咸水体修复过程中含水层物理堵塞试验研究

针对山东半岛大沽河下游咸水体修复过程中含水介质物理堵塞的问题,采用室内模拟试验,系统研究了悬浮物质量浓度和粒径对咸水体含水介质物理堵塞的影响,并通过测定人工回灌过程中渗透系数的时空变化,定量分析和评价含水介质物理堵塞的机理和程度.结果表明:悬浮物质量浓度和粒径是影响含水介质渗透性的关键因素;在悬浮物质量浓度分别为50、100、200 mg·L—1的条件下,含水介质的等效渗透系数分别为其初始值的38％、20％0和10％;随着注入悬浮物质量浓度、注入时间的增加和入渗深度的减小,相对渗透系数不断减小;悬浮物的粒径越小,迁移距离越大,造成渗透系数下降区的厚度越大;随着悬浮物粒径的不断增大,粒径大的颗粒容易被截留在表层,造成表层渗透系数下降幅度增大,其余各层渗透系数下降幅度随深度增加而减小.     

渤海滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附特征

为了研究滩涂湿地沉积物胶体对石油污染物的吸附作用,根据渤海天津段滩涂湿地沉积物的结构和组成,选择代表性沉积物提取胶体,对胶体的粒径、ζ电位、电泳淌度进行了表征,系统测定胶体对可溶性油吸附的动力学曲线和吸附等温线。结果表明,滩涂湿地沉积物胶体平均粒径为345.04nm;ζ电位、淌度中值分别为-0.47mV、-0.03μs-1V-1cm;交换吸附动力学模式适用于滩涂沉积物胶体对可溶性油的吸附作用,其吸附平衡时间约为20~24h,胶体对可溶性油吸附速率常数为9.434L/(g·h);胶体对可溶性油的等温吸附线为直线型,当水相中石油烃浓度低于某一值时,胶体不但不吸附溶液中的石油烃,反而使胶体中的残留石油烃释放出来。     

生物表面活性剂及其在油污染生物修复技术中的应用

生物表面活性剂是由微生物等产生的具有表面活性的天然物质,其物化性质相近或优于人工合成的表面活性剂,并且具有环境兼容性和能够生物降解等特点,其应用前景十分广阔。系统地概述了生物表面活性剂的特性、种类及其在石油污染生物修复技术中的应用。     

人工回灌过程中含水介质物理堵塞的试验研究

采用土柱渗流试验,模拟人工回灌过程中含水层的物理堵塞过程。通过测定回灌过程中含水介质渗透系数的时-空变化,系统分析和评价回灌液悬浮物浓度和水动力条件对堵塞的影响,并探讨含水介质的物理堵塞机理。研究表明,随着回灌液中悬浮物浓度的增大,悬浮物首先在含水介质的表层沉积,当悬浮物浓度为50、100、200mg/L时,回灌结束后砂柱表层介质的渗透系数分别降至初始的21%、13%和4%,表明表层发生了不同程度的堵塞现象;悬浮物浓度的大小对深部介质的渗透性影响较弱。另外,当进-出水面的水头差△H较小(即水力坡度较小)时,物理堵塞主要发生在砂柱表层,当△H为19.25cm时,回灌结束后表层渗透系数降为初始的7%;随着△H的增大,物理堵塞深度和程度越大,当△H为48.64cm时,19~34cm深度砂层渗透系数变成初始的60%。     

不同施肥处理对农田土壤有机氮组分及其矿化的影响

有机氮作为土壤中氮的主要存在形式,其各组分对氮矿化贡献程度不同,因此了解有机氮组分及其对氮矿化贡献成为土壤供氮研究的重点。本文通过室内恒温培养法,采用Bremner法测定不同时间土壤中无机氮和有机氮各组分变化,研究不同施肥处理对典型农田土壤有机氮组分及其氮矿化贡献的影响。研究发现,施加尿素促进土壤有机氮矿化,并随着添加量增加矿化作用越强。施加有机粪肥并未显著改变土壤氮的矿化。施加秸秆改变土壤氮素转化的方向,使得固定作用大于矿化作用,土壤出现氮的净固定,并随着添加量增加固定作用越强。通过对有机氮各组分与矿化累积量相关关系分析发现,尿素处理中酸解氨态氮是矿化作用的主要贡献组分,而秸秆处理中酸解未知态氮成为氮矿化的主体。造成有机氮组分对氮矿化贡献的差异主要原因是施肥种类和肥料与土壤的相互作用。综上所述,在实际农业施肥过程中,采用化学肥料与外源有机肥料配施可以有效地提高土壤肥力和改善作物产量。     

基于改进模糊综合-指数平滑法的地下水水质评价和预测

地下水水质评价是进行地下水资源开发、管理的基础,地下水水质预测是对未来的地下水水质变化趋势进行预报,可为地下水污染防治提供科学的依据。在模糊综合评价中,分别采用聚类权法、加权平均算子和级别特征值法,对传统方法的权重确定、算子选择和结果向量分析等关键环节进行改进;在指数平滑预测中,根据拟合结果确定指数平滑的类型,采用试算法选取权系数,并应用于大沽河地下水源地水质评价和预测。评价结果表明,改进的模糊综合评价可解决传统方法的不适性问题,可根据级别特征值比较评价等级相等的水质,更具实用性和合理性;预测结果表明,李戈庄采区和仁兆-朴木采区未来十年水质将持续恶化,且通过卡方检验分析2016-2017年预测的误差,验证了预测方法的有效性。     

环境因素影响下海湾蓄淡水库底泥盐分释放试验研究

在现场调查的基础上,利用沐官岛海湾水库库区典型底质(砂质粉砂)的原状/扰动土样和地表水(海水和淡水),采用土柱和水槽试验测定了3.5m/s风速或上覆水盐分浓度、pH和温度作用下底泥盐分向上覆水体释放的时-空变化规律,并定量计算出底泥盐分的释放通量。试验结果发现,底泥的盐分释放不同程度地受到环境因素的影响。(1)风的作用能促进底泥盐分释放。在风的作用下,上覆水中盐分浓度的分布存在明显的规律性:表层水体(水土界面之上4cm水位至水体表面)盐分浓度均匀分布,底层水体(水土界面至4cm水位水体)盐分浓度非均匀分布,且在3cm水位处盐分浓度最小。(2)上覆水中盐分的浓度抑制底泥盐分的释放。(3)pH值≤7时,底泥盐分释放几乎不受影响;pH值7时,底泥盐分释放略有增加;(4)一定温度作用下盐分浓度在水体中非线性分布,在水-土界面至7.5cm水位处为高盐分浓度区,7.5cm水位至水体水面盐分浓度含量较低。温度的升高促进底泥盐分释放。     

土壤非饱和带确定性数值模型研究进展

土壤非饱和带确定性数值模型在农业、环境、工程等领域有着广泛的应用。本文结合土壤非饱和带的单重介质理论、双重介质理论和多相流理论，以及这些理论在实际应用中存在的一些问题，介绍了国外最近十几年来土壤非饱和带确定性数值模型取得的最新进展，并且这些模型中的大部分已经进入了商业应用阶段。     

溶解性石油烃在砂上的吸附和解吸研究

采用海滨浴场的沙为吸附剂,0号柴油为吸附质,研究了溶解性石油烃（DPHs）在砂上的吸附及解吸规律.研究发现,砂对DPHs的吸附和解吸均符合一级反应模式;油的解吸速率比吸附速率慢13倍,并且有约25%的油残存于砂上, 因而污染威胁会在较长时间内存在.砂对海水中DPHs的吸附等温线可以用Henry型等温式描述,温度越高,海水中的油向砂上转移的量越小.通过吸附热力学分析,得出该吸附属于物理吸附范畴.