污水快速渗滤土地处理系统存在问题的讨论

污水快速渗滤土地处理系统以其基建投资费用低、处理效果好而越来越受到人们的重视，但其本身仍存在着诸如土地利用矛盾、污水处理的选择、对地下水环境的影响、气候对其运行效果的影响等一系列问题。本文就此做了一些讨论，以在RI系统推广过程中引起人们的重视。     

污水渗滤土地处理系统中水力停留时间与出水效果的讨论

污水渗滤土地处理系统中，水力停留时间与出水效果之间的关系，直接涉及到系统的大小与出水效果之间的关系。一般认为各污染组分的去除率与水力停留时间之间符合一级反应动力学方程，从微生物生长动力学角度出发，就此问题做了进一步讨论。结果表明，各污染组分的出水浓度与水力停留时间之间的关系严格地说，是一处类指数关系，它实际是一条直线和一条负指数曲线叠加而成，而并非纯指数关系，实际应用结果表明，不同系统的处理效率可以通过一级反应速率常数KT进行对比评价。提高系统的处理效率可以围绕反映系统净化能力的综合指数KT，从提高系统内微生物活性的角度出发，以减小系统的占地及投资。．     

解决污水快速渗滤土地处理系统占地突出的新方法

根据污水快速渗滤土地处理系统的主要特点和局限 ,针对该系统占地突出这一问题 ,提出了通过采用人工填料 ,提高水力负荷 ,加快污水在系统中的渗透速度 ,从而减小系统占地面积的新方法。对随水力负荷的提高使系统可能产生的出水水质变差、介质堵塞以及投资费用增高等问题进行了分析 ,并且对在涿州进行的现场小型工程的试验进行了验证。得出结论认为改进的人工构建快速渗滤系统切实可行。     

水体势能的大气复氧法——势能增氧生态床法

天然河流水质受到污染,但水能依然存在且可以利用。研究了利用水体的势能进行大气复氧的方法,并将其引进污水生物处理领域。被污染的河水通过势能增氧生态床法进行原位生态修复后,其水质可达到地表水Ⅲ类标准,而且大大降低了污水处理费用。该研究革除了鼓风曝气进行大气复氧(利用动能),突破了污水生物处理的"障碍",充分发挥利用水体势能进行大气复氧的运行费用低的优点,开辟了水能利用的新领域。     

水动力学条件对复氧过程的影响研究

通过水槽实验对紊动水体复氧规律进行了研究.将氧通量理论应用于紊动水体复氧过程的研究,得到了紊动水体表面传质系数.数值模拟研究了实验流场分布和紊动特性,得出了紊动水体表面传质系数与流速和紊动动能的关系式.不同工况的实验资料验证表明了紊动复氧理论的合理性和可靠性.     

水库深孔挑射出流对复氧的试验研究

在水工泄水建筑物复氧能力的研究中,前人对自由溢流复氧能力和闸下出流复氧能力的研究较多,但对泄流水库下层水的中孔和深孔的复氧能力研究较少.为了消除低溶解氧的水库下层水对下游生态环境的不利影响,保证水生生物的多样性,在滩坑水电站泄洪洞模型中进行了系统的试验,发现复氧率与弗汝德数和下游相对水深相关性较好,同时增设掺气槽能够显著的提高复氧率.经研究提出的在一定条件下的经验公式,为水工深孔设计提供了参考.     

人工快速渗滤系统处理农村生活污水实验研究

文章研究了不同渗滤介质组成的人工土柱对生活污水的处理能力,结果表明河砂＋斜发沸石＋方解石滤料对COD、NH3-N都有较高去除率,水力负荷也较高。将该组合用于农村生活污水处理工程,出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。     

人工快速渗滤复合系统处理洗浴污水的试验研究

针对传统污水快速渗滤土地处理系统水力负荷低,占地面积大的弱点,提出了采用人工砂和天然砂作为渗滤介质建立复合系统的试验方案,并以洗浴污水为研究对象进行了5个月的室内试验研究.结果表明,复合系统具有较高的水力负荷和较好的去污效果,其对COD、BOD5、SS和阴离子洗涤剂(以MBAS代表)的平均去除率分别为86.25%、86.75%、98.95%和90.86%;处理出水中COD、BOD5、SS和阴离子洗涤剂的平均浓度分别为17.30、5.84、0.3和0.18mg/l.     

干旱和复水对喀斯特石生穗枝赤齿藓水分及光合生理的影响

研究了石生穗枝赤齿藓对喀斯特环境变迁的水分及光合生理适应,为喀斯特石漠化生态环境的恢复与治理提供依据。选择贵州普定石漠化区域交织型石生穗枝赤齿藓（Erythrodontium julaceum (Schwaegr.) Par.）为材料,测定水分和光合生理等指标。结果表明:干旱胁迫下石生穗枝赤齿藓水势（Ψs）、自由水含量（Va）、组织总含水量和相对含水量（RWC）降低,束缚水（Vs）、水分饱和亏（WSD）和Vs/Va比值增大,复水后各水分生理指标均有不同程度的恢复。RWC与qN负相关,与Fv/Fm、Yield、ETR、qP、Pn呈正相关关系;叶绿素含量总体呈出先升后降再升高的趋势。轻度干旱胁迫Pn逐渐下降,重度急剧下降,光合作用受到了严重的影响;随干旱胁迫进程蒸腾速率（Tr）的变化未见显著差异。复水后各荧光参数在轻中度胁迫下能恢复到正常水平,而重度胁迫较难恢复到对照水平。喀斯特石生穗枝赤齿藓具有适应岩溶干湿交替的水分代谢和光合生理机制,是石漠化地区植被恢复与重建过程中的先锋物种。      

中国典型泥炭区现代植物的碳、氧同位素组成及在古环境研究中的意义

本文测定了中国 3个典型泥炭沼泽四川红原、吉林金川和哈尼的现代沼泽植物中的碳、氧同位素组成。吉林金川和哈尼的沼泽在相似的气候和环境条件下发育演化 ,而四川红原的泥炭发育在截然不同的气候条件下。结果表明 ,每个泥炭沼泽现代植物中的碳、氧同位素均有较大的离散度 ,表现为不同营养状况下的成沼植物之间的同位素差异 ;从δ1 3C值来看 ,三个沼泽中的植物均属C3植物 ;红原与金川、哈尼有着明显不同的现代植物稳定氧同位素组成 ,前者更富集1 8O。同一泥炭植物碳、氧同位素的不均一性要求在利用泥炭沉积物恢复过去气候变化方面一定要谨慎。非常有意义的是贫营养泥炭 (高位泥炭 )的成沼植物有着非常接近的同位素组成 ,揭示贫营养型泥炭可能是更为理想的过去全球变化信息档案     

陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成与气候

陆生蜗牛响应气候环境变化敏感,其壳体化石碳氧同位素组成（δ¹³C和δ¹⁸O）具有重建古生态和古大气水文条件的巨大潜力。然而目前针对中国黄土古土壤沉积序列中蜗牛化石碳氧同位素组成开展的古环境古气候重建研究却仍然不足,根源在于对蜗牛壳体δ¹³C和δ¹⁸O指标气候意义的认识仍不明确。文章从现代过程研究着手,综述了目前有关蜗牛壳体δ¹³C和δ¹⁸O气候环境意义的研究进展,并指出各自指标存在受控因子的复杂性和多解性等问题。通过总结这些研究认为：陆生蜗牛壳体δ¹³C值主要通过反映植物（尤其C₃）δ¹³C值变化来进一步响应当地降水量变化,进而指示环境的干湿程度,但同时需要考虑环境碳酸盐、大气CO₂等额外因子对壳体δ¹³C的影响;壳体δ¹⁸O值可以在较大程度上反映大气降水δ¹⁸O值变化,但同时需要考虑蒸发作用和温度等因素对壳体δ¹⁸O的影响;壳体δ¹³C和δ¹⁸O在作为气候指标时常受区域和蜗牛种属等因素影响。此外,还介绍了目前中国北方黄土地层中蜗牛壳体化石稳定同位素组成重建季风变化的研究进展和近十年来有关蜗牛壳体团簇同位素新方法的研究进展。最后,论文针对壳体δ¹³C和δ¹⁸O指标存在的问题提出可能的解决办法,并对以后蜗牛碳氧同位素古环境研究方向进行展望。

     

加速江苏矿业废弃地环境恢复治理市场化的思考与建议

江苏省域内矿业废弃地分布广泛，对生态环境破坏严重，已影响生态省建设进程及区域经济可持续发展。目前虽已采取了相应措施，并取得引人注目的成效。但与全省矿业开发对生态环境的破坏和生态省建设要求相比仍有差距。文章在全面分析全省露采矿业废弃地环境恢复治理现状及其制约因素的基础上，提出加速矿业废弃地环境恢复治理市场化的对策建议。统一规划矿业废弃地环境的恢复治理、统一协调其规划的实施和管理、实行有偿治理；治理初期采用半市场化运作的与政府联合开发模式、使治理业逐步成熟并走向市场化；加快矿业废弃地环境的恢复治理示范工程建设、建立不同类型的治理模式、促进恢复治理技术规范化；走矿山环境恢复治理产业化的道路、引导治理业由无序向有序转变；加强市场化宣传、吸引外部资金投入；建立健全矿山环境恢复治理的有关政策法规、形成多元化、多渠道的投资机制、规范市场运作机制等措施。     

SIMS analyses of oxygen isotopes: Matrix effects in Fe-Mg-Ca garnets

Large instrumental mass fractionation (IMF) may occur during measurements of oxygen isotope ratios by SIMS. Part of this fractionation depends on crystal structure and mineral composition. In order to improve the accuracy of SIMS measurements, we gathered 6 commonly used garnet standards and prepared 6 others to adequately cover the composition range Alm_0-73, Prp_0-99, Grs_0-20. Electron microprobe analyses were performed at UBP-Clermont to check the chemical homogeneity of these standards. Oxygen isotope compositions were determined by laser fluorination and mass spectrometry at UW-Madison. Ten SIMS sessions and 336 δ¹⁸O measurements at CRPG-Nancy, on a Cameca IMS1270 instrument, demonstrate that the standards are homogeneous with external reproducibility of 0.3‰ (1σ). In terms of δ¹⁸O, SIMS measurements indicate that, during a single session, IMF can vary up to 6.3‰ from one garnet standard to another. In most of the sessions, IMF can be correlated with the grossular content. However, for a satisfactory correction scheme, we suggest the combination of the 3 main components (Ca, Fe, Mg). This is done using a simple least square calculation routine. The correction coefficients determined for each session can be used to calculate the IMF and correct the measured isotopic ratio of a garnet of known chemical composition. This way, we were able to reproduce the δ¹⁸O values of most of the Fe-Mg-Ca garnet standards within ± 0.6‰. Interestingly, the use of only 3 end-member standards (AlmCMG, PrpMM, GrsSE) plus a standard of intermediate composition (e.g. UWG-2) is sufficient to reproduce δ¹⁸O within the same precision. Thus, linear interpolation among end-member standards is satisfactory in the case of the garnet solid-solutions. Two studies carried out on zoned garnets from the Alps and the Pyrenees indicate that matrix effects become significant when variations in grossular contents are important (> 10%). In order to obtain reliable isotope ratio measurements on Fe-Mg-Ca garnets using a SIMS, we suggest a correction scheme using at least 3 reliable end-member standards plus a standard of intermediate composition (a garnet standard closest to the average composition of the analysed garnet). This allows cross-checking and incorporates a correction based on the variations in composition of zoned crystals.     

稠油油藏蒸汽驱中后期剩余油分布特征及提高采收率方式研究

针对中国浅层及中深层稠油油藏,利用数值模拟研究方法,研究了不同稠油油藏的蒸汽驱开发规律和蒸汽驱中后期的剩余油分布特征,明确了稠油油藏蒸汽驱中后期的提高采收率方式。研究结果表明:浅层稠油油藏与中深层稠油油藏蒸汽驱的开发规律基本一致。驱替阶段生产效果好、产量高且稳定、油汽比高、含水率低;蒸汽突破后的开发阶段也是蒸汽驱开发的重要阶段,但是该阶段油汽比明显低于驱替阶段,表明该阶段蒸汽热效率明显降低。不同稠油油藏的剩余油分布特征类似,均表现出明显的垂向动用差异特征,即油层上部动用程度高,剩余油饱和度低,油层下部动用程度低,剩余油饱和度高,下部油层是剩余油挖潜的主要对象。从下到上逐层上返开发和多介质辅助是提高蒸汽驱中后期采收率的有效方式。研究结果对同类油藏开发具有重要意义。     

Kainsaz(CO3)陨石中两个富Al球粒的氧同位素组成特征与形成演化

富Al球粒是原始球粒陨石中一种矿物岩石学特征介于富钙铝包体(CAIs)和镁铁质硅酸盐球粒之间的特殊集合体,所以常常认为富Al球粒在认识CAIs和镁铁质硅酸盐球粒形成演化过程中的相互联系具有特殊意义。然而,对富Al球粒的初始物质组成以及形成演化过程一直存在较多争议,而氧同位素组成研究能够对球粒演化和早期星云环境等提供重要的信息。在本文中我们报导了来自Kainsaz(1937年降落于俄罗斯,CO3型)碳质球粒陨石中的2个富Al球粒(编号K1-CH1和K2-CH2)的矿物岩石学和氧同位素组成特征。K1-CH1的矿物组成主要为橄榄石、低钙辉石和富钙长石,K2-CH2为橄榄石和富钙长石。2个球粒中的矿物均具有贫~(16)O同位素组成特征。K1-CH1中矿物的△~(17)O组成基本上位于2个区间:-11.1‰～-8.7‰和-3.9‰～0.4‰;而K2-CH2的△~(17)O介于-6.6‰～-0.6‰之间,且具有从中部至边部升高的趋势。矿物岩石学和氧同位素特征表明,这2个富Al球粒的初始物质组成为富CAIs和镁铁质硅酸盐。在球粒熔融结晶过程中,与贫~(16)O同位素组成(△~(17)O:-8.7‰～-7.8‰)的星云发生了氧同位素交换。球粒形成后,发生迁移进入陨石母体,在相对更贫~(16)O同位素组成(△~(17)O:-0.6‰～0.4‰)的母体中(流体参与)发生变质作用,并再次发生了氧同位素交换。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气及注泡沫提高采收率研究

塔河油田开中后期,面临储层天然能量不足,注水开发稳产期短、油井含水率高及采收率偏低等问题针对这些问题。本文利用制作的三维立体仿真模型进行了注N_2驱与注N_2泡沫驱提高采收率效果评价实验。结果表明气水交替驱可提高采收率25.93%,高于恒速N_2驱的23.46%,这是由于气水交替注入不仅有注N_2补充能量的作用,还有注水压锥的效果、同时增加抬升油气界面的速度,延缓了气窜。但恒速N_2泡沫驱与泡沫段塞+后续水驱的提高采收率分别为28.59%和26.54%,明显高于N_2驱,这是因为泡沫破裂后N_2可以启动阁楼油,而表面活性剂能够剥离油膜,起到乳化、携带游离油滴的作用,所以N_2泡沫驱是更为有效的提高缝洞型碳酸盐岩油藏采收率的技术手段。     

Tracking meteoric infiltration into a magmatic-hydrothermal system: A cathodoluminescence, oxygen isotope and trace element study of quartz from Mt. Leyshon, Australia

The oxygen isotope and trace element composition of hydrothermal quartz has been integrated with scanning electron microscope-cathodoluminescence (SEM-CL) images and fluid inclusion properties to track fluid sources and hydrothermal processes in the Mt. Leyshon Au deposit, Australia. Oxygen isotope and trace element data were collected on parallel traverses across the same quartz sections, using secondary isotope mass spectrometry (SIMS) and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS), respectively, with SEM-CL images obtained before analysis for petrographic context. Over the 280 to 650 °C quartz precipitation range suggested by fluid inclusion microthermometry, δ¹⁸O_quartz varies from 0.0 to 14.4‰, corresponding to a wide range of equilibrium δ¹⁸O_fluid values, from-6.1 to 10.2‰ (vs. V-SMOW). The δ¹⁸O_quartz signature varies systematically among distinct SEM-CL quartz generations (both within and between samples), and can be correlated with variations in temperature and fluid composition, but is independent of intra-generational oscillatory zoning. In contrast, Al and Li concentrations correlate broadly with CL intensity in oscillatory quartz, whereas their concentration is unpredictable in sealed fractures and overgrowths. Concentrations of B, Mg, Na, P, Cl, K, Ti, Mn, Fe, Ge, and Sn are independent of Al, Li, and oscillatory CL features, but Ti correlates with quartz precipitation temperature. Although no systematic correlation between δ¹⁸O_quartz and trace element concentrations was found, complementary patterns exist in narrow overgrowths of low δ¹⁸O_quartz ( 0‰) and high Al (> 10,000 ppma). These quartz zones likely formed during the incursion of ¹⁸O-depleted meteoric water into the magmatically-dominated Mt. Leyshon hydrothermal system. We interpret the highest Al concentrations as the result of high quartz precipitation rates, triggered by depressurisation of the hydrothermal cell. The decoupling of oxygen isotope and trace element patterns in quartz leads to the suggestion that (1) under most circumstances, temperature and fluid chemistry dominate δ¹⁸O_quartz, and (2) the trace element record, and in particular Al and Li, is influenced by the superimposed effects of quartz precipitation rate.     

裂缝性油藏控水堵水方法研究与应用

随着油田逐渐进入后期开采,调堵井的数量不断增加,所面临的问题是如何在高温、高盐以及裂缝性等恶劣油藏条件下提高采收率技术。目前凝胶类和颗粒类堵剂依然是裂缝性油藏化学调堵体系的主流;另外基于对水体分布、能量预测等油藏地质条件全面认识下的各种物理堵水技术也得到了较好应用。从裂缝性油藏控水堵水难点出发,介绍了国内外的配套技术,重点综述了恶劣油藏条件下的各种凝胶体系,并分析了提高凝胶体系热稳定性的研究思路,认为聚合物高温碳化作用对凝胶的使用有着变革性意义。用某种高吸水材料配成的软颗粒状凝胶完井液130℃高温下与低渗岩心动态污染时,在岩心端面形成强度高、韧性好的黄-黑色胶质暂堵层,极大地避免了漏失,降低了水相圈闭的损害,在中国东海天外天高温低渗气田A1s、A7完井中取得了较好应用效果。另外,丙烯酰胺与丙烯酸叔丁酯的共聚物(PAtBA)用聚乙烯亚胺作交联剂的凝胶体系在国外已得到了成功的应用,聚乙烯亚胺有着低毒、环境友好等诸多优点,研制出性能更优越的聚合物与之交联对未来的凝胶体系研究有着重要意义。最后从控水-堵水-治水整体思路出发,提出了对今后的研究设想。     

徐州地区下古生界碳酸盐岩的碳、氧同位素研究

在已有的对徐州地区下古生界碳酸盐岩详细岩石学研究基础上，系统测试了碳酸盐岩方解石和白云石的碳、氧同位素组成特征；地球化学和岩石学研究相结合，综合提取了碳酸盐岩碳、氧同位素组成的沉积、成岩地质信息；初步探讨了同位素组成的地层变化及其意义。研究结果表明：碳酸盐岩碳同位素组成特征可以指示沉积环境及其演化，开阔陆表海、灰质障壁砂坝、局限陆表海、潮下带、潮渠、藻坪诸沉积相间碳酸盐岩的δ^13C值表现出规律性变化，碳同位素组成变化曲线上的显著正偏移与海侵有关；碳酸盐岩氧同位素组成对成岩环境及其演化有明显响应，淡水成岩环境、潮上成岩环境、潮间成岩环境、潮下成岩环境和埋藏成岩环境具有不同的碳酸盐岩氧同位素组成特征；徐州地区大北望寒武系剖面地层界线附近都有碳、氧同位素组成变化的特征显示，研究工作证实了徐州地区下古生界同位素地层划分的可行性。     

黄土丘陵小流域生态用水试验研究--气候和土地利用变化的影响

为探讨黄土高原地区的生态恢复,以半干旱黄土丘陵区安家沟小流域的气象、土壤水分、地形图和土地利用图(1982年和2002年)为源信息,分析了不同植被类型的蒸散量和生态用水量、流域生态用水量及其与气候和土地利用变化的关系。研究结果表明:(1)流域土地利用结构从1982-2002年间变化较大,农地(特别是梯田)增加较快,乔木林地急剧减少,主要表现为毁林、开荒和造田;(2)研究区内各种植被/土地利用类型的蒸散量和生态用水都极大地受控于气候(特别是降雨量)的影响,其年际差异较大;(3)不同植被/土地利用类型间的蒸散量和生态用水差异明显,在各个年份乔灌林的生态用水量均大于农作物和自然草地的蒸散量和生态用水量,但生态用水的差异程度小于蒸散量的差异程度;(4)以自然草地(即荒草地)为标准,农作物的蒸散量和自然草地接近,但乔灌林地的蒸散量和生态用水量均远高于自然草地,难于实现土壤水分平衡;(5)流域土地利用结构的变化(主要是强耗水植被的减少)减小了流域生态用水量,增强了流域的水分平衡能力。