包气带土层对氮素污染地下水的防护能力试验研究

包气带土层能够有效滞留和吸附污染物,是阻隔污染物进入地下水的重要屏障。通过对北京市典型地区包气带土体进行土柱淋溶试验,研究包气带土层对氮素污染地下水的防护能力,实验结果显示,包气带土层对氮素的截污性能具有明显的分段性。粘质粉土对氮素污染地下水具有较强的截留和防护能力,粉砂截留和防护能力相对较差。经计算粘质粉土和粉砂对再生水的净化能力分别为83.3%、29.1%。包气带土层颗粒粒径愈大,污染物浓度高,水动力条件好,包气带土层的防护能力愈差。     

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.     

某化工厂废液CODCr在包气带中的迁移规律及数值模拟

为揭示精对苯二甲酸工厂废液在粉土包气带中的吸附、降解和迁移规律、迁移速度,通过静态吸附、厌氧降解以及土柱淋滤实验,确定土壤水化学参数及溶质反应参数,结合数学模型和模拟软件进行研究.实验结果为:包气带粉土对废水CODCr的吸附可以用线性方程表示,分配系数为0.155cm3/g;对CODcr的降解系数λ为0.009 7d-1;CODCr在土柱中迁移的纵向弥散度为0.15cm.通过HYDRUS-1D软件模拟CODCr迁移曲线,拟合值与实测值对照结果良好;使用该模型对CODCr浓度的运移预测表明,包气带厚为17m时,CODCr浓度为4 000mg/L时以1m定水头持续淋滤情况下经过11.63a可到达潜水面.     

石油类污染物在土壤中的吸附/解吸机理研究及展望

石油类污染物在土壤中的吸附与解吸研究是目前土壤学及环境科学研究的重要领域,石油类污染物在土壤中的吸附/解吸影响因素、机理及研究方法已有大量研究,但由于吸附/解吸传统研究方法受各种参数的限制,对影响因素、吸附模式、机理的研究难以进一步深入,多种影响因素之间的相互作用也是一个重要的研究方向;石油类污染物的吸附模式随着吸附方式的不同而适用于不同土壤的吸附,而用SPE技术可以从分子水平来认识吸附/解吸的本质。同时本文提出了石油类污染物在土壤中吸附/解吸机理研究中存在的问题,并展望未来的发展趋势。     

包气带介质截留不同龄垃圾渗滤液中的有机污染物

从渗滤液场龄和包气带岩性两方面着手,研究了不同岩性包气带介质对不同场龄渗滤液中有机污染物的截留作用规律。结果表明:新渗滤液经过以细砂、亚粘土为介质的包气带后,细砂和亚粘土中有机物的质量分数分别从0.70%和0.87%增大至0.80%和1.00%以上,而老渗滤液使细砂和亚粘土中有机物的质量分数降至0.70%和0.50%以下。新渗滤液经过包气带后,包气带介质中有机物的含量增大,而老渗滤液使包气带介质中有机物的含量降低,亚粘土较细砂更容易受到渗滤液污染的影响。即渗滤液性质对包气带介质中有机物含量具有方向性的影响作用,而包气带介质亚粘土比细砂更容易放大这种作用效果。     

基于Hydrus-1D的某电厂COD污染物在包气带中迁移规律研究

针对污染物对包气带环境的影响问题,本文采用数值模拟方法,以某电厂COD污染物作为预测因子,由Hydrus-1D软件建立水文地质模型,进行了包气带中污染物运移数值模拟研究,模拟效果反映出污染物运移的规律,结论是：污染物排放简化为连续恒定排放的点源工况下,污染物在包气带下渗过程中,浓度随时间不断减低。距离入渗点越近的位置,污染物浓度越高;距离越远的位置,污染物浓度越低。在土壤纵剖面上,随着深度增大,污染物浓度变化速率逐渐增加。     

包气带岩土渗透系数在地下水环境影响评价中的意义

包气带岩土层具有保护地下水的功能。建设项目各污水池、沉淀池等在包气带中位置不同,可根据其基础最深的池体基础之下的包气带渗透系数、岩土层厚度和连续稳定性确定包气带防污性能分级。污染源强可按包气带垂向平均渗透系数、从各池体结构特点确定的污染部位形状及大小、池体有效水深、污水中污染因子浓度计算。在采取相关规范要求的防渗工程前提下进行的预测,如果结果不满足地下水环境功能要求,需采取提高设施本体防渗性能,并在设施基础与包气带之间设置工程防渗层以满足环境功能要求。     

包气带土层防护地下水污染的反硝化测定影响综述

施加氮肥是农业增产的有效途径,土壤反硝化作用可使其中的剩余、淋洗氮素得到消散和净化,使地下水免受污染。但影响包气带土层中反硝化测定的因素较复杂,目前还没有较完善的测定方法。文章在论述包气带土层反硝化作用的实质与影响因素基础上,总结了现行反硝化测定方法的影响与不足。结合现有监测技术的发展及对包气带土层中物质、能量的转化和分布认识,探讨分析了适宜于研究包气带土层防护地下水污染的反硝化测定方法,为相关学科研究提供借鉴。     

河北省石家庄市南部污灌区厚层包气带污染物自然衰减的微生物作用潜力评价

本次研究的目的是利用传统的培养技术和现代的磷脂脂肪酸PLFA(Phosphor Lipid Fatty Acid)技术、Biolog技术、16 S rRNA基因变性梯度凝胶电泳DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)及测序技术,调查石家庄市南部污灌区厚近30 m包气带微生物含量、分布、活性和多样性,评价污灌区厚层包气带污染物自然衰减的微生物作用潜力。包气带沉积物样品通过岩芯钻探获得,用于物理、化学和微生物分析。结果显示,土壤层(5~20 cm)微生物含量高,活性高,代谢类型多,可培养的异养菌与自养菌、好氧异养菌、兼性厌氧异氧菌和专性厌氧异养菌共存;土壤层下伏包气带微生物含量较低,活性降低,代谢类型减少,可培养的细菌主要是好氧性异养菌、兼性厌氧异养菌和好氧自养菌,而且随岩性而变化,在砂层和重粘土层含量低,活性低,而在亚粘土层含量和活性大。研究结果指示土壤层具有很高的污染物生物自然衰减潜力,而且下伏包气带仍有这种潜力,特别是下部溶解有机碳DOC(Dissolved Organic Carbon)含量高的层位潜力更大。     

包气带水研究方向浅议

包气带水是地球水体的重要组成部分.研究包气带水的形成及运动规律不仅对阐明地下水的形成具有重要意义,而且是实现农业节水的关键.本文在阐述包气带水特征的基础上,指出了包气带水研究方向:一是包气带中土壤水的调控研究,二是水-气二相流数值模拟研究.     

典型有机物在饱气带土和地下水中迁移的影响因素研究

研究区位于河北省保定市东部排污渠旁,是一处有近40年污水灌溉历史的农田,灌溉用污水主要为保定天鹅化纤有限公司和保定钞票纸厂排放的污水,主要种植农作物为小麦、玉米。饱气带厚度2.4~2.7 m,饱气带土以粉质粘土为主。通过分析距排污渠不同距离、不同深度的土样有机物的测试分析结果,选择苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯并[a]芘为典型污染物,从饱气带土的物理与化学特征、5种有机物的物理化学特征、地下水的动力条件角度,分析了典型有机物在饱气带土与地下水中迁移的影响因素。     

少粘性土中包气带水对某基坑工程施工的影响及其处理

在基坑工程施工中,潜水和承压水往往是工程降水的主要对象,而包气带水往往被忽视。实践证明,包气带水对基坑工程的影响也不容忽视。通过分析少粘性土地区包气带水对基坑工程的影响,提出用改进的轻型井点降水法疏干包气带中的上层滞水,这种处理方法成本低,见效快,效果好,具有很强的实用性和推广价值。     

神府—东胜矿区采煤塌陷对包气带结构的影响

通过对比采煤前和采煤塌陷过程中及稳定后包气带结构的变化,详细研究了神府—东胜矿区采煤塌陷对包气带结构的影响。研究结果表明:在采煤塌陷前,包气带组成岩性主要为风积砂岩和萨拉乌苏组粗砂岩,相对较薄,包气带组成介质层序较清晰,各岩性介质颗粒排列有序、均一,包气带内部结构以孔隙为主;在采煤发生后的塌陷非稳定阶段,塌陷裂隙贯通含水层,使地下水大量渗漏,同时产生大量贯穿地表的裂隙,引起岩土孔隙性发生变化,使得塌陷区包气带变厚,在一定深度上结构不均,浅部包气带结构转化为以裂隙为主;到塌陷稳定阶段,包气带结构变化趋于稳定,厚度增加,但在地表以下仍存在一些断续的裂缝(隙),使塌陷区包气带形成以孔隙为主,间夹断续裂隙的特殊包气带结构。     

冻融和非冻融条件下包气带土壤墒情垂向变化的试验与分析

冻结层的存在使得寒区有着与非寒区差别明显的水文循环过程,土壤冻融规律、水热盐运移、融雪水入渗等已成为众多学者的研究对象. 寒区低温条件下冻融土壤持水性质与非冻融土壤不同,其包气带冻结层往往具有弱透水性、蓄水保墒和隔热减渗的作用,使得寒区春季冻结层土壤的墒情较高. 以冻融土壤和非冻融土壤墒情对比监测为基础,选取地表以下100 cm的土壤为研究对象,在黑龙江大学呼兰校区设置冻融和非冻融对比监测试验场,同时段、同频率、同埋深（间隔 20 cm土层）进行土壤结构、水热及环境参数监测. 通过对比分析了不同埋深不同冻融阶段的墒情参数,量化了低温冻融条件下土壤墒情较非冻融土壤的高出部分,最后对冻土保墒的机理进行探讨与分析. 结果表明：冻结条件下土壤水分重新分布,在土水势的作用下由非冻结区向冻结区迁移. 初冻期地表土壤墒情达到最大,冻结期土壤最大墒情值随冻结锋面迁移分别在20、40、60 cm处达到最大,稳定冻结期和融化初期在80 cm处达到最大;土壤最大墒情值一般在冻结锋面前沿的10～20 cm处,较好地保持了土壤水分. 无论是从空间（不同埋深）还是时间（不同冻融阶段）角度分析,冻融土壤含水率均大于非冻融土壤,二者含水率的差值随埋深和冻融阶段的推移而加大,在稳定冻结期80 cm处达到最大,差值量可达6.4%～7.8%.     

延吉市地下水系统污染现状及包气带自净规律试验研究

对延吉市地下水系统中的污染组分进行了现状分析，得到了4种污染组分的自净规律，同时分析了主要的影响因素，为延吉市的水资源开发利用提供了依据。     

Chemical Weathering Rates, Erosion Rates and Mobility of Major and Trace Elements in a Boreal Granitic Till

Chemical weathering rates and erosionrates of granitic till in northern Sweden have beenestimated. The present-day chemical weathering rate iscompared with the long-term average weathering ratesince the last deglaciation approximately 8,700 yearsago. Also, the present-day release rates of major andtrace elements due to chemical weathering are comparedwith the mobility of these elements in a spodosolprofile as shown by soil water samples from the vadozezone. The estimation of the past weathering rate isbased on elemental depletion trends in a soil profile(typic haplocryod), whereas the present weatheringrate is based on elemental input/output budgets in asmall catchment (9.4 km²). The long-term averagechemical erosion rate, expressed as the sum of majorelement oxides (SiO₂, Al₂O₃, CaO,Fe₂O₃, K₂O, MgO, MnO, Na₂O,P₂O₅, TiO₂), was estimated to be4.9 gm^-2 yr^-1. The long-term base cation(Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺) depletionwas 0.325 keq ha^-1 yr^-1. The currentchemical erosion rate was estimated to be2.43.0 g ^-2 yr^-1, which is at least an order ofmagnitude higher than the rate of physical erosion,and the base cation flux due to chemical weathering is0.356–0.553~keq ha^-1 yr^-1. However,0.074 keq ha^-1 yr^-1 of this flux may be related tocation exchange processes induced by atmospheric inputof acid rain. There is no evidence for any recentlyincreased weathering rate of silicates in this area.The inputs of Cd, Cu, Ni and Zn exceed the outputs,and hence, these elements are currently accumulatingin the soil.There is a distinct seasonal variation in thechemical composition of the soil water. Results fromthe soil water samples show that Na, followed by Siand S (Cl was not measured), are the most mobileelements in the spodosol profile between the E-horizonand the C-horizon, and that Al and Fe were the leastmobile elements. However, there is no simplerelationship between the mobility of an element in thespodosol profile and the current release rate due toweathering of that element. This fact may haveimplications for the validity of the comparisonbetween the past and present weathering rates asperformed in this study.     

吉林油田红岗北地区低阻油层评价技术

吉林油田红岗北地区部分井区油层电阻率相对较低,对测井油、水层解释造成了困难。利用岩心、测井及试油资料,分析形成低阻油层的主要因素是束缚水含量高,另外地层水矿化度高、淡水泥浆侵入、富含导电矿物等也是造成低阻的原因。因此,利用核磁测井资料建立了束缚水饱和度模型,形成了低阻油层的解释方法及标准,在实际应用中见到了较好的效果。     

区域地下水系统防污性能评价方法探讨与验证——以鲁北平原为例

区域地下水系统防污性能评价,面临影响因子多又复杂、评价指标难以客观性选定和权重不易确定等难题,以至严重影响评价结果的可信性。本文以鲁北平原为例,在以往地下水脆弱性评价常用的DRASTIC模型基础上,采用创新的迭置指数方法,改进为"DRITCS法",选择地下水位埋深、包气带综合岩性、地表2 m内单层厚度大于0.5 m的粘土层厚、含水砂层厚度及其渗透系数、和地下水净补给量等因子,组成区域地下水系统防污性能评价模型。合理地确定了区域地下水系统防污性能评价中关键指标——包气带粘性土层变化影响,并在鲁北平原示范性应用和通过以面源污染为主的三氮污染现状验证的结果表明:本文提出的方法能够客观地反映流域性相变造成的地下水系统防污性能空间差异性和区位分布特征,具有较强的实用性。     

乌里雅斯太凹陷斜坡带湖底扇相砾岩体沉积特征与隐蔽油藏勘探

乌里雅斯太凹陷南洼槽斜坡带发育一套厚度大、粒级粗和相变快的砾岩体,根据岩心观察、岩电组合特征和地震相分析等手段,结合岩矿等分析化验资料,认为该套砾岩体属具补给水道的湖底扇相沉积。砾岩体夹于较深湖亚相的深灰色泥岩中,发育沉积物重力流成因的沉积构造,内扇、中扇和外扇等相带发育齐全,并具有多期发育的特点。物源区具有的线物源或多物源特征,以及极粗的粒级造成补给水道的稳定性较差、规模较小、迁移性较强,沿斜坡带形成了纵向上由南向北依次叠置、横向上叠加连片的多个湖底扇相砾岩体。坡度很陡的斜坡,特别是构造坡折带的存在控制了湖底扇的形成和发育,使湖底扇相砾岩体主要沿构造坡折带下部分布,具有很好的隐蔽油藏成藏条件,以中扇辫状沟道微相区最为有利,已有多口井发现厚油层并获工业油流,实现了隐蔽油藏勘探的重大突破。