铬污染地下水的PRB反应介质筛选及修复试验

通过实验研究筛选出一种经济可行的用于修复Cr(Ⅵ)污染地下水的PRB反应介质。实验以Cr(Ⅵ)污染地下水为研究对象,选用MB、Fe0、粉煤灰和活性炭4种材料进行PRB介质筛选的静态实验,选取处理效果好且经济的MB作为PRB反应介质进行动态修复实验。结果表明:以MB作为PRB反应介质可以使Cr(Ⅵ)的质量浓度从0.50 mg/L降低到0.05 mg/L以下,达到地下水水质Ⅲ类标准;且MB具有吸附量大、固液分离容易、无解吸、无二次污染等优点。以MB作为PRB反应介质修复Cr(Ⅵ)污染的地下水是可行的。     

混合PRB介质处理渗滤液污染地下水的可行性研究

反应介质的选择是可渗透反应墙(PRB)系统原位处理污染地下水的一个关键问题。本实验采用两种混合介质A(陶粒与活性炭的混合物)和B(沸石与活性炭的混合物),对修复被渗滤液污染的地下水的可行性进行了研究。结果表明,混合介质A和B对CODCr的平均去除率分别达到了71.8%和63.4%;对NH4 的平均去除率分别为13.5%和58.7%;对重金属的去除,反应介质B则优于A。因此,PRB反应介质的选择要根据污染物的性质而定。     

地下水中稳定铬同位素的生物地球化学作用

铬是地下水中常见的一种变价重金属污染物,在自然界中广泛分布且应用广泛。将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)是地下水铬污染防治中的主要策略。在Cr(Ⅵ)的非生物还原过程中存在铬同位素分馏现象,通过地下水中铬同位素组成的变化情况可以定量地指示Cr(Ⅵ)的还原程度和速率。这被认为是一个重要发现,在地下水铬污染防治中有着广阔的应用前景。文中对铬与铬的来源、地下水中铬同位素的测定方法、铬同位素的生物地球化学作用、铬同位素在地下水污染防治中的应用等进行了系统综述。研究认为：微生物广泛参与地下水中铬的氧化与还原作用,并有可能产生显著的铬同位素分馏。地下水中被还原的Cr(Ⅵ)在微生物作用下有可能被活化,用非生物还原条件下的铬同位素分馏规律指示地下水中Cr(Ⅵ)还原程度可能会产生较大的误差。开展地下水中铬同位素的生物地球化学作用研究,特别是生物氧化Cr(Ⅲ)过程中的铬同位素分馏规律研究,对于更全面地认识铬同位素的指示作用具有重要意义。     

某Cr(Ⅵ)污染场地修复的PRB反应材料及结构设计研究

渗透反应格栅(permeable reactive barrier,PRB)在国外被广泛应用于场地尺度的地下水污染修复,因其无须外源动力、不占地面空间、运行成本低等优势在国内受到广泛关注。不同场地水文地质条件、污染物类型、污染羽分布具有差异性,前期场地调查、反应材料的筛选、反应墙尺寸结构的设计对于PRB的有效运行至关重要。本文以PRB修复河南某Cr(Ⅵ)污染场地为例,详细阐述场地调查、材料筛选、材料反应参数确定、PRB结构优化等方面的研究过程及成果,可为后续PRB修复技术的应用提供参考。研究结果表明:PRB修复技术适用于该场地,铸铁与活性炭混合材料为最佳修复材料;反应门长40 m(反应材料厚2 m,上下游分别为2 m厚砾石层),东西两侧隔水墙长为60 m的U型漏斗-门系统型PRB,可有效捕获并修复污染羽,工程成本远低于连续反应墙式PRB,为该场地修复最优PRB结构类型。     

某Cr（Ⅵ）污染场地修复的PRB反应材料及结构设计研究

渗透反应格栅(permeable reactive barrier,PRB)在国外被广泛应用于场地尺度的地下水污染修复,因其无须外源动力、不占地面空间、运行成本低等优势在国内受到广泛关注。不同场地水文地质条件、污染物类型、污染羽分布具有差异性,前期场地调查、反应材料的筛选、反应墙尺寸结构的设计对于PRB的有效运行至关重要。本文以PRB修复河南某Cr(Ⅵ)污染场地为例,详细阐述场地调查、材料筛选、材料反应参数确定、PRB结构优化等方面的研究过程及成果,可为后续PRB修复技术的应用提供参考。研究结果表明:PRB修复技术适用于该场地,铸铁与活性炭混合材料为最佳修复材料;反应门长40m(反应材料厚2m,上下游分别为2m厚砾石层),东西两侧隔水墙长为60m的U型漏斗门系统型PRB,可有效捕获并修复污染羽,工程成本远低于连续反应墙式PRB,为该场地修复最优PRB结构类型。     

矿物介质材料在渗透反应格栅技术中的应用研究进展

渗透反应格栅(Permeable Reactive Barrier, PRB)技术是一种有效、实用的地下水原位修复技术,反应介质材料是PRB技术的核心。鉴于传统铁基介质材料在PRB运行中存在易氧化、堵塞的问题,本文围绕3大类典型矿物材料(含铁矿物、孔道/层状结构矿物和磷灰石),结合其晶体结构特点,介绍了它们作为PRB介质材料的原理及应用研究进展,并进一步讨论了目前相关研究的局限及未来发展的重点方向。     

利用δ53Cr定量评价Cr(VI)还原程度的实验研究

地下水污染的原位修复是当今国际上净化地下水最具发展前景的新技术,但对铬污染地下水原位修复尚未有科学有效的评价方法。定量评价地下水中Cr(Ⅵ)的被还原程度成为保护与修复铬污染地下水的关键问题。通过室内Cr(Ⅵ)的还原实验,分析Cr(Ⅵ)在还原过程中铬稳定同位素变化规律,研究其分馏机理,探索利用铬同位素定量评价地下水中Cr(Ⅵ)还原程度的可行性。研究结果表明:Cr(Ⅵ)在被还原成Cr(Ⅲ)过程中,发生明显的同位素分馏,即反应物中53Cr逐渐富集,同时生成物中52Cr逐渐富集;分馏过程可用瑞利分馏模型描述,分馏系数α为常数0.99842。表明δ53Cr能够定量评价水体中Cr(Ⅵ)的还原程度,为评价地下水铬污染修复提供了新途径。     

中试尺度下可渗透反应墙位置优化模拟——以铬污染地下水场地为例

可渗透反应墙（PRB）是一种高效的地下水污染原位修复技术。不同水文地质条件下,污染场地墙体位置布设合理性影响其修复效果,而利用地下水数值模拟可实现墙体位置优化。文章以某Cr6+污染地下水场地为例,基于Visual Modflow建立了研究区平面二维稳定流数值模型,并通过模型检验。根据墙体的设计尺寸（长20 m×宽2 m×深12 m）及填充材料的渗透系数（80 m/d）,利用所建模型分别计算了4种布设方案（墙体尺寸大小和填充材料渗透系数相同,布设位置不同）下墙体的捕获区宽度、粒子滞留时间和通过墙体的Cr6+通量。结果表明:4种布设方案模拟的滞留时间和捕获区宽度取值差异性不大,变异系数小于2%;Cr6+通量差别较大,变异系数高达76.32%,主要由地下水中Cr6+浓度空间分布不均引起。对比分析4种方案的各评价指标,方案2求得的捕获区宽度为21.9 m,粒子滞留时间为4.1 d,Cr6+去除量可达127.7 mg/d,可作为最佳布设方案。本研究建立的地下水流数值模型符合场地实际情况,可有效评估PRB截获污染羽的范围和去除目标污染物的能力,为铬渣类污染场地PRB原位修复工程设计与实施提供技术支撑和参考依据。     

典型铬渣堆对土壤及地下水污染的探讨

随着工业的不断发展,其影响也逐步的提升起来,铬作为其中的关键原料,在工业领域占据的位置非常关键,进行铬盐生产也是工业领域常见的行业,但是铬盐在生产过程中产生了大量的铬渣,对于环境的污染非常严重。现阶段我国许多的铬渣没有经过科学的处理就放置在露天的环境中,并不断的渗透,对周围的土壤以及地下水造成严重的污染,对人们的生活造成一定的威胁。因此在进行铬盐生产的过程中需要对铬渣堆进行科学的处理,严格的按照规范的要求对铬渣堆进行净化,尽量避免对周围土壤以及地下水的污染,保证人们的生活安全。本文主要针对典型铬渣堆对周围土壤及地下水污染的影响进行分析探讨。     

地下水有机污染释氧化合物修复技术研究进展

从使用范围角度,概述了释氧化合物(oxygen releasing compound,简称ORC)技术在地下水有机污染修复方面的研究进展。强调了含水层介质的渗透率、地下水流速等水文地质条件对污染物修复效果的重要性。讨论了ORC释氧过程中地下水pH值的调控方法,并对ORC修复技术在未来工程中运用可能存在的问题进行了探讨与展望,为今后ORC技术在地下水有机污染场地修复工程中运用提供一定借鉴。     

产电生物可渗透活性反应栅法（ePRB）地下水有机污染物修复研究

产电生物可渗透活性反应栅(ePRB)地下水有机污染物修复的技术原理是在地下水流横截面上以可渗透活性反应栅(PRB)的形式设置阳极性生物载体反应单元,其上附着具有生物产电呼吸功能的生物膜,并在接近地表的位置设置阴极氧还原反应单元;阳极上的微生物通过将有机物等污染物质的电子转移至阳极使有机污染物氧化降解,电子再通过外电路传递至阴极并为阴极上发生的氧气还原反应所接受.通过这一过程,可以通过远距离的曝气使被有机物等污染的地下水得到修复.     

焦作地区浅层地下水铬(Ⅵ)污染机理及迁移预测

通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。      

利用δ~(53)Cr定量评价Cr(Ⅵ)还原程度的实验研究

地下水污染的"原位修复"是当今国际上净化地下水最具发展前景的新技术,但对铬污染地下水"原位修复"尚未有科学有效的评价方法。定量评价地下水中Cr(Ⅵ)的被还原程度成为保护与修复铬污染地下水的关键问题。通过室内Cr(Ⅵ)的还原实验,分析Cr(Ⅵ)在还原过程中铬稳定同位素变化规律,研究其分馏机理,探索利用铬同位素定量评价地下水中Cr(Ⅵ)还原程度的可行性。研究结果表明:Cr(Ⅵ)在被还原成Cr(Ⅲ)过程中,发生明显的同位素分馏,即反应物中53Cr逐渐富集,同时生成物中52Cr逐渐富集;分馏过程可用瑞利分馏模型描述,分馏系数α为常数0.99842。表明δ53Cr能够定量评价水体中Cr(Ⅵ)的还原程度,为评价地下水铬污染修复提供了新途径。     

濮阳市地下水污染特征分析

针对濮阳市地下水代表性样品,采用地下水质量标准及规范、技术要求,对该区地下水污染特征进行27项无机评价及37项有机污染项目定量分析评价,重点对有机污染污染项目进行评价。结果表明,区内地下水污染有机物25项为未污染,12项为轻污染,两项为中污染～严重污染。地下水中,浅层水中有机物检出数目较重深层及深层水中高,检出量大,油田采油区单环芳香烃类有机物含量高于其它地区;金堤河以北为城市区,纺织等轻工制造业较发达,1,2—二氯丙烷检出数量较多。     

地下水砷污染研究进展

砷是一种毒性很强的致癌物质,地下水的砷污染严重破坏生态环境,危害人类健康,已成为近年来国内外学者研究的热点问题。本文针对地下水的砷污染问题进行综述,介绍了地下水砷污染研究现状,并简单介绍了地下水中砷的来源。另外,还针对地下水中砷的存在形态及其影响因素等方面作了详细介绍,对砷污染的预防控制和修复治理起到指导作用。     

地下水污染特征及其修复技术应用探析

地下水是重要的供水水源和生态系统要素,其水质在不断受到污染,地下水污染防治势在必行。分析我国地下水污染的特点,污染物的种类,结合国内外的资料,对地下水污染异位修复技术和原位修复技术在地下水污染修复中的应用进行了分析和总结。研究表明:寻找适用、经济、技术可行、无二次污染的生态修复技术是修复行业的发展趋势。构建地下水污染修复体系,修复存量污染同时,应加强预防新的污染,维系地下水的生态安全。     

渗透反应格栅修复铬污染地下水的试验研究

试验用零价铁 (Fe0) 和活性炭作为反应介质,设计渗透反应格栅 (PRB),对六价铬[Cr(Ⅵ)]污染地下水进行了实验室修复研究.试验结果表明:活性炭对 Cr 有一定的吸附作用;Fe0 对 Cr(Ⅵ) 有较强的还原作用;Fe0 和活性炭的协同作用有效地增强了Fe0 PRB 的处理能力;可以使 Cr(Ⅵ) 从 20 mg/L 降低到 0.05 mg/L 以下.冲洗试验表明,Fe0 还原 Cr(Ⅵ) 生成 Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ) 生成 Cr(OH)3 沉淀,而没有随着水体流动而流失到"下游"水体中.实验结果说明 PRB 技术治理 Cr(Ⅵ)污染地下水是可行的.     

铀矿区地下水及其生态安全研究进展

随着核电的发展和铀矿冶业的复兴,铀矿区地下水及其生态安全问题的研究越来越得到人们的重视。文中简要分析了铀矿采冶对环境造成的危害和国际上饮用水中铀的限值标准,简要评述了地下水放射性污染及其生态影响、铀在地下水中的迁移规律、铀污染地下水的数值模拟、地下水铀污染修复技术,以及中国、美国、加拿大和澳大利亚等国与铀矿冶相关的环保政策和辐射防护法规等方面的研究进展。最后,对中国铀矿区地下水及其生态安全研究进行了展望。     

南水北调水回灌对地下水环境的影响研究

为研究南水北调水回灌对地下水环境的影响,探讨区域地下水污染修复技术,建立区域尺度的地下水溶质运移模型,运用地下水数值模拟模型,预测和分析了在永定河河道仅使用南水北调水和南水北调水与本地水混合补给地下水两种模式下,研究区内地下水中硝酸盐氮20年内的变化趋势。结果显示,通过永定河河道回补地下水对研究区地下水起到极大的改善作用,其中部分地区硝酸盐氮浓度降低71.2%;使用南水北调水回补20年后,研究区北部的改善效果是南部的12.3~14.2倍,表明水文地质条件是区域性地下水污染修复的关键因素之一。     

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。