修复石油类污染地下水的PRB反应介质研究

以石油类污染地下水为研究对象,选用颗粒活性炭、草炭土、粒径为1 mm和3 mm的页岩陶粒、泥岩陶粒、高岭土、聚乙烯醇、细砂和白砂等9种材料进行PRB反应介质筛选及其性能研究。筛选实验结果表明,草炭土去除地下水中总石油烃的效果最好;动态吸附实验结果表明,在吸附1 h时,草炭土去除总石油烃已经达到动态平衡;通过热处理改性,草炭土去除石油烃效果得到提高,在130℃、热处理2 h去除石油烃效果最好;颗分后吸附实验结果表明,在粒径2 mm范围内,草炭土吸附效果均十分显著。在此基础上进行吸附石油烃前后草炭土的微观结构观察及理化性质分析。以上研究表明,草炭土作为PRB反应介质处理石油类污染地下水具有良好的应用前景。     

PRB反应介质火山渣净化石油类污染地下水特性

以石油类污染地下水为研究对象、火山渣为天然活性可渗透反应格栅(PRB)反应介质,进行净化总石油烃(TPH)的性能和作用机理的研究。颗粒分级实验表明:粒径为0.25～2.00 mm的火山渣,对TPH及特征污染物苯、萘、菲、十八烷的去除效果均为80%以上。吸附动力学和等温吸附模型研究结果表明:吸附过程遵循准二级动力学模型,等温吸附模型符合Langmuir等温吸附方程,理论上最大吸附量为1.7mg/g。联合场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换近红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱分析仪进行作用机理分析。研究结果表明:火山渣的蜂窝状孔隙和突起有利于物理吸附作用,火山渣赋存硅盐促进了化学吸附作用,水体中烃类有机化合物和火山渣在微观尺度上的有效碰撞对火山渣中的[SiO4]4-四面体结构产生微扰,同时烃类有机官能团与[Si-O]、[Si-H]键间发生了分子间键合作用。     

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。     

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。     

可渗透反应墙处理垃圾渗滤液的实验研究

文章以垃圾渗滤液为研究对象,分别用铁粉、改性膨润土、活性炭及其混合物为反应介质,设计4种不同介质配比的PRB反应器进行实验研究。结果表明,PRB对垃圾渗滤液有较好的处理效果,其中,以还原铁粉、改性膨润土为介质的反应器,对氨氮的去除效率最大为97.58%,以还原铁粉、活性炭为介质的反应器对COD的去除效率为84.87%,对总磷的去除效率最大为80%。     

方解石负载羟基磷灰石复合材料去除水中铀离子的PRB活性介质研究

铀污染地下水分布于世界多国,其危害备受关注。本文基于溶胶-凝胶法制备方解石负载羟基磷灰石复合材料(CLHC),通过静态与动态对比试验,探讨了PRB活性介质对水中铀离子的吸附机理和去除效果。试验结果表明,制备的CLHC表面被羟基磷灰石覆盖,对铀离子具有较强的吸附能力。当U的初浓度为5.0 mg/L、试验周期为2 h、溶液pH值为4、CLHC用量为0.5 g/L时,CLHC可以吸附水中所有的铀离子。CLHC对铀离子的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型、粒子内扩散吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型较好地进行描述。石英砂负载羟基磷灰石与CLHC相比,后者具有更强的吸附能力,而且具有更长的使用寿命。CLHC在吸附铀的过程中没有价态变化,其对铀离子的吸附主要为离子交换的化学吸附。本研究的成果可为可渗透反应墙被应用于铀污染地下水修复提供试验依据。     

用固阳膨润土制备膨润土凝胶的试验性研究

本文以固阳膨润土为原料，选用Na2CO3为改型剂，焦磷酸钠为改性剂，MaO为胶化剂。试制出符合JDF指标要求的化妆品用膨润土凝胶．     

关于矿床学研究方法的一点看法——就"埃达克岩"与成矿的关系问题与张旗先生商榷

近年来,对于埃达克岩与成矿的关系,有不少论文发表,张旗等同志在<矿床地质)2010年第5期撰文就埃达克岩与金铜及钨锡成矿关系问题进行了综述,提出了一系列新认识.本文从埃达克岩的概念、Yb-Sr图解的适用性和"埃达克岩"这一概念在找矿中的运用等方面提出不同的看法,认为矿床学研究(尤其是与矿有关的岩石地球化学研究)必须建立...     

Current situation and human health risk assessment of fluoride enrichment in groundwater in the Loess Plateau: A case study of Dali County,Shaanxi Province,China

This study aims to investigate the mechanisms and health risks of fluoride enrichment in groundwater in the Loess Plateau, China. By taking Dali County, Shaanxi Province, China as an example, this study obtains the following results through field investigation and the analyses of water, soil, and crop samples. (1) The groundwater can be divided into two major types, namely the Quaternary pore-fissure water and Karst water. The Karst area and sandy area have high-quality groundwater and serve as the target areas for optional water supply. The groundwater in the study area is slightly alkaline and highly saline. Meanwhile, high-fluoride groundwater is mainly distributed in the loess and river alluvial plains in the depression area of the Guanzhong Basin and the discharge areas of the groundwater, with the highest fluoride concentration exceeding seven times the national standard. (2) Fluoride in groundwater mainly originates from a natural source and human activities. The natural source refers to the fluoride-bearing minerals in rocks and soil, and the fluoride from this source is mainly controlled by natural factors such as climate, geologic setting, pH, specific hydrochemical environment, ion exchange, and mineral saturation. Human activities in modern life can be further divided into industrial and agricultural sources primarily. (3) The health risks of fluoride contamination are very high in the Loess Plateau, especially for children compared to adults. Meanwhile, the risks of fluoride exposure through food intake are higher than those through drinking water intake. The authors suggest selecting target areas to improve water supply and ensure the safety of drinking water in the study area. Besides, it is necessary to plant crops with low fluoride content or cash crops and to conduct groundwater treatment to reduce the fluoride concentration in drinking water. These results will provide a theoretical basis for safe water supply in the faulted basin areas in the Loess Plateau.© 2021 China Geology Editorial Office.