地下环境中水溶性污染物运动的模拟

基于美国国家环保署(USEPA)开发的地下环境中微生物及化学物质传输模型FATMIC,对地下环境中可溶性污染物运动的数值模拟方法进行了研究。以位于某水库上游集水区的一个生活垃圾填埋场作为研究对象,选择横贯填埋场的一垂直剖面作为模拟区域,对填埋场区包括顶部粘土覆盖层、垃圾层、底部衬里及下部花岗岩基岩在内的地层进行了概化,并对其地层特征参数进行了量化,对填埋场衬里完好及破损两种条件下地下水流场和垃圾渗滤液可能对地下环境造成的影响进行了模拟。模拟结果表明,正常情况下,填埋场目前场底防渗层可以有效阻止垃圾渗滤液穿透;在防渗衬里发生破损后,垃圾渗滤液沿着裂缝渗入地下,25年内填埋场渗滤液的污染物前锋会随地下水流迁移至下游350 m处,对填埋场周边地下水将产生严重的污染,且随着时间的增加,污染愈加严重。可以认为2DFATMIC可以形象和准确地模拟填埋场衬里正常和破损条件下的地下水流场和渗滤液中可溶性污染物的时空分布。     

土壤污染耦合模型的有限元模拟及参数反演

【目的】对污染物在土壤环境中的运移分布规律进行模拟,并对模型中的主要参数进行反演。【方法】以土壤中的硝酸盐氮和氨氮为研究对象,建立一维数学耦合模型,用建立的模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,并给出其求解的有限元过程。在此基础上,采用微分进化算法对建立的一维耦合模型的多个参数进行反演。【结果】构建了土壤污染一维耦合模型,用该模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,结果表明,污染物在土壤中的含量达到一定值后会趋于稳定或降低,说明污染物在土壤中先有一个积累过程,然后有一个释放过程。采用微分进化算法反演得到的一维耦合模型的主要参数值与真值较为接近。【结论】构建的一维耦合模型可以定量地研究污染物在土壤中的运移分布规律;遗传进化反演算法可为土壤水分运动及溶质运移数值模拟提供所需的基本参数。     

垃圾渗滤液中有机污染物成分特征的研究进展

对垃圾渗滤液中有机污染物成分特征的研究进展进行综述,包括垃圾渗滤液中有机物分子量的分布、垃圾渗滤液中有机物污染物的结构特性、垃圾渗滤液中溶解性有机物组分的三维荧光特性、垃圾渗滤液中有机污染物成分的分析。     

运用Cl^-示踪研究回灌渗滤液的运移特性

通过模拟垃圾柱进行Cl-示踪试验,比较研究回灌渗滤液的运移特性和垃圾密度、厚度对其运移的影响。结果表明,渗滤液回灌后,分别以通道流和基质流2种流态运移,且在运移过程中不断与填埋垃圾中固有水分进行混合和交换,回灌渗滤液的流出是一个较长的过程;填埋垃圾压实密度和厚度越小,通道流作用越显著,示踪溶液和填埋垃圾中固有水分间的交换和混合作用越不明显。在实施渗滤液回灌的生物反应器填埋场中,应保证填埋垃圾的压实密度和厚度。     

垃圾渗滤液中CoD在饱水带迁移的模拟研究

[目的]模拟研究垃圾渗滤液中COD在饱水土层中的迁移变化特征。[方法]以广州市李坑垃圾填埋场为例,选取渗滤液中COD为特征污染物,采集排水沟两侧饱水带土层,通过试验确定吸附、降解与弥散系数,构建了饱水带COD迁移数学模型。考虑不同场龄渗滤液中COD的浓度差异,分别以不同场龄渗滤液的COD浓度为边界条件,利用模型数值解预测COD饱水土层中的迁移变化特征,并基于地下水质标准,对COD环境影响进行了评价。[结果]COD在饱水带土层中的衰减主要发生在离排水沟10m的范围内（衰减83%）。老年、中年、年轻垃圾渗滤液将地下水污染为Ⅲ类水的最远距离分别为29.2、37.2和47.9m,将地下水污染为Ⅴ类水的最远距离分别为27.1、33.2和44.1m。[结论]为填埋场区周围地下水污染防治提供了理论依据。     

基于MODFLOW的渭东新城地下水重金属模拟与预测分析

由于化工厂大量工业垃圾、生活垃圾和建筑垃圾的露天堆放,导致渭南市渭东新城土壤和地下水系统中砷、汞含量超标。在收集整理研究区大量地下水监测报告和研究报告基础上,运用标准可视化软件系统——Visual MODFLOW建立数值模拟模型,利用Visual Modflow软件中的MT3DMS模块,以As、Hg为溶质进行污染物运移模拟,定量模拟分析了地下水中污染物的运移情况,并对未来20 a污染物As、Hg在地下水中的运移趋势进行预测分析。预测结果表明,受地下水流场分布和地质条件的影响,重金属污染呈"羽状"向下游迁移。源头处污染面积最小,但浓度最高,下游2～4km范围内,浓度降低40%,4km之外,浓度下降60%,但仍超过农田标准。重金属在污染源头表面浓度最高,随着深度的加深,浓度逐渐降低,在18m处降低了10%,在达到60m深度处时,重金属向下游迁移;重金属迁移过程的模拟结果相较于实测值偏大,但实测结果与模拟结果均能说明重金属向化工厂北部迁移,且距离污染中心越近,土壤中的重金属含量越高,本研为渭东新城整治工程开展的迫切性与重要意义,提供了理论和研究基础。     

矿化垃圾作为生物反应器填埋场日覆盖材料的性能研究

[目的]确定矿化垃圾对渗滤液中污染物的去除效果。[方法]以德阳市堆肥场二次发酵后自然风干的堆肥垃圾为试验矿化垃圾,以成都市长安生活垃圾填埋场产生的渗滤液为试验渗滤液,通过矿化垃圾的基本性质测定和渗滤液中污染物去除试验,研究了不同粒度矿化垃圾做填埋场覆盖材料的性能。[结果]矿化垃圾的渗透系数K20主要为10-5cm/s级,只有d<10 mm粒度的矿化垃圾的K20为10-4cm/s级。矿化垃圾的pH值8.41,呈弱碱性。粒度为d<1 mm的矿化垃圾对COD和NH4+-N的去除效果优于其他3个粒度(d<3、5、10 mm),并且随着粒度的增大,矿化垃圾对污染物的去除率呈递减趋势;矿化垃圾对NH4+-N的去除效果不如对COD的去除效果好。[结论]矿化垃圾可以作为一种新型的、性能优良的替代覆盖材料。     

GMS在地下水污染迁移模拟中的应用

GMS(Groundwater Modeling System)作为目前国际上流行的三维地下水数值模拟的集成软件系统,具有模块多、功能全、使用范围广、建模过程直观、操作简便等特点。该研究详细介绍了GMS在地下水污染迁移模拟中的应用流程:首先,使用MODFLOW模块建立地下水流场模型;其次,使用MT3DMS模块建立溶质(污染物)运移模型;最后,使用MODPATH模块建立地下水流迹线示踪模型。使用GMS对污染物在地下水中的迁移进行模拟预测,对地下水环境的保护具有重要积极意义,也可为制定污染物防控方案提供科学支持和理论依据。     

沈阳市垃圾填埋场周边水环境污染状况研究

[目的]研究沈阳市垃圾渗滤液对垃圾填埋场周边水环境的污染状况.[方法]以大辛垃圾填埋场为研究对象,在其周边布设采样点,检测水环境污染状况并进行地下水与地表水的评价.[结果]生活垃圾填埋场的地下水和地表水已经受到垃圾渗滤液的污染,垃圾填埋场地下水属于超Ⅳ类地下水,主要污染物为氨氮和挥发酚;垃圾填埋场附近地表水体九龙河属于劣V类水体,主要污染物质包括有机物、磷、氨氮及粪大肠菌群.[结论]垃圾渗滤液对周边水环境存在污染,需要进行有效控制.     

三级稳定塘在垃圾渗滤液处理系统后续处理中的应用

针对垃圾渗滤液主要污染物的特征 , 通过工程实例,对三级稳定塘在垃圾渗滤液后续处理系统中的主要作用进行了分析与讨论,并提出了在三级稳定塘的实际运行中需考虑的一些问题。     

垃圾渗滤液的COD与TOC相关性研究

[目的]研究通过测定垃圾渗滤液TOC来预测COD的可行性。[方法]测定国内不同地区7个垃圾填埋场的TOC和COD值,通过文献获得不同地区的TOC和COD数据。利用MS Modeling 4.0中的线性回归方法建立TOC与COD的关系方程,分析TOC和COD的相关关系。[结果]结果表明,COD与TOC具有较好的相关性。可通过测定TOC来预测COD值,快速了解垃圾渗滤液的有机污染程度。[结论]TOC的测定具有快速、准确、不产生二次污染的特点,对垃圾渗滤液处理工程的运行管理提供指导。     

清水和渗滤液对2种黄土垫层的渗透对比试验

[目的]探讨清水和渗滤液各自的渗透性能以及对入渗的影响。[方法]以马兰黄土、垃圾渗滤液、自来水为试验材料,对清水和渗滤液通过变水头渗透试验和一维垂直连续渗透土柱模拟对比试验,分别测定了清水、渗滤液在2种黄土垫层中的非饱和入渗率和饱和渗透系数。[结果]清水和渗滤液在非饱和黄土中的入渗率随着时间变化与温度大致呈同步性变化。对最优含水率16．2％,最大干密度为1．76×10^3kg/m^3的轻型击实黄土样品,进行饱和变水头渗透试验,清水与渗滤液在渗透系数出现稳定的时间上相差较大。后者天数是前者的2倍。饱和与非饱和渗透时,清水的渗透系数和入渗率都大于渗滤液的。[结论]最优含水率下的击实马兰黄土可以作为填埋场人工防渗膜下的保护层。     

垃圾填埋场渗滤液好氧回灌技术的试验研究

通过在北京海淀区六里屯卫生填埋场内设垃圾填埋模拟柱,对新鲜垃圾产生的渗滤液进行了好氧和厌氧两种条件下的自身循环回灌,对两种条件下渗滤液的产生量、常规水质指标进行了测定和分析,初步探讨了好氧回灌处理技术对城市垃圾渗滤液的影响。结果表明,好氧条件下,垃圾填埋柱中渗滤液产生量较少,填埋体系易形成中性偏碱的环境,温度较高,添加污泥与蚯蚓的作用有利于CODCr和氨氮的降解,比厌氧条件提早进入稳定阶段,进而加快了填埋垃圾的稳定化进程。     

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。垃圾场地下水氮污染浓度变化与渗沥液数量、浓度变化趋势相一致     

生活垃圾渗滤液对堆填区周边土壤铵态氮吸附能力的影响

采用现场采样及室内试验方法，研究了生活垃圾渗滤液对垃圾堆填区周边土壤铵态氮吸附能力的影响结果表明，垃圾渗滤液进入土壤后，大量共存离子的竞争吸附减弱了土壤胶体对铵态氮的吸附能力，而且高浓度铵态氮的存在抑制了土壤的硝化作用，从而使大量的铵态氮未能被土壤胶体吸附转化就随渗滤液继续迁移地下水中，最终导敛地下水严重的铵态氮污染。     

模拟生物反应器填埋场产甲烷模型及应用研究

根据不同渗滤液回灌频率、渗滤液回灌前加热、加入厌氧污泥进行微生物接种等操作运行方式下模拟生物反应器填埋场产甲烷试验的结果,建立了反映环境温度影响的生物反应器填埋场产甲烷数学模型,并对其参数进行估计,在此基础上对模型进行了检验,提出了利用生物反应器填埋场甲烷气体的操作运行方案。     

细河污染物在地下水中运移规律的模拟研究

为了研究河水中污染物在地下水中运移规律,分析了细河污染对地下水的影响,根据细河水文地质条件建立了污染物在地下水中运移的2区动力学模型,对河水中氨氮、总硬度等组分在地下水中的运移规律进行了模拟研究。结果表明,随运移距离的增加,污染物浓度逐渐降低;地下含水层对河流中部分污染物具有较强的去除能力,如对氨氮、耗氧量的去除率可达98%以上;水分蒸发对部分污染物具有浓缩作用,地下水中总硬度等组分浓度逐渐升高,并高于污染源浓度。     

MBR处理城市垃圾渗滤液中污泥特性

采用膜生物反应器(MBR)处理城市垃圾渗滤液,研究了在不排泥情况下反应器中污泥浓度、沉降性能、颗粒分布、活性和生物相的变化情况.结果表明,稳定状态的污泥浓度随容积负荷的增加而升高,本试验中反应器污泥浓度最高达10.4 g.L-1;大量胞外多聚物(ECP)等难降解物质随试验运行时间的延长而在反应器中积累,使污泥沉降性能变差、活性降低、颗粒粒径减小、生物相变差.