检索结果-内蒙古大学图书馆

地质通报 2024年第1期43卷 153-162页

作者：冉泽宇贾永锋姜永海史浙明尚长健臧永歌陈帆廉新颖中国环境科学研究院/环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国环境科学研究院/国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 中国核电工程有限公司北京100840

地下水污染具有隐蔽性,污染过程缓慢且难以治理,近年来中国高度重视地下水环境保护工作,作为支撑“以防为主”保护理念的地下水污染源解析技术研究已成为地下水污染防治领域的研究热点。介绍了国内外地下水污染源解析方面的主要技术方法... 详细信息

地下水污染具有隐蔽性,污染过程缓慢且难以治理,近年来中国高度重视地下水环境保护工作,作为支撑“以防为主”保护理念的地下水污染源解析技术研究已成为地下水污染防治领域的研究热点。介绍了国内外地下水污染源解析方面的主要技术方法,包括同位素法、荧光光谱法、地质统计学法、主成分分析法、正定矩阵因子分析模型、自组织映射技术6种常用方法的基本原理及在地下水污染识别领域的应用和研究动态,总结了这些方法的优缺点与适用性,并就上述方法在地下水污染研究中的应用前景和发展趋势进行了展望。

关键词：地下水污染源解析同位素法正定矩阵因子分析模型自组织映射技术

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某污染场地地下水中溶解性有机质组成特征及其自然衰减指示作用

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环境工程技术学报 2023年第4期13卷 1586-1594页

作者：赵萌姜永海贾永锋廉新颖尚长健臧永歌冯帆环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院北京师范大学水科学研究院

溶解性有机质(DOM)影响着地下水中污染物的降解转化行为,其结构组成的变化可以反映外来污染物的迁移转化过程。以山东某污染场地地下水为研究对象,利用三维荧光光谱(EEM)、同步荧光光谱(SFS)和荧光区域体积积分法(FRI)分析研究区地下水... 详细信息

溶解性有机质(DOM)影响着地下水中污染物的降解转化行为,其结构组成的变化可以反映外来污染物的迁移转化过程。以山东某污染场地地下水为研究对象,利用三维荧光光谱(EEM)、同步荧光光谱(SFS)和荧光区域体积积分法(FRI)分析研究区地下水DOM的组成及结构变化规律,并结合自然衰减能力评估方法——水文地球化学指标分析方法和微生物学分析方法探讨DOM光谱信息对地下水有机污染自然衰减效果的指示作用。结果表明:在地下水有机污染持续存在和长期的微生物作用下,地下水DOM中类腐殖质和类蛋白物质组分含量均增加,随着生物降解作用越来越强烈,DOM中类蛋白物质占比逐渐升高。基于FRI分区理论,提出可用特定荧光分区相对含量比〔P(Ⅰ+Ⅱ)/PⅤ〕,即类蛋白物质与类腐殖质物质的相对含量比,作为快速判断地下水有机污染自然衰减生物作用效果的代替表征指标,P(Ⅰ+Ⅱ)/PⅤ越大,表明自然衰减中的生物降解作用越强。

关键词：地下水溶解性有机质(DOM) 荧光特征自然衰减

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生态沟渠对典型农业面源污染物去除性能及微生物机制研究

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环境工程技术学报 2024年第6期14卷 1695-1704页

作者：张慧慧王瑶佳董月群袁海荣王恒辰郑明霞国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院北京化工大学化学工程学院北京北控水务集团

近年来生态沟渠技术在农业面源污染净化方面受到关注,但仍存在污染物去除效率低的问题,有待优化其结构与提升对典型污染物的处理效率。针对典型面源污染物特征,构建由不同基质和植物组配组成的生态沟渠(ED1与ED2以石灰石、火山石、沸石... 详细信息

近年来生态沟渠技术在农业面源污染净化方面受到关注,但仍存在污染物去除效率低的问题,有待优化其结构与提升对典型污染物的处理效率。针对典型面源污染物特征,构建由不同基质和植物组配组成的生态沟渠(ED1与ED2以石灰石、火山石、沸石和麦饭石为填充基质,ED3以沸石、陶粒、炉渣为填充基质;ED1与ED3种植菖蒲、梭鱼草和铜钱草,ED2种植菖蒲、美人蕉和铜钱草),探索其在不同条件下对典型面源污染物氨氮(N H_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除性能,并通过高通量测序探究污染物去除与微生物种群之间的关系。结果表明:以石灰石、火山石、沸石和麦饭石为填充基质与种植菖蒲、美人蕉和铜钱草(ED2)是较优的组配形式,其对N H_(4)^(+)-N、TN和TP的去除率分别可达100%、86.89%和87.42%,与ED1和ED3相比较,ED2对面源污染物去除效果最好。进水污染物浓度、水力停留时间(HRT)、水位对生态沟渠去除污染物的效果均有较大影响,在HRT为12 h、中水位(6 cm)和高进水浓度(N H_(4)^(+)-N、TN和TP浓度分别为15、40和1.2 mg/L)条件下生态沟渠对污染物N H_(4)^(+)-N、TN和TP去除率最高,分别为99%~100%、41%~50%、81%~88%。由微生物多样性分析可知,变形菌门、放线菌门和绿弯菌门为生态沟渠中主要优势菌门,这些菌门对氮、磷的去除发挥了关键作用;运行后ED2中优势菌种的物种相对丰度最高,其中ED2中美人蕉具有较高的特异性微生物物种丰度,其微生物群落多样性最高,ED2中铜钱草物种丰度最高,其变形菌门的相对丰度由运行前的25.49%提升至运行后的45.11%,微生物群落丰度变化与污染物去除率呈正相关关系。研究结果对于优化生态沟渠设计和运行管理具有重要实践意义。

关键词：农业面源污染脱氮除磷生态沟渠基质填充植物组配高通量测序

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不同进料频率对丙酸产甲烷菌群富集的影响

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环境科学研究 2024年第12期37卷 2802-2813页

作者：邓明涛杨津津李绍康侯军华常根旺钟根茂周子粲周继红李翔河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 北京市第四中学北京100034

针对厨余垃圾在低频进料模式下进行厌氧消化过程中易积累丙酸导致系统失稳的问题,以丙酸钠为唯一碳源,在不同进料频率(R1、R2、R3和R4四组试验,分别为每天、每2 d、3 d和4.5 d进出料100、200、300和450 mL)下采用半连续进料模式驯化富... 详细信息

针对厨余垃圾在低频进料模式下进行厌氧消化过程中易积累丙酸导致系统失稳的问题,以丙酸钠为唯一碳源,在不同进料频率(R1、R2、R3和R4四组试验,分别为每天、每2 d、3 d和4.5 d进出料100、200、300和450 mL)下采用半连续进料模式驯化富集丙酸产甲烷菌群,探究不同进料频率对厌氧消化系统运行过程中产气量、TAN浓度、挥发性脂肪酸等组分变化以及微生物群落结构的影响;同时利用修正的Gompertz模型分析不同进料频率下厌氧消化系统累计产甲烷动力学特性。结果表明:每3 d进料频率系统能够克服较大的丙酸负荷〔1.5 g/(L·d)期间〕冲击,平均日产甲烷量为409.82 mL,优于其他进料频率。比较各组模拟的动力学特性发现,在参数研究范围内,丙酸厌氧消化系统迟滞时间随着进料频率的升高而减小。不同进料频率下微生物群落结构分析表明,在第60天时R1、R2、R3和R4四组中具有丙酸氧化功能的菌属的相对丰度从5.19%分别增至13.55%、13.64%、9.31%和8.41%,氢养型产甲烷菌Methanoculleus在R1、R2、R3和R4四组厌氧消化系统中的相对丰度分别为33.63%、29.96%、41.77%和41.47%。研究显示,与每天进料频率的厌氧消化系统相比,每2 d、每3 d和每4.5 d进料频率的系统在较大丙酸瞬时负荷冲击下均有效地促进了丙酸产甲烷菌群的富集和保留,且综合评估后,每2天或每3天进料系统的促进效果较优。

关键词：厌氧消化进料频率瞬时丙酸负荷丙酸产甲烷菌群

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单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制模型研究

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环境科学研究 2023年第1期36卷 180-187页

作者：王新港杨昱徐祥健韩旭夏甫邓圣肖瀚姜永海中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038

为研究单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制技术中主要参数之间的关系以及参数对该技术的影响,搭建实验室尺度孔隙含水层物理砂柱模型并基于该物理模型构建MODFLOW地下水流数值模型,研究了通过单井抽出-回渗同步循环过程来实现人工控... 详细信息

为研究单井抽出-回渗同步循环地下水水力控制技术中主要参数之间的关系以及参数对该技术的影响,搭建实验室尺度孔隙含水层物理砂柱模型并基于该物理模型构建MODFLOW地下水流数值模型,研究了通过单井抽出-回渗同步循环过程来实现人工控制地下水流场和水力梯度的可行性以及水文地质条件和水动力条件的影响.结果表明:(1)物理装置运行一段时间后,抽出-回渗达到平衡.(2)基于物理装置不同位置实测水位校准后的数值模型精度较为理想(纳什效率系数为0.88),可以较好地刻画实现水力控制时物理模型中的实际地下水流场.(3)抽出-回渗量的变化对水位降落漏斗的范围(28.0~28.5 cm)几乎无影响,而对其降深影响较大,当抽出-回渗量分别为1、2.5、5、10 cm3/s时,最大降深分别达到1.76、4.55、9.75、18.65 cm,分别为含水层厚度的2.5%、6.5%、13.9%、26.6%.(4)基于裘布依公式,实现水力控制时含水层不同位置处水位高低与抽出-回渗量大小(水动力条件)和含水层渗透性强弱(水文地质条件)有关,根据16种抽出-回渗和含水层渗透性的不同情景的数值模拟结果拟合,发现Q/K与(h2-hw2)/(lgr-lgrw)(h为含水层某处水位,m;hw为抽水井处水位,m;r为含水层某处与抽水井井轴距离,m;rw为抽水井半径,m)之间呈线性关系,拟合系数R2=0.99.研究显示,结合物理和数值模型,采用裘布依公式获取水力控制必要参数和对应关系,为实际场地的应用提供理论参考.

关键词：抽出-回渗同步循环水力控制砂柱物理模型数值模型

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基于MODPATH模型的单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度的关键影响因素研究

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环境科学研究 2023年第9期36卷 1791-1801页

作者：王新港杨昱王磊徐祥健韩旭夏甫邓圣肖瀚姜永海河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为研究单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度(抽水井对回渗水的捕获率)和关键因素对水力控制程度的影响机制,构建了基于GMS模拟软件的MODPATH地下水流线示踪模型,根据实验室尺度砂柱物理模型的实测水位数据校准,结合渗透系数为0.009、0... 详细信息

为研究单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度(抽水井对回渗水的捕获率)和关键因素对水力控制程度的影响机制,构建了基于GMS模拟软件的MODPATH地下水流线示踪模型,根据实验室尺度砂柱物理模型的实测水位数据校准,结合渗透系数为0.009、0.02、0.04、0.09 cm/s四种不同水文地质条件和抽出回渗量为1、2.5、5、10 cm^(3)/s四种水动力条件以及25、30、32、35 cm四种回渗半径的情景设置,模拟了地下水质点的迁移轨迹,刻画了抽水井的捕获范围,量化了抽水井对地下水流场的水力控制程度,并构建了水力控制程度与关键参数之间的定量关系.结果表明:①砂柱物理模型在1、2.5、5、10 cm^(3)/s四种流量下达到抽出-回渗平衡时,捕获率分别为95.63%、97.69%、97.93%和98.17%;②物理模型内抽水井捕获范围均小于回渗范围且捕获率随流量增加而变大;③回渗范围和含水层渗透系数一定时,随着抽出-回渗量的增大,捕获范围和捕获率均增大;④当回渗范围和抽出-回渗量一定时,随着含水层渗透系数的增大,捕获范围和捕获率均减小;⑤当含水层渗透系数和抽出-回渗量一定时,随着回渗范围的增大,捕获范围和捕获率均减小;⑥根据64种情景的拟合结果,水力控制程度与含水层渗透性强弱、抽出-回渗量大小和回渗半径之间存在定量关系——η=100%×[0.9ln(Q/K)−0.4R+10^(4)]〔η为水力控制程度(%),Q为抽出-回渗量,K为含水层渗透系数,R为回渗半径〕.研究显示,单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度与抽出-回渗量、含水层渗透系数和回渗范围间存在对应关系,可以有效指导实际场地工程应用中实现水力控制的关键参数的设计.

关键词：单井抽出-回渗循环水力控制程度砂柱物理模型数值模型定量关系

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基于大型地下水试验装置的复合有机污染物迁移性能关键影响参数研究

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环境化学 2024年第11期43卷 3688-3697页

作者：刘洁鞠天宇邓圣肖瀚韩旭徐祥健姜永海杨昱东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

含水层中的复合污染物迁移过程主要受水文地质条件和水动力条件影响,为探究复合污染物迁移的影响因素,基于建设的大型地下水试验模拟装置,以甲苯和三氯乙烯为特征污染物,利用GMS建立了地下水流模型和溶质迁移模型,并设置不同情景,模拟... 详细信息

含水层中的复合污染物迁移过程主要受水文地质条件和水动力条件影响,为探究复合污染物迁移的影响因素,基于建设的大型地下水试验模拟装置,以甲苯和三氯乙烯为特征污染物,利用GMS建立了地下水流模型和溶质迁移模型,并设置不同情景,模拟不同水文地质条件和水动力条件影响下复合污染物迁移过程;通过敏感性分析,探究关键因素的影响.模拟结果表明三氯乙烯迁移能力大于甲苯,模型运行180 d后,甲苯最大迁移距离为3.5 m,而三氯乙烯最大迁移距离超过6.0 m,且甲苯和三氯乙烯迁移距离与渗透系数和弥散度呈线性正相关,与吸附系数呈线性负相关,即迁移距离随渗透系数和弥散度的增大而增大,随吸附系数的增大而减小.敏感性分析结果表明复合污染物迁移程度的关键影响因素为:渗透系数>弥散度>吸附系数.

关键词：有机污染物数值模拟敏感性分析局部分析法正交试验法

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石化场地污染土壤和地下水修复技术组合研究与应用进展

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应用化工 2024年第8期53卷 1880-1885页

作者：周慧娣李海明肖瀚李梦娣张翠霞苏思慧天津科技大学海洋与环境学院滨海地下水利用与保护研究室天津300457 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

基于国内外石化场地污染土壤和地下水修复技术组合的研究现状和进展,概述了各项修复技术组合的优缺点和适用情景,总结了修复技术组合目前存在的修复机理不明确、污染土壤和地下水修复协同性不足和实际污染场地中试示范研究成果较少等问... 详细信息

基于国内外石化场地污染土壤和地下水修复技术组合的研究现状和进展,概述了各项修复技术组合的优缺点和适用情景,总结了修复技术组合目前存在的修复机理不明确、污染土壤和地下水修复协同性不足和实际污染场地中试示范研究成果较少等问题,并展望了修复技术组合研究和应用的发展趋势,以期为石化场地污染土壤和地下水低成本高效修复技术的研发和应用提供重要参考。

关键词：石化场地土壤和地下水污染修复单一修复技术修复技术组合

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球磨钒钛磁铁矿尾矿活化过硫酸盐去除2,4-二氯苯酚的研究

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环境工程技术学报 2023年第3期13卷 1139-1149页

作者：夏甫徐祥健路红丽郜普闯韩旭肖瀚王新港杨昱姜永海污染场地安全修复技术国家工程实验室北京建工环境修复股份有限公司国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院

为探究球磨钒钛磁铁矿尾矿(B-VTMT)活化过硫酸盐(PS)去除地下水中有机污染物2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)可行性,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱等表征手段对B-VTMT的形貌和组成进行测试分析,探讨B-VTMT投加量、PS初始浓... 详细信息

为探究球磨钒钛磁铁矿尾矿(B-VTMT)活化过硫酸盐(PS)去除地下水中有机污染物2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)可行性,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱等表征手段对B-VTMT的形貌和组成进行测试分析,探讨B-VTMT投加量、PS初始浓度、初始pH、2,4-DCP初始浓度及地下水常见阴离子(Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-))对2,4-DCP去除率的影响。结果表明:在B-VTMT投加量为0.5 g/L,PS浓度为5 mmol/L,2,4-DCP初始浓度为20 mg/L,初始pH为7.1,室温条件下39 h内2,4-DCP的去除率为45.4%。自由基淬灭和捕获试验证实,硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)和羟基自由基(·OH)是体系去除2,4-DCP的主要活性自由基,通过高效液相色谱-质谱仪(HPLC-MS)识别了8种中间产物,推测了2,4-DCP可能的降解路径。地下水中Cl-提高了2,4-DCP的去除率,而NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)降低了2,4-DCP的去除率。研究显示,B-VTMT作为PS的活化剂是一种很有前景的尾矿资源化利用方式。

关键词：钒钛磁铁矿尾矿过硫酸盐活化机制影响因素

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短程反硝化耦合厌氧氨氧化强化脱氮工艺研究与应用进展

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环境工程技术学报 2022年第5期12卷 1519-1527页

作者：常根旺杨津津李绍康罗景文杨一飞李翔环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室中国环境科学研究院

短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD-A)工艺外加碳源和曝气成本较低、NO_(2)−生成稳定高效、总氮去除率高,并且可以减少温室气体N2O的排放,是一种新型的生物脱氮工艺。现有关于PD-A的研究多以水质条件单一的模拟废水为对象,针对实际废水的研... 详细信息

短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD-A)工艺外加碳源和曝气成本较低、NO_(2)−生成稳定高效、总氮去除率高,并且可以减少温室气体N2O的排放,是一种新型的生物脱氮工艺。现有关于PD-A的研究多以水质条件单一的模拟废水为对象,针对实际废水的研究尚少。分析了PD-A工艺的机制与特点,通过对比核心功能菌短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌的最佳生长条件,并结合现有研究提出PD-A工艺运行的优化策略,继而分析了PD-A工艺在实际废水中的应用案例。结果表明,优化COD/NO_(3)^(−)、接种不同结构的污泥和添加生物膜载体等有利于工艺高效稳定地运行;PD-A工艺在实际生活污水、养殖废水、高硝酸盐废水的处理中实现了较高的脱氮率,说明其处理实际废水具有可行性。最后,对PD-A工艺的发展进行展望,认为应以实际废水为处理对象,进一步研究系统内核心菌群的协同作用机制和混合生物脱氮调控方式,以提升工艺的稳定性及碳氮协同处理效率。

关键词：短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD-A) 脱氮运行策略实际废水

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