表面活性剂强化的DNAPLs污染含水层修复过程的数值模拟

根据含水层中水、表面活性剂和DNAPLs的运移规律和相互作用机理, 建立三维多相流数值模拟模型, 用以模拟表面活性剂强化的DNAPLs污染含水层的修复过程.将所建立的模型应用于一个被PCE污染的非均质含水层中, 并分别对污染物的污染过程以及修复过程进行模拟.研究结果表明: 数值模拟模型给出了表面活性剂强化含水层修复过程中非水相流体迁移转化的数学描述, 能够在短时间内、参数有限的条件下真实地刻画DNAPLs在含水层中的运移规律, 并能有效地模拟表面活性剂的修复过程.此外, 模拟结果显示, 由于表面活性剂对PCE的增溶增流作用, 有效地提高了PCE在水中的溶解性和迁移性, 其修复40 d的去除率达到63.5%, 与抽出处理法(去除率为31.8%)相比修复效果明显增强.      

表面活性剂强化空气扰动修复氯苯污染含水层

通过一维砂柱实验研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对空气扰动技术(air sparging,AS)修复氯苯污染地下水的强化效果.结果表明,SDBS的加入降低了地下水的表面张力,减小了水气两相毛细压力,从而提高了地下水中的空气饱和度.当曝气量为100 mL/min,地下水的表面张力由72.2 mN/m降至49.5 mN/m时,地下水中空气饱和度由13.2%提高至50.1%,而后随着表面张力的进一步降低,空气饱和度不再提高,反而有小幅下降.通过污染物的去除实验发现,SDBS的加入大大提高了氯苯的去除率,且去除率的变化与空气饱和度的变化趋势基本相符.因此,表面活性剂的加入可以作为空气扰动技术一种十分有效的强化手段.      

沙漠绿洲地区地下水数值模型的参数灵敏度分析

以塔克拉玛干沙漠南缘的绿洲为例,通过建立数值模拟模型,选取渗透系数、给水度、水力传导系数进行了参数的局部灵敏度分析和全局灵敏度分析。分析结果表明,地下水数值模型的结果对含水层渗透系数K最敏感,给水度S次之,对水力传导系数的敏感度C最小;此外,与局部灵敏度分析方法相比,全局灵敏度分析考虑了参数之间的相互作用对模型输出结果的影响,使分析结果更合理。     

DRAINMOD-S模型参数的全局灵敏度分析

为有效进行DRAINMOD-S模型参数的优选,更好地理解参数变化对模拟结果的影响,开展了模型参数灵敏度分析。以南通市九龙垦区暗管排水脱盐试验为例,采用Morris全局定性分析方法检测了DRAINMOD-S模型模拟土壤剖面含盐量时侧向饱和导水率K_sat、水动力弥散系数D、地表最大蓄水深度S_m、相对不透水层深度I_m、排水系数D_r及地下水初始埋深W 6个参数的灵敏度。结果表明:K_sat对模拟结果影响最为显著,D、S_m和D_r次之,而W与I_m影响最小;各个参数间的非线性作用存在差异,以K_sat最为显著。为保证模型模拟质量,对敏感性参数应提高现场测试精度,在模型运行时,对灵敏度大的参数应进行重点调整,同时也不可忽视非线性作用较强的参数,从而有效地指导模型的参数率定,提高模型的适用性。     

温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

不同深度处的含水介质温度时序资料振幅比或相位滞后能用来计算地下水垂向流速,典型的解析模型是Hatch模型。为了评价Hatch模型的参数灵敏度,采用局部灵敏度分析方法确定该模型的主要影响因子及相关参数与模型响应的依存关系,再由全局灵敏度分析方法评价参数共同作用对模型计算结果的影响。灵敏度分析结果表明:Hatch模型精度的主要影响因子是测点距离（Δz）,其次是介质比热容（ρ_sc_s）和有效孔隙度（n_e）,而基准热传导系数（λ₀）和热弥散度（β）的影响甚微。基准热传导系数和热弥散度与计算流速呈负相关,其余参数则与之呈正相关。因此在实践中,需保证测点距离的准确性,而对基准热传导系数和热弥散度可取经验值。     

地下水溶质运移数值模拟模型参数的局部灵敏度研究

采用局部灵敏度分析方法计算天津市滨海新区南港工业区内某研究区含水层渗透系数、降水入渗补给系数、纵向弥散度、孔隙度对地下水溶质运移数值模拟模型模拟结果的影响。结果表明,含水层渗透系数、纵向弥散度及孔隙度灵敏度较高,对模拟结果影响较大,降水入渗补给系数对模拟结果影响很小。三个灵敏参数的灵敏度排序为孔隙度>纵向弥散度>渗透系数。     

回归模型的灵敏度分析

回归计算中，由于资料和计算上的误差，使结果也产生一定的误差，通常，采用最小二乘法或最小一乘法来估计回归模型中的参数，即是取目标函数为最小来实现的，如果使目标函数在允许的误差范围内变化，则参数会有相应的变幅，本文探讨了两变数回归时参数估计的灵敏度，在相关关系不甚密切时，误差对结果的影响是较大的。     

生物表面活性剂清洗土壤有机污染物的研究与展望

重点阐述了生物表面活性剂清洗土壤有机污染物的机理及影响因素.根据国内外最新文献,对使用生物表面活性剂溶液修复有机物污染土壤的研究进展进行了综述.并展望了生物表面活性剂在清洗土壤有机污染物中的研究前景.     

地下水污染场地污染的控制与修复

我国存在大量的地下水污染场地,给地下水资源的使用带来了严重威胁。将地下水污染场地划分为4大类,15个亚类,为制定不同地下水污染场地的管理、控制和修复规定提供了依据;对地下水污染防治规划的内容和方法技术进行了论述。提出了建立地下水污染的预警系统,为污染的预防奠定基础;介绍了地下水污染的控制与修复技术,并对地下水污染防控和治理的基本原则进行了探讨。     

地下水数值模拟不确定性分析研究进展

地下水数值模拟不确定性分析旨在提高研究区域地下水流的模拟精度。学者们将地下水数值模拟不确定性分析分为:模型的不确定性、参数的不确定性以及资料的不确定性三类,其中参数的不确定性分析在研究中是最为重要的。同时,对模型、参数、资料不确定性分析的研究进展和成果进行归纳总结,补充关于参数不确定性分析过程中的替代模型的一些研究成果以及模型不确定性分析的多模型分析;强调在地下水数值模拟的过程中,重视模型、资料的不确定性分析;展望未来,随着地下水数值模拟不确定性分析研究的深入,方法和应用会更加多样化。     

含水介质对地下水污染曝气修复的影响

为进一步研究地下水曝气原位修复技术的影响因素,采用室内实验的方法系统地研究了含水介质对原位曝气技术修复地下水污染的影响。研究结果表明:大量水相中的柴油在曝气的开始阶段被去除,随着时间的延长,污染物去除率不断增加,但增加的幅度逐渐减小。污染物去除率与时间关系曲线符合对数曲线规律,相关方程为y=alnx+b,R2=0.802 4～0.907 1,相关性较好。含水介质的渗透系数对地下水污染修复的影响较大,渗透系数与污染物的去除率基本呈正相关关系,渗透系数越大,污染物的去除率越大;含水介质密度与污染物去除率基本呈负相关关系,含水介质密度越大,污染物的去除率越小。     

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。     

PRB技术处理污染地下水的影响因素分析

设计了6个可渗透反应屏障(PRB)反应器,分别对污染物在反应器内的滞留时间、反应介质、DO、NO-3 、SO 2- 4、pH、Eh等因素对PRB的影响进行了研究和分析.实验结果表明:在相同条件下,污染物的处理效果与滞留时间直接相关;零价铁对复杂的不可生物降解或难生物降解的有机物向简单有机物的转化起了重要作用,经过反应器后使ρ(BOD5 )/ρ(COD)值从初始0.32增至0.5～0.79,增强了有机物的可生物降解性;不同的辅助反应介质对污染物的去除具有一定的选择性.     

苏北盆地盐城组咸水层CO2 地质封存泄漏风险的全局敏感性分析

      基于对苏北盆地盐城组下段沉积旋回地层概化,建立了一个含有断层的二维剖面模型,采用TOUGH2/ECO2N 程序对 注入到深部咸水层中CO2 的运移分布特征及沿断层的泄漏过程进行了数值模拟。结果表明,尽管盐城组下段地层具有3层旋 回结构且砂岩层属高孔高渗储层,但由于泥层厚度较小且渗透率相对较高,多层封盖效果不佳。在存在导通断层时,CO2 泄露风险较大。应用Morris 法以断层中气相CO2 总量作为输出变量,对模型参数进行了全局敏感性分析。研究显示,当仅 改变断层参数时,与毛细压力相关的参数对气相CO2 沿断层泄漏影响程度最高;当考虑系统参数整体变化时则以砂岩含水 层和泥岩的渗透率敏感性最高,其次为与毛细压力相关的参数（进气压力、残余液体饱和度及孔隙分布指数）。两种情形下 孔隙度与盐度的敏感性均很小。     

深部咸水层CO2地质封存数值模拟参数的全局敏感性分析:以苏北盆地盐城组为例

基于对苏北盆地盐城组下段砂岩储层概化建立二维径向剖面模型,运用TOUGH2/ECO2N程序模拟深部咸水层中CO₂迁移分布过程。采用定性(Morris法)和定量(Sobol和EFAST法)全局敏感性分析方法,以储层中注入井处的压力、气相CO₂总量及CO₂气相羽扩散距离作为模型响应变量,对储层的水平渗透率、孔隙度、残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度7个参数进行全局敏感性分析,讨论了咸水层的水文地质参数、盐度及其他模型参数对CO₂封存运移泄漏过程的影响。Morris和Sobol法的敏感性分析结果都表明,对于不同的响应变量,参数的敏感性排序不同：以注入井处的压力为响应变量时,孔隙度的敏感性最高;以气相CO₂总量和CO₂羽扩散距离为响应变量时,水平渗透率的敏感性最高。EFAST 1阶及总敏感度分析结果与Sobol分析结果基本一致,但EFAST法相对Sobol法计算更高效稳健,需要的样本数较少。     

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。     

污染地下水治理过程不确定性的影响因素分析

污染含水层系统中地下水质的恢复之所以往往收效不大，在于地下水去除污染过程中存在诸多不确定性因素。文中把之分为两类：一类具有客观不确定性；另一类则具有主观不确定性。前一类中包括：(1)污染含水层介质的非均一性；(2)污染物的非平衡吸附作用；(3)污染物吸附分配系数的非均一性；(4)部分有机污染物的非水溶性；(5)PAT方案中非完整井以及水流的影响等。后一类则包括数值模拟中模型的概化以及参数的取值等。最后，概述了研究此类问题较为有效的方法，即应包括问题的定义、不确定性分析以及风险(或失效)评估等。     

WEP模型全局参数敏感性分析及其在汉江上游流域的应用

水文模型敏感性分析是用来确定控制模型效率关键参数非常有效的过滤工具之一,并可以帮助理解模型结构,乃至发现模型的结构缺陷,从而有可能改善模型结构.本文通过将全局敏感性分析方法的LH-OAT方法应用到WEP-L模型.并在汉江上游向家坪以上流域进行了成功应用.研究发现.通过LH-OAT方法分析,对于汉江上游向家坪以上流域,河道曼宁糙率和坡面曼宁糙率是影响NaSh效率系数最重要的参数.通过对这两个参数的手动调参,模拟的日Nash效率系数从0.35提高到0.75.