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非正规生活垃圾填埋场污染地下水修复的PRB反应介质试验研究 被引量：1
1
作者 陈彦美 张玉 +3 位作者 李锐颖 梁龙飞 陈洁 姜晓萱 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期203-215,共13页
我国存在大量的非正规生活垃圾填埋场,由于它们在运行之前没有采取严格的防渗防污措施,垃圾渗滤液下渗导致当地地下水严重污染。地下水污染原位修复技术中的渗透性反应墙(PRB)技术由于其运行成本低、能长期有效运行、不影响生态环境等... 我国存在大量的非正规生活垃圾填埋场,由于它们在运行之前没有采取严格的防渗防污措施,垃圾渗滤液下渗导致当地地下水严重污染。地下水污染原位修复技术中的渗透性反应墙(PRB)技术由于其运行成本低、能长期有效运行、不影响生态环境等优点已得到广泛应用。以湖北省石首市某非正规生活垃圾填埋场渗滤液污染的地下水为研究对象,通过静态批次试验,探索了PRB单一反应介质类型、反应温度、单一反应介质投加量、复合反应介质配比对污染地下水的修复效果,并通过SEM、XRD、FT-IR对不同反应介质的污染物去除机理进行了讨论。结果表明:3种单一反应介质即海藻酸钠(SA)-聚乙烯醇(PVA)包裹微球、生物炭和聚合氯化铝(PAC)-阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)改性膨润土对污染地下水中六价铬、氨氮、COD、总磷的最大去除率分别为99.96%、98.97%、88.58%、99.20%;在研究区地下水温度变化范围内,温度对单一反应介质去除污染物性能的影响不大;单一反应介质投加量对六价铬、氨氮和总磷最终去除率的影响不大,仅对COD的去除效果有影响,反应时间为120 h时1 g/100 mL的单一反应介质投加量下污染地下水中COD的去除率为88.58%,3 g/100 mL和5 g/100 mL的单一反应介质投加量下对COD的去除率均可达98.42%;按照3种单一反应介质2∶1∶1的质量比制备的复合反应介质,反应时间为120 h时其对污染地下水中六价铬、氨氮、COD、总磷的去除率分别为99.61%、96.03%、81.25%、99.20%。该研究结果可为研究区利用PRB技术修复非正规生活垃圾填埋场渗滤液污染的地下水提供理论依据。 展开更多
关键词 非正规生活垃圾填埋场 污染地下水修复 渗透性反应墙(PRB)技术 复合反应介质
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基于遗传算法的TCE污染地下水修复抽水处理优化方案研究 被引量：5
2
作者 耿国婷 武晓峰 游进军 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第7期69-81,共13页
抽水处理技术已广泛应用于地下水污染现场修复,系统设计运行不当会严重影响抽水处理的成本和效率。布井位置和抽水流量是抽水处理系统设计的两个关键因素,需考虑污染现场及饮用水源位置、经济成本等条件,因而布井方案需综合实际情况考... 抽水处理技术已广泛应用于地下水污染现场修复,系统设计运行不当会严重影响抽水处理的成本和效率。布井位置和抽水流量是抽水处理系统设计的两个关键因素,需考虑污染现场及饮用水源位置、经济成本等条件,因而布井方案需综合实际情况考虑不同参数。已有的抽水处理系统主要依据经验设计,不能满足复杂系统下经济高效运行的目的。因此,根据影响抽水处理系统经济效应的因素寻求经济高效的最优布井方案越来越重要。以某典型三氯乙烯(TCE)污染含水层为例,运用地下水流场、溶质运移模拟模型与遗传算法相结合的优化技术MGO,采用水力优化和运移优化两种地下水污染修复模式进行优化。基于情景分析比较了不同修复时间、井的数量、目标修复浓度、吸附常数和渗透系数等参数调整对井位和抽水量优化布局的影响,探索了抽水处理系统优化中遗传算法设计参数的确定方法,总结了影响抽水处理系统经济效应的不同因素及其变化规律。结果表明,抽水成本随井数的增多、修复时间的延长、目标修复浓度的增大而降低,但降幅会在某一临界范围内显著缩小,需根据实际工程需要,平衡各方成本因素。当目标修复浓度为0.03 mg/L且修复时间为20 a时,3眼井较2眼井抽水成本减少18%。目标修复浓度不变,修复时间由20 a增至30 a时,以2眼井方案为例,30 a较20 a抽水成本减少了12%。当目标修复浓度由0.03 mg/L增至0.3 mg/L时,1眼井修复30 a后,抽水成本减少62.3%。井位(井群中心)随井数、修复时间、目标修复浓度等系统设计参数以及含水层渗透系数的增大向下游移动,随含水层吸附常数的降低向下游移动。 展开更多
关键词 地下水污染修复 抽水处理技术 优化方法 经济运行 敏感性分析 地下水 水质 水环境
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可渗透反应墙耦合抽出-注入水力控制技术在石化污染场地地下水修复中的应用
3
作者 周慧娣 杨昱 +5 位作者 徐祥健 邓圣 夏甫 韩旭 肖瀚 姜永海 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期225-231,共7页
选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污... 选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污染物去除性能)设置不同情景,对比分析不同情景的模拟结果,通过数据分析拟合推导出污染物去除率r与抽出-注入量Q、含水层渗透系数K、污染物去除效率η之间的定量关系表达式,指导该技术在实际场地应用时的关键参数设置。以山东某石化污染场地为例进行对比实验,发现修复2 a后耦合修复技术和单一修复技术的污染物去除率分别为75.2%~80.1%和12.9%~14.7%,表明耦合修复技术在渗透性较差、水力梯度较小的污染场地修复效果明显好于单一修复技术。 展开更多
关键词 石化污染场地 污染地下水修复 PRB耦合抽出-注入水力控制技术 修复效果 影响因素
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我国焦化场地地下水污染修复技术筛选方法及应用 被引量：3
4
作者 吴汾奇 张伟红 +5 位作者 董军 祝凯 马偲尧 王林 胡伟 李燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4709-4718,共10页
如何科学地为焦化地下水污染场地选择合适的修复技术是一项巨大的挑战,为解决这一难题,构建了“我国焦化场地污染修复数据库”,提出了焦化场地地下水污染修复技术筛选流程,并从技术可应用性、社会和环境、修复费用及修复时长4个维度构... 如何科学地为焦化地下水污染场地选择合适的修复技术是一项巨大的挑战,为解决这一难题,构建了“我国焦化场地污染修复数据库”,提出了焦化场地地下水污染修复技术筛选流程,并从技术可应用性、社会和环境、修复费用及修复时长4个维度构建了修复技术筛选体系,基于遗传算法的层次分析法和熵权法计算修复技术筛选体系指标权重,并应用蒙特卡洛算法模拟了场地信息,减少了场地信息获取的不确定性,使评价结果更为科学.将该模型应用于我国某焦化场地地下水污染修复技术的筛选,结果表明,抽取-处理技术在四个维度的得分排名均在前两名且总分排名第一(21.6680),推荐采用抽取-处理技术进行修复,与实际场地应用情况一致. 展开更多
关键词 焦化污染场地 地下水污染修复技术筛选 层次分析法 熵权法
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地下水污染修复技术验证评价方法研究 被引量：13
5
作者 廉新颖 杨昱 +4 位作者 席北斗 贾永锋 夏甫 马志飞 姜永海 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1743-1750,共8页
随着工业生产的飞速发展,我国地下水污染问题日益突出,亟需大量高效的修复技术以提高对地下水污染的治理效果.然而,现有的专家评估体系难以客观、科学地反映技术的真实性能,也很难促进其推广应用,因此亟需加快ETV(environmental technol... 随着工业生产的飞速发展,我国地下水污染问题日益突出,亟需大量高效的修复技术以提高对地下水污染的治理效果.然而,现有的专家评估体系难以客观、科学地反映技术的真实性能,也很难促进其推广应用,因此亟需加快ETV(environmental technology verification,环境技术验证评价)研究,创建客观、公正和科学的地下水污染修复技术验证评价体系.基于此,采用层次分析法建立了由目标污染物去除效果、副产物情况、固体废物、废水、废气、噪音、自动化水平、故障情况、适用场地类型、基建费用、药剂投加量、能源消耗和资源回收利用共13个指标组成的地下水污染修复技术验证评价指标体系.依据相关技术规范和专家咨询意见,制定了指标评价标准和方法;基于聚类分析方法,以25个地下水污染修复技术为研究对象,对分类评价和综合评价进行评价结果分级.按照由优到差的级别,分类评价结果分为优秀、合格、不合格3个等级,综合评价结果分为优秀、良好、合格、基本合格和不合格5个等级,由此构成了地下水污染修复技术验证评价方法.为了验证该评价方法的科学性和可行性,利用该方法对某项地下水污染修复技术进行了案例分析.研究显示,所构建的地下水污染修复技术验证评价方法可客观有效地评价地下水修复技术的先进性和适用性,并能够提供改进技术性能的进一步建议. 展开更多
关键词 地下水污染修复技术 验证评价 评价指标体系 层次分析法
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广州某地下水污染场地监控自然衰减修复模拟 被引量：7
6
作者 袁昊辰 张幼宽 梁修雨 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期268-278,共11页
监控自然衰减(MNA)作为一种成本低、不产生二次污染物、对污染场地环境影响较小的地下水污染修复方法,具有较高的应用价值和发展前景,值得实践与研究。选取广州某地下水污染场地作为研究区,评价MNA修复方法的适用性。基于水文地质条件... 监控自然衰减(MNA)作为一种成本低、不产生二次污染物、对污染场地环境影响较小的地下水污染修复方法,具有较高的应用价值和发展前景,值得实践与研究。选取广州某地下水污染场地作为研究区,评价MNA修复方法的适用性。基于水文地质条件及污染现状分析,运用地下水数值模拟程序MODFLOW建立了污染场地地下水流模型,运用污染物迁移数值模拟程序MT3DMS建立了场地污染物迁移模型,分别模拟了场地地下水流、主要污染物总石油烃(TPH)和重金属镍(Ni)的迁移过程。基于模型,对比监控自然衰减和抽出处理与监控自然衰减结合的2种方案修复效果。结果表明,TPH和Ni对于Freundlich常数及Freundlich指数变化均较为敏感;TPH的自然衰减效果较好,采用自然衰减方案,经过850 d可由初始浓度1.52 mg/L衰减到修复目标值(0.3 mg/L);Ni衰减较慢,适宜采用结合抽出处理的监控下自然衰减方案,经过300 d可由初始浓度0.13 mg/L达到修复目标值(0.02 mg/L)。在自然衰减能力较强或地下水流速较缓的条件下,适宜采用监控自然衰减修复方案;在自然衰减能力较弱或地下水有显著流动的情况下,适宜采用结合抽出处理的监控自然衰减修复方案。研究结果对地下水污染修复具有参考价值与借鉴意义。 展开更多
关键词 监控自然衰减 地下水污染修复 数值模拟 抽出处理
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京津冀地区地下水污染防治现状、问题及科技发展对策 被引量：67
7
作者 席北斗 李娟 +2 位作者 汪洋 唐军 洪慧 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-9,共9页
地下水作为京津冀地区重要的战略水资源和饮用水源,其超采问题和环境质量恶化趋势一直未能得到有效遏制,严重危及该区域饮用水安全与可持续发展.为加快我国生态文明建设,落实《水污染防治行动计划》等国家重点战略,围绕改善京津冀地区... 地下水作为京津冀地区重要的战略水资源和饮用水源,其超采问题和环境质量恶化趋势一直未能得到有效遏制,严重危及该区域饮用水安全与可持续发展.为加快我国生态文明建设,落实《水污染防治行动计划》等国家重点战略,围绕改善京津冀地区地下水环境质量现状目标,分析了京津冀地区地下水环境存在的四点主要问题:(1)地下水污染严重,缺乏科学的风险管控与污染防治策略;(2)地下水污染源点多面广,污染监管体系亟待完善;(3)地下水污染分类治理技术集成创新与工程示范亟待开展;(4)地下水超采问题突出,迫切需要研发地下水安全回补技术.在此基础上,系统地梳理了京津冀地区已有的地下水环境管理基础,并提出"十三五"期间京津冀地区地下水污染防治的4个研究方向:(1)开展地下水污染特征识别与系统防治研究,完善京津冀地区地下水污染防治顶层设计;(2)突破地下水污染精确识别与优化监测技术,提升京津冀地区地下水环境监管能力;(3)研发技术经济最优的源头阻控与污染修复成套技术,提升污染场地地下水修复治理能力;(4)开展回补区适宜性与环境风险评估,建立协同高效的安全回补技术体系.研究成果可为提升京津冀地区的地下水环境质量管理水平、保障京津冀地区饮用水安全提供技术与管理支撑. 展开更多
关键词 京津冀地区地下水 地下水系统防治 污染监控预警 地下水安全回补 地下水污染修复
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Fe^0还原地下水中2,4-DNT影响因素及产物 被引量：8
8
作者 姜永海 张进保 +3 位作者 席北斗 李定龙 李红江 齐瑞江 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1541-1545,共5页
为了解零价铁(Fe0)修复污染地下水中微量2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)还原规律,采用序批试验,考察地下水中常见阴离子(Cl-,NO3-和PO43-)及重金属Cr(Ⅵ)对Fe0还原2,4-DNT能力的影响,并分析了Fe0还原2,4-DNT的中间产物和最终产物.结果表明:Cl-... 为了解零价铁(Fe0)修复污染地下水中微量2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)还原规律,采用序批试验,考察地下水中常见阴离子(Cl-,NO3-和PO43-)及重金属Cr(Ⅵ)对Fe0还原2,4-DNT能力的影响,并分析了Fe0还原2,4-DNT的中间产物和最终产物.结果表明:Cl-与NO3-均能显著提高2,4-DNT的还原降解率,当反应进行120 min时,溶液中c(Cl-)由0mmol/L增加到1 mmol/L,Fe0对2,4-DNT的还原降解率由31.4%增加到97.2%;溶液中c(NO3-)由0 mmol/L增加到1mmol/L,还原降解率由31.4%增加到78.9%;PO43-则表现为明显的抑制作用,当反应进行120 min时,溶液中c(PO43-)由0mmol/L增加到1 mmol/L,还原降解率由31.4%降至2.1%.Cr(Ⅵ)能与2,4-DNT竞争Fe0提供的活性电子,当ρ〔Cr(Ⅵ)〕为20 mg/L时,Cr(Ⅵ)对Fe0还原2,4-DNT能力的抑制作用显著.Fe0还原2,4-DNT的中间产物为4-氨基-2硝基甲苯(4A2NT)和2-氨基-4硝基甲苯(2A4NT),最终产物为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT).因此,在地下水硝基苯类污染物零价铁修复实践中,应考虑地下水中离子组分对反应过程的影响;2,4-DNT的还原最终产物为2,4-DAT,无法进一步降解,需后续处理. 展开更多
关键词 地下水污染修复 零价铁 2 4-二硝基甲苯
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电动力耦合循环井技术修复低渗透含水层污染 被引量：4
9
作者 杜中海 董艳红 +4 位作者 刘方圆 董书君 陈韶音 董倩 周睿 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期841-850,共10页
提出一种电动力耦合循环井修复技术,以铬酸盐为典型目标污染物,研究该技术对低渗透含水层中地下水污染的修复效果及去除规律.结果表明:电动力耦合循环井技术相比循环井技术,修复半径扩大为原来的1.25倍,修复盲区面积占比从35.56%降为0,... 提出一种电动力耦合循环井修复技术,以铬酸盐为典型目标污染物,研究该技术对低渗透含水层中地下水污染的修复效果及去除规律.结果表明:电动力耦合循环井技术相比循环井技术,修复半径扩大为原来的1.25倍,修复盲区面积占比从35.56%降为0,污染物的去除率从76.01%提高到了90.56%,相较于电动力修复技术电动力能耗降低了3个数量级,污染物去除率更高,可提升2~3倍.该技术耦合电动力方法实现了低渗透含水层中带电离子组分的强化定向迁移,解决了循环井在低渗透含水层中传质效率低、修复范围小、存在水力循环盲区等问题,修复效果显著提升. 展开更多
关键词 低渗透含水层 电动力修复 循环井技术 地下水污染修复 铬酸盐
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零价铁/黄铁矿-微生物协同去除水体中氧氟沙星和硝酸盐的性能
10
作者 刘鑫 信欣 +3 位作者 邱玉倩 祝金焱 刘松雨 王钦宇 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4586-4595,共10页
以地下水中硝酸盐及检出率较高的氧氟沙星(OFL)作为目标污染物,基于零价铁(ZVI)和黄铁矿(FeS_(2))双介质反应体系,研究了铁反硝化功能微生物种群(M)的接种量对ZVI/FeS_(2)去除硝酸盐和OFL的去除效果;探究了主要水化学参数,硝酸盐和OFL... 以地下水中硝酸盐及检出率较高的氧氟沙星(OFL)作为目标污染物,基于零价铁(ZVI)和黄铁矿(FeS_(2))双介质反应体系,研究了铁反硝化功能微生物种群(M)的接种量对ZVI/FeS_(2)去除硝酸盐和OFL的去除效果;探究了主要水化学参数,硝酸盐和OFL浓度对耦合体系(ZVI/FeS_(2)+M)的影响规律,并探讨了微生物强化ZVI/FeS_(2)去除水体中硝酸盐和氧氟沙星的机制.结果表明,铁反硝化功能微生物能明显强化ZVI/FeS_(2)对硝酸盐和OFL的去除,当ZVI/FeS_(2)的质量比例和总投加量分别为2:1和16g/L,微生物(M)接种量为5.81g/L, ZVI/FeS_(2)+M耦合体系中的硝酸盐在168h内几乎被完全去除,而OFL的去除率也高达90.44%.同时, ZVI/FeS_(2)+M体系在不同温度(10~30℃),硝酸盐浓度(25~150mg/L), OFL浓度(500ng/L~200ug/L)和共存离子的存在下均表现出很好的适应性.微生物的介入大大延缓了ZVI表面的钝化氧化现象,同时加速了ZVI/FeS_(2)的溶矿作用,其溶矿过程中生成的FeS, Fe^(2+)和S2-均有利于污染物的去除.循环6次后的ZVI/FeS_(2)+M耦合体系对硝酸盐和OFL的去除率分别为73.80%和79.25%,仍高于ZVI/FeS_(2)单批次的去除效果(62.73%和60.60%). 展开更多
关键词 零价铁/黄铁矿 脱氮微生物 地下水污染修复 硝酸盐 氧氟沙星
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