水力截获技术及其研究进展

水力截获技术是一种研究收集去除地下水中污染物并控制污染物运移的水动力技术，目前在国外已被广泛应用于抽出－处理系统的设计和水源保护区的设置中。本文阐述了水力截获技术的研究进展，归纳了该技术的主要研究成果。     

示踪试验在淄博裂隙岩溶水污染治理中的应用

为了在山东省淄博市地下水遭受石油污染的地区合理地布置治理工程,我们进行了两次裂隙岩溶水的示踪试验。试验在深井中进行,示踪剂用１３１Ｉ同位素。第一次用来确定污染源附近（靠下游）的金岭断层的水力性质,为治理地下水污染的水力截获带的布置提供依据。试验结果表明,该断层是透水的,而且是污染最严重的地带,根据这一结果布置了水力截获带。第二次在水力截获带运行时进行示踪试验,以确定该带运行时的降落漏斗范围、地下水运动的方向和速度,为用曝气法、ＣｌＯ２氧化法和微生物法进行地下污染治理提供水文地质依据。两次试验求得的地下水实际平均流速（视速度）为１１１．８４ｍ／ｄ和１８７ｍ／ｄ,说明研究区裂隙岩溶地下水的运动速度也相当大,地下水污染问题是一个对流占绝对优势的问题      

某油田地下水污染特征及其机理分析

在对某油田石油类污染物分布特征研究的基础上,对其进入地下水的途径进行分析。研究表明,除石油类外,CODMn、Cl-、NO3-N和TDS具异常变化,这些异常变化已成为石油类污染的参考指标。含水层污染程度主要以严重污染和中度污染为主,下段含水层中的石油类污染物的浓度明显高于上段含水层。地下水遭受污染的途径类型分为地表渗透型和优势通道渗漏型,但地表渗透型污染对研究区地下水的威胁性相对来说较小。由构造活动、地下水开采引发的地裂缝形成的优势通道渗漏型污染是地下水污染的主要途径。     

石油类污染场地土壤与地下水污染调查实例分析

以冀中平原某石油类污染场地为例,从污染源分布勘察、场地水文地质模型建立、土壤及地下水的现场调查入手,采用物探、坑探、钻探综合调查技术和定深取样等一些取样方法,对不同深度土壤及地下水的有机污染进行调查和样品分析。结果表明:整个场地的土壤和地下水受到不同程度的污染,30m深度内包气带和饱水带已被污染,50m深度的地下水中有有机污染物检出,石油类场地的污染特征主要表现为土壤及其地下水中含有高浓度单环芳烃和卤代烃。且单环芳烃在土壤与地下水中的浓度高于其它有机污染物。     

土壤对石油类污染物的自净作用——以中原油田三厂采油区为例

为探究土壤对石油类污染物的自净作用,选取典型受石油污染的中原油田三厂采油区的土壤为研究对象,通过两组自净试验和淋洗试验,详细分析对比了研究区内典型的粉土和粉质黏土的吸附降解能力,结果表明粉土比粉质黏土对石油类污染物有更好的自净能力。同时阐明了石油类污染物在土壤中的降解过程主要为吸附挥发、淋溶及微生物降解,其中微生物降解是石油类污染物的最终归宿。     

一种用于突发性场地污染模拟的解析模型

为了及时有效地应对各种突发性环境污染事故,有必要开发一种简单实用、适于各类型污染物的场地污染数学模型。通过污染事故发生后污染物在包气带、饱和带迁移转化的概化,建立了污染物运移的自由入渗模型以及降雨入渗模型并给出各自相应的解析解。无降雨时,考虑污染物在重力作用下随包气带向下渗透的作用,建立一维垂直入渗模型。有降雨时,考虑污染场地（包气带）中污染物迁移和转化的对流作用、扩散作用及挥发、生物降解、吸附、根系吸收等作用,建立包气带剖面二维溶质运移模型和饱和带平面二维溶质运移数学模型。建模过程中,假定降雨量的平均分布及土壤质地、水力参数以及有机物成分、种类均相同,同时假定污染物与多孔介质间的作用为线性吸附,植物根系对污染物的吸附遵循一级动力学。基于模型的解析解,实现案例的模拟计算。模拟结果表明：该模型具有适用范围广、模拟高效快捷等优点,能够较准确预测污染发生后污染物在土壤中的动向、到达饱和带的时间以及饱和带中污染物的迁移情况。     

石油污染地下水取样方式对比试验研究

为了获取取样方式对石油类污染物浓度影响的实证数据,笔者在华北平原一口石油污染的监测井内,开展了不洗井与洗井、不同取样器具采集地下水样品的对比试验研究。试验结果表明：洗井会减小不同取样器具造成的污染物浓度差异程度;采用手动惯性泵和小提桶采集的水样浓度普遍较高,而用低流速气囊泵采集的水样浓度普遍较低,浓度最大可相差40倍,平均为5倍。采用不同取样方式造成污染物浓度差异的主要原因可能是轻质石油物在水中的比重分异,以及取水影响范围内污染物在井管内、砾料层内和含水层内分布不均造成。试验结果提醒我们,在采集石油类污染地下水样品时,洗井是一道必不可少的野外工作程序,采用不同取样器具会对污染物浓度产生较大影响。因此,在进行地下水质量评价、污染风险评价以及地下水污染修复效果评估时,应考虑这种不确定性。     

地下水油类污染系统形成机制研究--以某石油化工研究区为例

石油化工是高污染的行业,由于污水的不合理排放以及在生产过程中的跑、冒、滴、漏,大量有毒有害的有机污染物进入地下水系统,造成地下水水质恶化,地下水环境退化,甚至制约着工农业生产的发展,危害人民的身体健康,石油类污染已成为严重的环境问题。本文通过对某石油化工企业地下水油类污染的调查,对地下水石油污染的特征、污染源空间分布规律、地下水石油类污染机理等方面进行了研究。      

大武水源地堠皋地区水力截获工程运行的数值模拟

大武水源地现状条件下已严重超采，同时也受到油类物质的严重污染，污染最严重的地下水在堠皋－西夏一带，污染的地下水呈朝着东部市自来水公司开采的东风水源扩散的趋势。本文运用数值模拟方法，通过现状和规划状态下水力截获工程运行的对比研究，认为规划开采条件下堠皋地区水力截获工程的运行，可治理堠皋地区严重污染的地下水，是保证太河水库不再放水补源时大武水源地持续开发利用的最佳方案。     

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。     

石油污染物在滨海盐渍土中的迁移规律

土中石油污染物具有不稳定性,随环境改变易向周边发生二次迁移,危及周围土体和水体。本文以滨海地区石油污染盐渍土为研究背景,考虑污染强度、石油污染物在土中的存留时间、土体密度为变量参数,探索即时淋滤和过时淋滤条件下土中石油污染物的二维向迁移规律。研究结果表明:即时淋滤条件下,石油污染物强度越大,其在盐渍土中迁移的越深,最大迁移深度为6 cm。干密度（1.2~1.4g ·cm-3）对盐渍土中石油污染物迁移深度的影响较小,但干密度越大,土体对石油污染物的截留能力越强,相同深度处石油污染物的浓度越低。在水平方向,污染强度越大,密度越大,石油污染物在土体中沿半径方向浓度递减幅度越大;过时淋滤条件下,石油污染物在竖直方向的迁移规律与即时条件下相似,但表层盐渍土对石油的截留能力更强,其在盐渍土中迁移的最大深度为4 cm,土体对石油类污染物的最大截留率为99.98%。在水平方向,污染强度越大,密度越小,石油污染物在土体中沿半径方向浓度递减幅度越大;盐渍土对石油污染物具有一定的吸附性,增大密度有利于提高吸附的稳定性。     

邕江南宁段水质现状及防治对策探讨

根据影响南宁地区最大的河流——邕江近年污染物排放状况和3个水质控制断面的氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类等监测资料进行初步分析,本文主要从水质现状、主要污染因子和污染原因考察了邕江的水环境状况。结果显示,邕江水质总体上属于II~III类水质,但部分断面有恶化趋势,主要是溶解氧和氨氮超标;主要污染物为石油类、氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量,这表明邕江的污染类型属于典型的有机型污染。同时,也指出了邕江水质污染特征和主要存在的问题,并根据南宁市水污染的成因和水污染因素的分析,提出了保护和改善邕江水质的建议。     

石油产品污染的土壤和含水层系统的检测与修复：综述

地下岩层中有机化学药品的命运是很难预测的，将需要环境科学家花费10年或20年的时间研究受有机化学药品污染的场地。本文讨论了石油类碳氢化合物污染地下水和土壤的不同路径及其在地下岩层中的气相、液相和固相的分布，总结了常用于修复受石油类碳氢化合物污染的土壤和地下水的技术以及这些技术的应用局限，简要讨论了美国环保总署常用于检测和测定土壤和水样品中石油类碳氢化合物的方法（8260、8270和418．1），以及一些最近开发的用于预测含水层系统中石油类碳氢化合物的命运和迁移的数学模型。本文提供了一些有关轻质和重质石油类碳氢化合物的毒性研究的结果。研究结果表明，若要使环境免受石油类碳氢化合物的污染，需要公众充分了解这些化合物所涉及的风险。石油产品的适当管理与谨慎处理能够降低污染的发生概率。利用装有漏油感应器和阴极保护装置的新型双重壁储油罐代替陈旧和已泄漏的地下储油罐，我们能够明显改善宝贵和脆弱的地下水资源的质量。     

多年冻土区石油污染物迁移过程研究回顾与展望

多年冻土区泄漏石油污染物会引起严重的环境和工程问题．通过对国内外石油污染物迁移过程、迁移机理、迁移模型、影响因素等研究进行回顾,基于国内外冻土区石油污染的研究进展和社会经济发展要求,提出了多年冻土区石油污染物可能引起的环境与工程问题,并对相关的科学问题进行展望,期望对以后研究工作有所指导并逐渐得到解决．     

多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究

中俄原油管道原油泄漏造成的环境污染和环境岩土工程问题是目前迫切需要解决的重要问题。通过淋滤作用下的石油污染物迁移过程室内模拟试验,研究了石油污染物在冻土区的迁移过程和迁移特征,研究发现：石油污染物在迁移过程中,油、水、气三相流体存在一个动态的平衡过程,其三者共同占据土样中的孔隙空间;石油污染物在冻土区迁移主要经历3个过程：吸附、迁移和聚集;石油污染物在迁移过程中,其各个成分和各烃类化合物迁移能力都有所不同,烃类化合物中碳数和烃类结构影响其迁移速度;冻土层对石油污染物的迁移具有明显的阻碍作用,可有效防治土壤深层次污染。研究成果为冻土区石油污染物多相流（油、水、气）水热质迁移动力学模型的建立以及石油污染引起的岩土工程特性变化等研究奠定了重要的基础     

天津港某石化仓储企业产品增项工程对厂区地下水污染影响预测研究

石油化学品泄漏会对地下水及土壤产生严重污染,破坏生态环境。本文以天津某石化仓储企业为研究对象,对该项目建设运行期和项目投产后对地下水环境造成的污染状况进行分析,分别采用解析法和数值法,建立能够正确刻画研究区地下水流动特征的地下水数值模型,评价不同情景下污染物对厂区地下水环境的影响。对污染物进入浅层含水层第100 d、1 000 d和服务期满30 a或超标范围结束时含水层中的丙酮、甲苯和石油类污染物超标范围进行模拟研究,结果显示:三种污染物均运移超出厂界,不满足《导则》要求,需要采取处理措施,重点在储罐区域周边及底部进行防渗处理,经处理后重新计算预测可知,在非正常状况下,石油类污染物入渗到潜水含水层1 000 d时,超标范围61.1m~2,影响范围91.6 m~2,最大运移距离5.16 m,超标距离4.34 m;石油类入渗到潜水含水层30 a时,污染物最大超标距离为9.69 m,超标范围仅为0.000 3 km~2,不会对厂界以外地下水产生影响,可以满足要求。     

因子分析法在水质评价中的应用

应用因子分析法对甘肃省酒泉地区水质污染状况进行了评价,发现其污染物主要为石油类、氨氮等非金属,其次为锌、铜和六价铬等重金属。经综合分析发现各地表水域污染差异显著。     

油气田地区土壤-水环境中有机污染的数值模拟及模型预测

针对油气田地区的地下水污染日益突出问题，文章综合考虑石油类有机污染物在包气带中扩散、吸附解吸、分配和生物降解等环境行为，建立了土壤－水环境体系有机污染物迁移转化的非平衡动力学模型，并编制了RBCA有限元程序，预测污染物在土壤－水环境中浓度分布变化趋势，探讨了模拟参数κd、κ变化对有机污染物迁移的影响。模拟结果表明：吸附解吸速率参数的变化对污染物达到平衡状态起着决定性作用，其结果可为定量研究有机污染物在土壤－水环境中的归宿提供可靠的理论根据，同时为油气田勘探开发过程中的污染控制与治理措施提供依据和理论指导。     

浅析某油田地下水石油类污染途径

研究区处于东北某油田区,该油田已有近50年的开发历史。随着对石油需求的不断增加,大量的石油被开采了出来。但是在开采过程中由于对落地原油及开采过程中油田废水的处置不当,致使地下水遭受了污染。因此保护地下水免受进一步污染对当地居民的身体健康和人身安全都是非常必要的。笔者基于研究区水样测试的结果石油类污染物浓度等值线图,发现地下水中石油类污染小范围内呈面状分布外,主要呈点状分布于研究区。通过结合对研究区地质环境、构造背景、地表水流和污染源的大量调查研究,分析得出石油类污染物主要是通过由过量开采地下水引起的地裂缝和新构造断裂引发的地裂缝以及事故性污染到达地下水的。研究区的ZK6号井附近由于长期的超量开采地下水从而改变了地下水流向,在地表则形成了地面沉降并引发了此处的地裂缝,致使此地下水油类的污染非常严重。另外,新构造断裂在北西向、北北东向及东西向3组壳断裂带的基础上继承性运动,致使下伏含油层油气沿裂缝上窜污染上覆含水层,同时在油田地表发育大量的地沟、地裂缝,地表洒落的原油及其他污染物通过这些地裂缝污染含水层。     

石油类污染场地的自然衰减作用

在野外石油类污染场地地质、水文地质调查的基础上,对场地地下水中总石油烃的吸附、生物降解等自然衰减作用进行研究。开展了砂质粉土、粉砂、细砂等场地包气带、含水层介质对总石油烃的吸附动力学实验、等温吸附实验、不同矿化度吸附实验、生物降解实验和挥发实验等。实验结果显示,砂质粉土、粉砂、细砂的吸附平衡时间分别为4、7和10 h;通过计算确定了每种介质对总石油烃的等温吸附模型。矿化度对介质吸附总石油烃能力的影响表现为,矿化度越高吸附量越高。生物降解实验结果表明,在场地水土条件下,降解能力最强,且降解符合一级衰减动力学方程。研究表明,地下水受到污染后,吸附、降解、挥发等自然衰减作用对地下水石油类污染物的去除具有非常重要的作用。