乙醇对过硫酸盐氧化地下水中苯系物的影响

过硫酸盐已经被广泛用于土壤和地下水有机污染物的原位化学氧化修复。随着乙醇汽油的推广,乙醇汽油引起的地下水污染问题越来越严重,因此有必要去除该类污染物。前人研究乙醇汽油污染修复多数停留在自然修复技术,为了进一步探究去除地下水中乙醇汽油更为有效的技术手段,深入了解乙醇对降解苯系物（BTEX）存在的潜在风险,需要研究使用新的修复方法。文章通过批实验探索了过硫酸盐氧化法对乙醇汽油污染地下水的修复效果,以及Fe2+活化和过硫酸盐添加方式变化对乙醇汽油中苯系物（BTEX）和乙醇的去除影响。结果表明:活化后的过硫酸盐能够有效去除地下水中的BTEX,但会抑制BTEX的生物降解作用;当有乙醇存在时,过硫酸盐能够优先氧化BTEX,其去除速率明显高于乙醇,这与单纯生物降解作用相反。在过硫酸盐投注总量一定时,分批添加更有利于BTEX的去除,但对乙醇去除没有明显促进作用。该研究为过硫酸盐原位化学氧化技术在地下水乙醇汽油污染修复中的应用提供了重要参考。     

某化工场地土壤与地下水中多环芳烃的分布特征及迁移规律

选取某化工场地作为研究对象,采集不同深度的原状土壤样品和原状地下水样品,对土壤样品和地下水样品的16种优控多环芳烃进行定量分析,研究不同种类的多环芳烃在包气带和饱和带中的分布特征和迁移规律.研究表明,在平面上,多环芳烃在土壤和地下水中的污染高值区与生产车间分布基本一致;在垂向上,土壤中的16种多环芳烃集中分布在杂填土层,低环和中环的多环芳烃更易向下迁移,并在黏土层产生一定的富集,仅有最低环的萘通过包气带迁移至饱和层中,饱和层中的萘一部分在地下水中扩散,一部分仍继续垂向迁移至更深层的土壤中.通过特定分子间的浓度比值,初步判定场地土壤中的多环芳烃来源为原油的不完全燃烧.     

生物曝气技术对石油类污染地下水的修复效果及去除机制

针对东北某石油污染场地水文地质条件进行模拟,按照试验场地地层现状进行实验室缩放,研究微生物在含水层介质为砾砂、粗砂和中砂中的迁移速度以及含水层介质吸附的微生物量。选取苯和二甲苯作为目标石油污染物,研究生物曝气技术对被污染地下水的修复效果及其去除污染物的机制。实验结果表明:微生物在介质中的迁移速度从大到小为砾砂、粗砂、中砂;介质吸附微生物量的顺序从大到小为中砂、粗砂、砾砂;生物曝气4个月后,苯和二甲苯去除率分别为86.4%和81.7%,BS对中砂层中的苯和二甲苯去除效果好于砾砂层和粗砂层,苯的去除效果好于二甲苯。由挥发机制去除的污染物为46.24%,生物降解去除的污染物为36.98%,BS技术可以有效去除地下水中石油类污染物。     

氯代烃污染场地微生物修复技术研究进展

氯代烃(CAHs)是工农业生产中广泛应用的重要化工原料,其处置不当或意外泄漏使其成为土壤和地下水中最常检测出的有毒有害污染物之一,对人体和生态环境危害巨大。生物修复技术因具有绿色、经济、高效和无二次污染等优势,是氯代烃污染治理的理想技术手段。文章在分析CAHs的理化性质、在环境中的迁移特征和生物降解机制的基础上,对实验室小试、中试等不同规模的微生物修复研究实例、联合修复的进展和降解转化机制进行梳理,同时对CAHs污染生物修复技术的影响因素进行概述,最后,对CAHs污染微生物修复技术的研究进行展望,未来应在采用微孔芯片与极限稀释技术开展低丰度降解菌的挖掘与解析、研发太阳能加热-生物原位修复等高效联合修复技术并分析修复效果影响因素等方面开展研究,以期为CAHs污染的高效、绿色治理提供技术支持。     

金属矿区土壤重金属污染的植物修复研究现状

受矿业活动影响,金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。植物修复技术是近年来发展起来的清除土壤中重金属的一种有效、经济的生态技术。重金属污染土壤植物修复技术主要有植物固定、植物挥发和植物吸收等方式,植物固定技术是利用植物阻隔土壤中重金属的迁移,而植物挥发和植物吸收则是将土壤中的重金属移除。本文系统总结了迄今在金属矿区土壤重金属污染的植物固定和植物吸收修复技术研究方面的现状与进展,包括矿区超富集植物筛选、超耐受性植物筛选、提高重金属生物有效性的高效活化剂以及降低重金属迁移能力的化学钝化剂研究等。提出了当前相关领域研究中存在的主要问题,并提出了进一步研究的主要方向。     

甲苯在土壤地下水中迁移规律研究

石油泄漏导致甲苯等有机污染物污染土壤地下水,并且甲苯等石油类有机污染物对土壤地下水污染具有隐蔽性强、难以逆转等特点,污染治理难度大。因此,研究甲苯有机污染物在土壤地下水中运移规律是治理的关键。该文以某污染场地为研究区,以甲苯有机污染物为研究对象,考虑了淋滤、吸附的影响,采用模型计算方法,分析了甲苯在污染场地土壤地下水中迁移规律。结果表明：甲苯在土壤地下水中迁移过程中,淋滤作用对甲苯浓度变化影响显著;吸附影响下扩散作用及地下水位变化对甲苯迁移产生的影响均受到抑制。该文获得的甲苯在土壤地下水中迁移规律可为甲苯有机污染物污染场地修复提供依据。     

“三氮”在地下水-包气带中的迁移转化及原位修复技术研究概述

地下水"三氮"(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)污染已成普遍之势,吸引了国内外学者的广泛关注,取得了大量的科研成果。在已有研究的基础上,梳理了"三氮"在地下水-包气带中的迁移转化机理,概述了影响"三氮"迁移转化的主要因素及研究成果,分析了PRB原位修复技术的研究现状,提出了现有研究存在的问题及改进方向。     

重金属铅、铬在土壤中的迁移特征——以泉州市为例

泉州市地处福建省东南部,工农业均比较发达。随着经济的发展,工矿企业遗留下来的污染问题也愈发突出。选择重金属Pb和Cr为研究对象,通过土柱实验和Hydrus-1D软件模拟,研究其在红壤和风沙土中的迁移特征。结果表明:重金属Cr在土壤剖面中的迁移速率和迁移量变化明显,尤其是风沙土,重金属Cr可以在两个月左右迁移至土壤剖面底部(80cm土层厚度)进入地下含水层;而重金属Pb在土壤剖面中的迁移速率很慢,迁移量也不大,污染源产生的污染物绝大多数在研究期内均被表层土壤吸附。因此在场地污染调查、评价和修复时,重金属Pb主要应该针对污染场地表层土壤层,而重金属Cr主要应考虑地下水,尤其是风沙土区域的地下水,且应于污染初期进行污染控制。     

土壤-含水层侧渗系统在净化河水中的应用——以郑州市索须河工程为例

由于降水较少以及地下水超采,北方地区大部分河流基流匮乏,河水主要来自未经深度处理的城市生活污水和工业废水,河水水质难以达标.在这些地区,利用河流漫滩土壤和含水层的天然净化能力,建立近自然土壤-含水层侧渗系统是净化河水的有效途径之一.在介绍侧渗系统净化机理及适用条件的基础上,通过室内试验和野外示范工程研究索须河土壤-含水层对河水中氨氮的去除效果.室内试验表明该处土壤及浅部含水层对氨氮的去除主要通过稀释、吸附和微生物等作用;通过对示范工程典型剖面上的监测井观测表明该系统对氨氮的去除效果良好,受降水补给的土壤和含水层使得河水中的氨氮硝化为亚硝酸盐和硝酸盐.硝酸盐在地下水中很难被去除,只有少部分通过反硝化作用转化成N2.土壤-含水层侧渗系统行之有效,可应用于类似索须河的北方河流.     

氯代挥发性有机物（VOCs）氯同位素测试技术及其在地下水污染中的应用研究进展

在有机氯污染的研究中,氯同位素（³⁷Cl）的应用能够在原子水平上识别污染源并研究污染机理,为更加有效地研究地下水的有机污染提供了有利的工具。综述了8种氯代VOCs氯同位素的测试方法与技术,论述了氯代VOCs氯同位素在识别地下水污染源、监测有机污染物的降解过程、检验防治措施的修复效果、鉴别氯代VOCs的生产厂商、示踪氯代VOCs在土壤和水体中的迁移和混合过程等方面的应用,认为应尽快在国内研制先进的测试流程,开展有机氯同位素分馏机理的研究,加强应用C和Cl同位素技术对氯代VOCs污染和检测修复效果的研究。     

冻结技术在水土重金属污染净化与修复中的应用及进展

随着工业化进程的加快,水土重金属污染事件逐渐增多,对其治理与修复成为当前的迫切工作。冻结技术在治理修复污染水土时,其修复过程只向地层输入“冷量”,属于绿色修复技术,无二次污染风险,受到越来越多的关注。详细总结了冻结技术的修复机理,及其在污水、污泥、重金属污染土壤治理修复中的应用现状和最新研究进展。冻结修复机理是通过冰的自净作用和固-液相平衡原理来实现污染物的定向驱赶和富集,而黏性土壤颗粒的吸附和阻滞作用使单一技术对重金属污染土壤的修复难度增大,其他修复手段与冻结技术联合处理成为一种新的思路。利用冻结土体的低渗透性,还可有效降低污染物的迁移速度,封闭不同种类污染物,形成阻隔污染物扩散的冻结屏障。冻结修复技术在水土重金属污染净化及修复领域具有良好的应用前景。     

On the cathodic reaction coupled with the oxidation of xanthates at the pyrite/aqueous solution interface

The adsorption of ethyl, propyl and butyl xanthates on pyrite has been studied through electrokinetics, batch adsorption tests, and quantification of Fe²⁺ ions in solution. Adsorption isotherms for the three alkyl xanthates indicate that their adsorption to dixanthogen produces Fe²⁺ ions in solution and decreases the pyrite zeta potential negatively. It seems that the oxidation reaction of xanthates to dixanthogen on pyrite is coupled with the reduction reaction of surface-ferric hydroxide to ferrous ions, leading to the dissolution of hydrophilic ferric hydroxide and growth of hydrophobic dixanthogen on the surface of pyrite. Flotation of pyrite is presented as a function of pH using various ethyl xanthate concentrations. The floatability results are explained in terms of the surface coverage relationship between ferric hydroxide and dixanthogen, which is pH dependent.     

基于多相流数值模拟的某石油污染场地地下水中VOCs自然衰减过程识别及能力评估

监测自然衰减(monitoring natural attenuation,MNA)技术是目前普遍认可的去除地下水中挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs)的技术。但受其修复周期长、监测费用昂贵等因素的影响,实地开展MNA技术修复污染场地具有一定的局限性。基于此,本研究运用多相流数值模拟手段识别了某石油污染场地内典型VOCs污染物(苯、甲苯、萘)在地下水中的自然衰减过程并评估了其自然衰减能力。结果表明:采用TMVOC所建立的多相流数值模拟模型能较好地预测和识别VOCs在地下水中的衰减规律;在研究区中,苯、甲苯和萘由于理化性质差异,在地下水中的污染羽分布特征不同,其自然衰减过程受挥发、吸附和生物降解作用的影响程度也不同;挥发和生物降解作用对VOCs自然衰减的影响程度均为苯>甲苯>萘,而吸附作用对VOCs自然衰减的影响程度为萘>甲苯>苯;在污染源被阻断的前提下,苯、甲苯和萘分别在泄漏发生7.0、6.5和6.0年后通过自然衰减达到理想去除效果。本文研究成果可以为水文地质条件类似的VOCs污染场地MNA修复方案的制定和修复效果评估提供理论支撑。     

Modeling and assessment of polychlorinated biphenyls contamination in soil at a burial site of power capacitors

Numerous industrial or burial sites contaminated by persistent organic pollutants such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and pesticides were discovered in China recently. Due to improper choice of technology, many remediation cases had cost too much; however, failed to attain expected goals. In this study, the distribution and transport of PCBs at a burial site were investigated using tested PCBs concentration in order to support the choice of remediation technology and estimate the remediation results. Site characterization was carried out in order to investigate the hydrogeological condition and PCBs pollution nearby the capacitor burial site located in Shanxi, China. Results of PCBs measurement indicated that the proportion of contaminated soil with concentration above 500 mg/kg is 7.8 % and the value for soil with concentration between 50 and 500 mg/kg is 18.0 %. Considering adsorption and biodegradation, the two-dimensional PCBs transport model was established based on advection–dispersion equation. The model calibration showed a good agreement between measured and computed values, indicating the feasibility of this model used for predicting the transport and disappearance of PCBs in soil. Results of 100 years’ simulation demonstrated the slow migration and biodegradation of PCBs. Simulations were conducted for before and after remediation scenarios. Comparison of the results indicates that the remediation alternatives of excavation–incineration and thermal desorption have successfully removed most of the organics and thus reduced the environmental risk to a low level.     

污染地下水原位处理PRB技术研究进展

系统介绍了一种新型地下水污染治理技术,PRB（可渗透反应墙）技术。阐述了PRB的类型、活性材料的选取、反应机理、PRB的构建、应用实例以及存在问题等。并展望了其今后还需深入研究的方向。认为其是一种非常有发展前景的环境污染修复技术。这将为在我国开展该方法的研究和应用打下基础。     

地下水污染场地风险管理与修复技术筛选

国际上对于地下水污染场地的控制与修复研究已经取得了许多成果,已有成功的修复实例。我国虽然起步晚,但非常重视地下水污染的防治,开展了全国范围的地下水污染调查,并进行了地下水污染的防治规划。地下水污染的控制与修复已经逐渐进入示范性研究阶段。面对地下水污染场地风险管理的不同方法,以及众多的污染修复技术,如何制定风险管理策略,如何在各种各样的修复技术中筛选合适的技术或技术组合,对于地下水污染场地的防治具有非常重要的意义。笔者分析了发达国家地下水污染风险管理策略,结合在地下水污染场地研究方面的经验,对一些主要的地下水污染修复技术进行了分析论述,提出了考虑污染物特征、场地水文地质条件的地下水污染修复技术的筛选过程和方法。     

MICP技术联合多孔硅吸附材料对锌铅复合污染土固化/稳定化修复的试验研究

近年来,工业和科技的快速发展使得重金属污染土固化/稳定化的修复研究成为热点。运用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术联合吸附材料对锌铅复合重金属污染土进行固化/稳定化的修复,通过无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验,评价处理前后污染土的固化效果与重金属的稳定化效果,结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,揭示MICP技术处理锌铅重金属污染土的修复机制。研究结果表明,采用MICP技术对锌铅重金属污染土进行固化/稳定化之后,可以有效降低污染土中有害重金属的浸出性。当矿化时间为10d时,试样无侧限抗压强度为942.5k Pa;铅的浸出浓度为4.20mg/L,比未处理时降低了44.81%;锌的浸出浓度为4.31mg/L,比未处理时降低了46.19%,效果显著。在此基础上,添加10%的多孔硅吸附材料后,试样无侧限抗压强度可达到1 021 kPa,强度提高了8.3%;铅的浸出浓度为2.45mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了67.81%,与单纯MICP方法处理时相比,铅浸出浓度被二次降低了41.67%;锌的浸出浓度仅为2.93 mg/L,与未经处理时相比,降幅达到了63.4%,与单纯...     

Electrodialytic remediation of CCA-treated waste wood in pilot scale

When chromated copper arsenate (CCA)-treated wood is removed from service and turns into waste, the contents of Cu, Cr and As remain high due to the strong fixation of CCA in the wood. This high content of toxic compounds presents a disposal challenge. Incineration of CCA-treated waste wood is not allowed in Denmark; instead, the wood is to be land-filled until new methods for handling the wood are available. Since the amounts of CCA-treated wood being removed from service is expected to increase in the years to come, the need for finding alternative handling methods is very relevant. In this study, the usefulness of Electrodialytic Remediation was demonstrated for handling of CCA-treated waste wood in pilot scale. The electrodialytic remediation method, which uses a low-level direct current (DC) as the cleaning agent, combines electrokinetic movement of ions in the wood matrix with the principles of electrodialysis. It has previously been shown that it is possible to remove Cu, Cr and As from CCA-treated wood using electrodialytic remediation in laboratory scale, but until now, the method had not been studied in large scale. The pilot-scale plant used in this study was designed to contain up to 2 m³ wood chips. Six remediation experiments were carried out. In these experiments, the process was up-scaled stepwise by increasing the distance between the electrodes from initially 60 cm to finally 150 cm. The remediation time was varied between 11 and 21 days, and phosphoric acid and/or oxalic acid was used to facilitate the desorption of CCA from the wood. In the most successful of the experiments carried out, the concentration of CCA in the wood was reduced by up to 82% for Cr, 88% for Cu and at least 96% for As.     

微生物修复石油污染地下水的实验研究

为修复陕北黄土区石油污染地下水,采用优化土著微生物菌群的生物技术,进行了地下水中石油的降解与修复实验研究。在实验装置内加入了1.5%的优化菌群制剂,优化出的菌群初步鉴定主要有:假单胞菌属、微球菌属、放线菌属、真菌类的青霉属和曲霉属等。实验结果显示,在实验装置中人为添加石油含量为182.5 mg/l、862.5 mg/l、1695.0 mg/l时,经过28~37 d的微生物修复,地下水中石油的降解率为27.47%~92.46%,而无菌对照中的石油含量变化在5%以内,说明在无菌条件下地下水中石油降解缓慢。该实验过程验证了微生物修复技术在地下水石油污染修复中的有效性,探索了应用的可行性。     

某氨氮污染地下水体抽出 -处理系统优化模拟研究

抽出 -处理系统设计多侧重于考虑修复初期的效率,在修复后期通常效率低下,产生拖尾现象,其优化的关键在于布设的井群系统能否高效抽出受污染的地下水体。利用溶质运移数值模拟可为井群布设和抽水方案优化提供依据。本研究旨在优化我国北方某化肥厂高浓度氨氮污染的地下水体的抽出 -处理修复系统,节约时间和成本。在水文地质调查及氨氮浓度监测的基础上,综合考虑井数、抽水天数和总抽水量三个变量,采用中轴线法与三角形法结合的布井方法,利用GMS软件反复试算,筛选出三种较优抽水方案并进一步模拟优化,最终从中选出最优抽水方案。结果,相比最初方案（方案1）,最优方案（方案3）将修复周期缩短了23个月,抽水总量减少了约31.9×104 m3,而抽水井数量仅增加了1口。该模型进行了稳定流水位拟合验证和4期非稳定流实测溶质浓度验证,较符合实际。结果表明,针对抽水井数量不足引起的拖尾问题,关键因素在于合理的井位布设与分阶段的抽水模式。在修复过程中,及时对地下水中污染物进行监测,并随着污染羽变化过程及时调整抽水方案,保证高浓度区一直有抽水井进行较大流量抽水,可有效提高修复效率并缩短修复周期。