW软件的原理为基础,结合GIS技术,建立了流域尺度(4 781 km~2)土壤水-地下水流耦合模型;在综合考虑研究区大气降水、蒸发、植物吸水、土壤质地、含水层分布、土壤水和地下水相关参数、地下水开采量、土壤水分含量及地下水埋深等资料情况下,利用本模型对大沽河流域土壤水和地下水流的运动过程进行模拟。经过模型校正和实例验证表明:耦合模拟所得的土壤剖面含水量和地下水位与实测数据的拟合结果较好,土壤水-地下水流耦合模型能够较好地模拟大沽河流域土壤水和地下水的时空变化;通过模拟计算,2013年夏玉米生长期内大沽河流域地下水补给量为3.15×10~9 m~3,2012年6月16日至2013年6月16日期间内地下水的补给量为4.77×10~9 m~3,计算所得的地下水的垂向入渗补给量具有较高的可信度和准确度,可以为制定合理的流域水资源优化配置方案提供科学依据。     

城市垃圾渗沥液引起地下水氮污染的研究

通过对垃圾堆放场地下水氮污染状况的监测，分析了垃圾渗沥液的水质特征及其对地下水的氮污染影响。结果表明，垃圾渗沥液含有高浓度的氨态氮，对垃圾场还原性地下水的氮污染主要以NH^ 4-N污染为主。垃圾场地下氮污染浓度变化与渗沥液数量、浓度变化趋势相一致。