酚在包气带中运移规律的试验

本文根据室内包气带土层的淋溶试验,探讨了酚在亚粘土和中细砂中的迁移、积累和分布特征,得出酚在包气带中五种运移规律。     

垃圾渗滤液的特征污染组分在包气带中的迁移转化规律

通过室内土柱实验,研究了垃圾渗滤液的特征污染组分氮、COD在包气带不同介质中的迁移转化特征。实验结果表明,岩性不同的包气带介质是影响氮素、COD迁移转化的重要因素之一,不同介质对氮、COD的净化能力不同;渗滤液对地下水不会造成氮素污染,但会造成有机污染。     

包气带—含水层地下水污染风险评估研究进展

包气带—含水层作为地表水和地下水之间水循环和溶质迁移的重要介质,是地球科学领域中的研究热点。以包气带—含水层中地下水污染风险评估为综述对象,从包气带—含水层地下水污染现状出发,总结了包气带—含水层的污染现状、表征、渗流与溶质迁移及其影响关键参数研究等方面的进展,最后分析包气带—含水层地下水污染风险评估存在的问题及今后的研究方向,指出尤其应重点考虑基于逾渗阈值开展地下水污染风险评估研究。     

西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度

鉴于包气带蒸发的水分是从地表散失,故查明裸土蒸发规律对研究包气带水分蒸发、潜水蒸发问题具有重要意义。为了查明西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度规律,通过开展裸土含水率观测、包气带负压观测等野外原位试验,结合气象资料,对包气带剖面流场特征进行分析,采用有限差分法对裸土蒸发强度进行计算。结果表明：依据包气带水分在垂向上迁移的不同状态,将裸土区包气带剖面划分为水分向上传输带和水分向下迁移带2个带;西北内陆干旱盆地裸土包气带极限蒸发深度为1.2 m;受外界蒸发能力和包气带向上输水能力交替控制作用,盆地内裸土蒸发出现在4月下半月至9月下半月,其中4月下半月至5月裸土蒸发强度最大,平均蒸发强度达0.56 mm/d;裸土蒸发强度平均仅占水面蒸发强度的3.5%,最大达6.7%。     

基于HYDRUS-1D模型模拟关中盆地氮在包气带中的迁移转化规律

以陕西关中盆地为研究区,利用HYDRUS-1D软件构建土壤水分运移模型、作物根系吸水模型和溶质运移模型,模拟了"三氮"在包气带中的迁移转化过程。结果表明:1)作物根系吸水吸氮规律一致,且主要吸收氨氮形式的氮素,吸收率为35%;2)亚硝态氮和硝态氮更容易被淋失到地下水中,且主要以硝态氮为主;3)不同包气带岩性对"三氮"向下迁移的速率和迁移量影响很大。     

垃圾渗漏液在包气带及含水层中的联合运移模拟

近年来,全国各地新建了大量的垃圾填埋场,其中多有不符合垃圾处理处置场地建设规范的,垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险也逐年凸显,这就要求对后续垃圾填埋场建设时,在环评阶段做好垃圾填埋场渗滤液对地下水的污染风险预测,为垃圾填埋场地下水污染预防设施的设计与建设提供指导。本文探索了垃圾渗滤液在包气带和含水层中的联合运移模拟,首先利用Hydrus建立包气带模型,模拟垃圾渗滤液中氨氮在包气带中的迁移转化,在此基础上用Visual Modflow软件建立地下含水层模型,对比渗滤液经过包气带过滤和没经过包气带过滤两种情景下的污染范围和程度。模拟结果显示,包气带和含水层联合运移模拟渗滤液泄漏后的运移途径和路线,更接近渗滤液进入含水层的实际情况。     

As(Ⅲ)在包气带土层中的自净作用实验研究

本文根据室内原状土混合溶液的淋滤实验,利用化学热力学的基本理论,研究As(Ⅲ)在包气带土层中的迁移、积累、分布特征。证明As(Ⅲ)在包气带土层中的吸附作用为其主要的自净作用,“不完全吸附作用”为其主要吸附作用特征。论证了包气带土层对于As(Ⅲ)的净化能力及对地下水的保护能力。     

包气带水入渗过程中水化学组分运移规律研究

选择华北平原典型地区,利用多功能观测竖井,通过采集、测试包气带水溶液中的水化学组分,研究了包气带水在入渗过程中水化学组分的运移转化规律,利用氯质量平衡法分析了包气带水中化学组分变化机理。结果表明:(1)包气带水入渗过程可导致不同深度的包气带水化学组分浓度发生变化;(2)粘性土层对包气带水入渗有一定的阻碍作用,但在某些特定条件下,包气带水仍然可以穿过粘性土层,水中的化学组分亦随之下移;(3)包气带水向下运移过程发生了水化学组分的混合。     

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.     

山区城市包气带对污染物双重功能的研究

本文以重庆为代表研究了山区城市基岩包气带对污染物传输和净化两种功能，从包气带的迁移通道入手总结了污染物经包气带进入生物体的几种途径，主要的迁移途径是污染物通过岩石裂隙和洞室系统的运动，这一途径迁移距离短，停滞时间少，形成了污染物的快速转移，显示出具有较强的传输功能。由岩石吸附作用而产生的净化能力是通过室内动态模拟研究的，根据四种岩石对六种离子的吸附量计算出净化量和净化系数，总体看来，岩石的净化量是     

Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)在包气带上层系统中的自净作用

本文以野外土化学分析资料和室内原状土Ph(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)的混合溶液淋滤实验资料为基础,以热力学基本原理为理论根据,建立Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)在土层系统中的迁移形式的数学模型。以此,评价Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)在包气带土层系统中的积累位置、积累方式及其迁移条件。确定配位体(∑HCO~-_3、∑Cl~-,∑SO~(2-)_4)浓度变化对于Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)稳定迁移形式和稳定迁移浓度大小的影响程度。     

岩土非饱和性对毒性金属镉在包气带中迁移转化的影响

本文在大量实验研究基础上，揭示了岩土非饱和性对毒性金属镉在包气带中迁移转化的影响特征，阐述了产生这种特征的作用机理，提出了岩土处于亏缺水分状态下和非亏缺水分状态下吸附作用机理不同的观点，指出了这一研究成果的应用前景。     

干湿交替条件下包气带土柱中氮素迁移转化规律实验

干湿交替的回灌方法常被用于解决地面回灌补给地下水的堵塞问题。研究干湿交替条件下地面回灌对地下水的影响对于指导再生水回灌地下水具有重要实际意义。通过室内土柱模拟实验,在入渗强度为10.5 mm/h的条件下,日均进水量3 888 mL;用干湿交替的地面回灌模式持续运行136 d,累计灌入氨氮含量为5 mg/L的模拟再生水23 894 L,研究包气带土柱对氨氮的去除效果及氮素在包气带中的迁移转化规律。研究表明,充分利用包气带的好氧、兼氧和厌氧环境,生物脱氮是地下水回灌过程中脱氮的主要途径。包气带对氨氮的去除机理主要为土壤对氨氮的吸附作用和微生物的降解作用。回灌过程中累积在土颗粒表面的氨氮在干期发生硝化作用,干湿交替会加强氮素在包气带的迁移转化,导致干期后的回灌初期大量硝态氮迁移到饱和带地下水中。     

氨氮污染源区包气带剖面微生物生态分布特征的研究

包气带土壤中氨氮污染迁移规律已成为近年来国内外学者研究的重点,目前在氨氮污染迁移规律研究中采用柱实验模拟以及软件模拟的方法较多,土壤生物技术则广泛应用于污染物降解领域,而在污染物迁移规律研究中应用较少。本文采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术、16S rRNA序列分析技术以及典范对应分析相结合,对华北平原3个典型氨氮污染区土壤表层至包气带剖面微环境的细菌垂直分布特征及群落结构进行研究。结合污染区土壤理化性质分析,认为包气带土壤剖面的细菌群落中存在着与氮循环、硫酸盐代谢等过程偶联的优势细菌类群,说明土壤微环境中细菌群落分布明显受氨态氮、硝态氮、亚硝态氮和硫酸盐的分布影响,进一步表明污染土壤优势菌群的群落结构信息是描述包气带土壤环境氨氮污染物迁移规律的重要参数。     

包气带硝酸盐分布的差异性及其形成机理:以正定、栾城为例

在地表等量氮输入条件下,包气带中硝酸盐含量分布是其抗污染能力的直接表征。阐明不同包气带中硝酸盐分布的差异并分析其成因对于评价下覆含水层的硝酸盐污染脆弱性、保护地下水资源免遭硝酸盐污染,具有重要意义。本文基于太行山山前冲洪积扇上栾城和正定两个16m深包气带硝酸盐含量数据,指出两个剖面上包气带中硝酸盐分布特征的差异性。分析研究区的施肥历史、大气降水的入渗补给强度及土壤有机质含量,认为包气带水分运移速度和反硝化能力是导致包气带硝酸盐分布差异的两个关键因素。在分析N同位素测试技术进步的基础上,指出利用同位素技术对包气带中的反硝化能力的定量化研究有望取得新进展。     

垃圾渗滤液有机污染组分在包气带中衰减规律的模拟研究

用若干土柱模拟试验研究了垃圾渗滤液有机污染组分在不同岩性、不同厚度包气带介质中的运移规律,并计算了有机污染组分在包气带中运移的有关水化学迁移参数(阻滞因子R和水化学迁移率E).结果表明,有机污染组分在不同岩性介质中的R值顺序为:粘土＞亚粘土＞砂土,在相同岩性中随着厚度的增加R呈正相关增大.从而为评价和预测垃圾场对地质环境影响提供技术参数,并为垃圾场的选址提供理论依据.     

包气带非水相污染物迁移离心模型研究中的相似比例关系

非水相污染物在包气带中的迁移是一个复杂的物理、化学及生物过程 ,离心模型是解决该问题的有效途径之一。采用理论分析和数值分析的方法 ,对两种湿润历史条件下 ,二相与三相体系中 ,毛细上升高度、达到毛细平衡所需要的时间以及迁移距离等与离心加速度之间的关系进行了研究 ,提出了存在于包气带非水相污染物迁移离心模型研究中的相似比例关系     

黏性土包气带中流体迁移规律

以黏土模拟低渗透包气带环境,探究了混溶流体在包气带中的迁移规律。实验结果表明:混溶流体在横向和垂向的最大迁移距离与流体泄漏量均符合幂函数变化规律y=axb。随着流体注入体积的增加,横向和垂向迁移距离不断增大,迁移速率逐渐减小。文章提出以横纵比作为反映流体在包气带中迁移变化规律的重要指标。横纵比总体呈下降趋势,具体分为两个阶段:流体注入体积为0~3 046 m L时,横纵比呈先上升后稳定的趋势,横纵比大于1。此阶段流体以横向发育为主,污染羽剖面呈扁平状椭圆;当流体注入体积大于3 046 m L,横纵比逐渐减小到1以下并持续减小。此阶段流体以垂向发育为主,污染羽剖面逐渐转变为竖直长条状椭圆。     

包气带对三氯乙烯的吸附行为研究

有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。     

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。