Long-term performance evaluation of zero-valent iron amended permeable reactive barriers for groundwater remediation – A mechanistic approach

Permeable reactive barriers (PRBs) are used for groundwater remediation at contaminated sites worldwide. This technology has been efficient at appropriate sites for treating organic and inorganic contaminants using zero-valent iron (ZVI) as a reductant and as a reactive material. Continued development of the technology over the years suggests that a robust understanding of PRB performance and the mechanisms involved is still lacking. Conflicting information in the scientific literature downplays the critical role of ZVI corrosion in the remediation of various organic and inorganic pollutants. Additionally, there is a lack of information on how different mechanisms act in tandem to affect ZVI-groundwater systems through time. In this review paper, we describe the underlying mechanisms of PRB performance and remove isolated misconceptions. We discuss the primary mechanisms of ZVI transformation and aging in PRBs and the role of iron corrosion products. We review numerous sites to reinforce our understanding of the interactions between groundwater contaminants and ZVI and the authigenic minerals that form within PRBs. Our findings show that ZVI corrosion products and mineral precipitates play critical roles in the long-term performance of PRBs by influencing the reactivity of ZVI. Pore occlusion by mineral precipitates occurs at the influent side of PRBs and is enhanced by dissolved oxygen and groundwater rich in dissolved solids and high alkalinity, which negatively impacts hydraulic conductivity, allowing contaminants to potentially bypass the treatment zone. Further development of site characterization tools and models is needed to support effective PRB designs for groundwater remediation.     

豫西Au- Mo- W- Pb- Zn- Ag- Fe- 铝土矿-石墨成矿带主要地质成矿特征及潜力分析

随着地质大调查的开展,豫西地区新的找矿进展和预测成果不断涌现,使之成为我国重点找矿地区之一,需要对其开展系统的成矿区划和部署研究工作。本文以新的研究成果和找矿突破为基础,通过综合分析,在该地区划分新的重要成矿部署区带,厘定边界并将其命名为"豫西Au-Mo-W-Pb-Zn-Ag-Fe-铝土矿-石墨成矿带"。结合区域成矿地质背景的综合研究,在区内划分了10个成矿亚带,初步建立了Au-Mo-W-Pb-Zn-Ag-Fe-铝土矿-石墨成矿带成矿谱系,其成矿作用具有多期次发育和多系统控制的特点,在时间演化上表现为多旋回性、继承性、新生性和叠加性特点,主要成矿期有前寒武纪、寒武纪-早石炭世、晚石炭世-中三叠世和晚三叠世-早白垩世,其中晚侏罗世-早白垩世是内生金属矿床成矿大爆发期。研究区主要成矿类型为岩浆热液型金银铅锌矿、斑岩型-矽卡岩型钼钨矿、层控热液型和海相火山岩型铅锌矿、古风化壳残积型铝土矿、沉积-变质型铁铜石墨矿和伟晶岩型稀有金属矿等。结合区域找矿进展和潜力评价最新成果,认为本区金、钼钨、铅锌银、铝土矿、铁、石墨、煤矿潜力巨大,为下一步勘查部署的主攻矿种,同时在本区划分了25个远景区,其中14个为重点远景区,11个为一般远景区,对研究区下一步矿产勘查部署工作有一定指导意义。     

内蒙古突泉盆地ZK-WJT钻井下侏罗统红旗组 生烃潜力

对突泉盆地西南缘ZK-WJT井红旗组烃源岩的发育特征和有机质丰度、类型及成熟度的研究表明,下侏罗统红旗组暗色泥岩发育,厚度达113.0m.有机碳的含量分布在0.56％～6.24％之间,平均值为1.90％.应用Pr/n-C17与Ph/n-C18的相关关系及C27、C28、C29甾烷(ααα-20R)三者的相对含量,判断其有机质类型为Ⅱ1型.镜质组反射率R.主要分布于1.26％～1.73％之间,平均值为1.37％;岩石热解参数Tmax主要为489.0～517.0℃,平均值为507.6℃,红旗组烃源岩属于成熟—高成熟演化阶段.综合评价认为,突泉盆地下侏罗统红旗组具备较好的生油气潜力.     

广东东莞盆地地热地质条件及勘探前景

为探讨广东中新生代盆地隐伏地热资源的勘探开发前景,在充分搜集大量资料的基础上,根据沉积盆地地热资源形成的原理,结合东莞盆地地热地质条件,对东莞盆地地热的热源、储层、盖层、热水通道条件进行分析研究。结果表明,东莞盆地具备较好的成热条件,具有形成热传导型中低温地热系统的地热地质条件,在断裂破碎带尤其是断裂交汇地段是沉积盆地最有利的成热部位,勘探开发前景良好。     

鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿找矿潜力分析

鄂尔多斯盆地铀资源丰富,但其南缘的铀矿工作程度较低。笔者在总结近年来该地区的铀矿勘查工作成果基础上,通过对区内新发现的双龙铀矿床及建庄、焦坪等铀矿(化)点的产出地质特征进行研究,认为该地区的铀成矿条件十分有利,具备发现大型砂岩型铀矿床的找矿潜力。     

河北省煤炭资源勘查及开发现状

河北省含煤面积广，煤类齐全，从晚古生代到新生代共有6个聚煤期，是我国主要产煤省之一，根据河北省煤炭资源特征、开发利用情况，指出目前河北省煤炭工业发展中存在的诸如探采比例失调、新建井基地严重不足、后备资源不足等的问题，以及加强煤炭资源管理的建议。     

潮滩沉积记录正演模拟初探*

以江苏中部海岸潮滩沉积为原型,提出了获取潮滩沉积记录中沉积层保存潜力信息的正演模拟方法。模拟结果显示,在沉积物供应恒定的条件下,随着潮滩的不断淤长,岸线淤进速率逐渐减小,潮滩滩面的沉积速率逐渐降低,而潮滩层序中的泥质沉积的厚度向海逐渐增厚。沉积层保存潜力的计算结果显示,潮滩上保存潜力在高潮位附近和潮下带的较低部位为最高,可达80 ％ 以上,潮间带下部存在着低值区,保存潜力低于20 ％ ,与前人在潮间带进行的现场观测结果相近。对研究方法经进一步细化(如考虑滩面坡度和粒度分布变化、波浪和风暴潮作用、潮沟摆动等因素),并与反演方法相结合,可望更好地解释沉积记录中的环境演化信息。     

贵州三都交梨汞一金矿床地质特征及找矿潜力

交梨汞、金矿床位于三丹成矿带上,汞矿体呈透镜状、扁豆状、脉状赋存于断裂破碎带上,合矿围岩为下奥陶统锅塘组一套斜坡相的粒屑灰岩。其中产于F1断层及其上盘的①、②号汞矿体中有金矿伴生,构成工业矿体。矿石矿物除辰砂外,还有黄铁矿、毒砂、闪锌矿、雄黄及自然金,偶见自然汞;脉石矿物为方解石、白云石重晶石、石英等,金以自然金属态及类质同位素形式分别含于玉髓和黄铁矿、毒砂等载金矿物中。矿体围蚀变强烈,与汞矿有关的蚀变有雄黄矿化、中强硅化、黄铁矿化、毒砂化及玉髓化（硅化）,与金矿化关系密切。汞、金矿的成矿地质条件优越,找矿潜力较大。     

温多尔哈尔铜矿床地质特征及找矿前景探讨

温多尔哈尔铜矿床位于华北板块华北北部陆缘增生带鄂尔多斯坳陷,区域上为狼山-渣尔泰元古代、古生代多金属成矿带。通过对该矿床的地质特征研究和物化探综合分析,阐述了温多尔哈尔铜矿床的成矿特征、控矿因素及成矿前景。该矿床分南北两个矿段,北矿段主要为铁矿化,南矿段主要为铜矿化。南矿段含炭质石英板岩的出露,对物探工作成果分析带来较大干扰,不利于直接作为找矿线索。南矿段地层控矿特征极为明显,铜矿体局限分布于石英岩地层中,南矿段石英岩地层为后续找矿工作的重点。     

鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩生烃潜力探讨

下古生界高成熟－过成熟碳酸盐岩的生烃潜力一直是困扰我国海相地层油气评价和勘探的重要问题，至今尚未得到很好的解决。本采用有机岩石学和有机地球化学方法，系统剖析了鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩的基本特征及其生烃潜力。结果表明，鄂尔多斯盆地中部地区发育下古生界海相碳酸盐岩，烃源岩厚度较大，有机质丰度较低，有机质类型主要为I型和Ⅱ型，有机质热演化已达到过成熟阶段，这套烃源岩是该区重要的有效气源岩，具有较好的生烃潜力，可为中部大气田提供良好的气源条件。