检索结果-内蒙古大学图书馆

地质科技通报 2023年第4期42卷 170-182页

作者：姚孟于胜超张可馨李海龙南方科技大学环境科学与工程学院广东深圳518055 南方科技大学广东省土壤与地下水污染控制重点实验室广东深圳518055 南方科技大学地表水-地下水污染综合治理国家环境保护重点实验室广东深圳518055 香港大学地球科学系中国香港999077

为定量研究海岸带众多非线性因素对含水层中地下水流-溶质运移过程的影响,MARUN(Marine Unsaturated)这款专门用于海岸带地下水数值模拟的软件被开发完成。从模型原理、算法特点、文献调研、案例分析等方面综述了MARUN的研究和应用进展... 详细信息

为定量研究海岸带众多非线性因素对含水层中地下水流-溶质运移过程的影响,MARUN(Marine Unsaturated)这款专门用于海岸带地下水数值模拟的软件被开发完成。从模型原理、算法特点、文献调研、案例分析等方面综述了MARUN的研究和应用进展。该软件适用于海岸带二维垂直剖面的地下水流及溶质运移反应的数值模拟。MARUN实现了变密度、变饱和度渗流与溶质运移的有限元算法,质量集中的隐式差分离散,以及Picard、Newton、Newton-Picard数值解法,涵盖了海潮海浪、蒸发降雨和荷载效应等众多非线性因素,具有专业性强、灵活性好、容错率高等特点,但没有可视化界面。MARUN已在原油污染的海滩生物修复、潮间带浅层含水层海水-地下水循环过程、区域地下水流系统的演化等场景中取得一批富有特色的研究成果。未来,MARUN需要进一步拓展到三维空间,耦合具有随机特征的物理化学过程,以提高对滨海含水层中地下水流与溶质运移过程的模拟仿真水平。

关键词：海岸带地下水数值模拟 MARUN

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海水入侵模拟方法VFT3D及应用

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水文地质工程地质 2022年第2期49卷 184-194页

作者：王佳琪郭芷琳田勇范林峰曾文科王晓丽苏皝 Michele Lancia 郑春苗国家环境保护流域地表水−地下水污染综合防治重点实验室/南方科技大学环境科学与工程学院广东深圳518055

海水入侵是困扰沿海地区经济社会发展的重大资源、环境问题,严重影响沿海地区地下水资源。定量模拟、预测和可视化管理是对海水入侵进行有效监测和机理分析的重要手段。基于前期海水入侵模拟的理论研究及方法,提出了海水入侵模拟及预测... 详细信息

海水入侵是困扰沿海地区经济社会发展的重大资源、环境问题,严重影响沿海地区地下水资源。定量模拟、预测和可视化管理是对海水入侵进行有效监测和机理分析的重要手段。基于前期海水入侵模拟的理论研究及方法,提出了海水入侵模拟及预测模型VFT3D,该模型综合考虑地表水-地下水对海水入侵的协同控制作用,能够模拟变密度地下水流及复杂反应性迁移,实现模拟海水入侵的完整水文循环过程。文章介绍了VFT3D模型,利用VFT3D模型模拟了一个海水入侵案例,并与SEAWAT模型模拟结果进行了对比分析。结果表明VFT3D模型模拟水头与SEAWAT模型模拟结果相差不大,但SEAWAT模型无法模拟海水入侵中复杂的化学反应过程。VFT3D模型模拟发现,水文地球化学过程(阳离子吸附交换作用)对阳离子(Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+))运移产生明显影响,同时引起过渡带中离子组分浓度发生变化,对海水入侵过程产生较大影响。因此,考虑变密度和复杂反应过程,才能更加准确地描述海水入侵,从而有利于地下咸水治理工程的科学实施。

关键词：海水入侵地下水地球化学反应变密度水流溶质运移模型

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沸石材料在土壤修复工程中的应用研究进展

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科学通报 2021年第9期66卷 1002-1013页

作者：邓世茂楚哲婷梁佳欣李晶陈洪南方科技大学环境科学与工程学院广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室深圳518055

近年来,工业的快速发展导致土壤污染成为全球性的环境危机.土壤污染问题亟待解决,开发经济、长效的土壤修复材料是关键.沸石分子筛材料,由于其优异的离子交换性能和吸附性能,被广泛应用于土壤修复过程中,引起环境科学家、材料化学家、... 详细信息

近年来,工业的快速发展导致土壤污染成为全球性的环境危机.土壤污染问题亟待解决,开发经济、长效的土壤修复材料是关键.沸石分子筛材料,由于其优异的离子交换性能和吸附性能,被广泛应用于土壤修复过程中,引起环境科学家、材料化学家、土壤学家、矿物学家的广泛关注.本文基于已被广泛用于土壤修复工程的典型沸石材料,并着眼于沸石材料的组成与结构,详细阐述了典型沸石材料的结构与性能之间的对应关系,综述了沸石材料分别用于不同土壤污染介质修复中的微观作用机理及研究进展.

关键词：沸石材料土壤修复离子交换吸附污染物固化

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高岭土胶体对nZVI修复Pb、U污染硅藻土的影响及机制

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环境工程学报 2023年第7期17卷 2286-2295页

作者：殷旗风李晶李水云易树平南方科技大学环境科学与工程学院深圳518055 国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室深圳518055 深圳市南科环保科技有限公司深圳518000

纳米零价铁(nZVI)大量应用于土壤重金属污染的修复,但由于土壤广泛存在的胶体可协同污染物的迁移与扩散,影响nZVI对土壤的修复效果。针对这一问题,通过硅藻土柱实验和重金属运移速率分析,并采用微观结构表征分析(SEM)与物相分析(XRD)方... 详细信息

纳米零价铁(nZVI)大量应用于土壤重金属污染的修复,但由于土壤广泛存在的胶体可协同污染物的迁移与扩散,影响nZVI对土壤的修复效果。针对这一问题,通过硅藻土柱实验和重金属运移速率分析,并采用微观结构表征分析(SEM)与物相分析(XRD)方法,探究高岭土胶体对nZVI修复铅(Pb)、铀(U)重金属污染土壤的影响机制。结果表明,nZVI可固化Pb和U,阻滞其运移以修复土壤;高岭土胶体的加入可削弱nZVI对重金属的阻滞效果,增强Pb和U的运移能力;但在高岭土胶体与nZVI同等质量浓度下,高岭土胶体对阻滞效果的影响有限;另外,在Pb、U复合体系中,存在竞争吸附现象,nZVI对Pb的阻滞效果优于U,U的运移更易受到高岭土胶体的影响。本研究结果可为土水重金属污染防治提供参考。

关键词：纳米零价铁高岭土胶体重金属污染的修复影响机制 Pb、U重金属迁移

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温室与大田种植方式对胡萝卜生长过程中重金属吸收的影响

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环境科学 2022年第2期43卷 1004-1014页

作者：曹春任丹吕贞英张鹏李锦超陈勋文王俊坚西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州730070 南方科技大学环境科学与工程学院国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室深圳518055

研究不同种植方式下作物重金属吸收过程对重金属污染风险管控有重要意义.以胡萝卜为例,对比温室和大田种植方式下,3个关键生长时期6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)的吸收转运特征,结合根际土壤理化参数,探讨种植方式对胡萝卜生物量... 详细信息

研究不同种植方式下作物重金属吸收过程对重金属污染风险管控有重要意义.以胡萝卜为例,对比温室和大田种植方式下,3个关键生长时期6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)的吸收转运特征,结合根际土壤理化参数,探讨种植方式对胡萝卜生物量和重金属含量随时间变化的影响并进行健康风险评价.结果表明,温室和大田种植方式具有以下共同点:(1)生长过程中重金属含量、生物量和吸收量均呈先升高后下降或稳定的趋势;(2)对As、Cd、Cr和Pb的吸收均为地上部累积型;(3)可食部Cd含量超标,生长期内目标风险总系数>1具有潜在的不良健康风险,主要风险由As和Cd贡献.与大田相比较,短期温室种植方式下胡萝卜成熟时间比大田提前约15 d;幼苗期和生长旺盛期时温室种植地上部As、Cd和Pb含量显著降低(P<0.05),成熟期时重金属含量(除As)无显著差异;温室种植地下部As和Cd的含量在幼苗期时降低(P<0.05),As和Cd的吸收量在0~95 d显著降低(P<0.05),其余生长阶段重金属含量和吸收量均无显著差异;通过短期种植方式的改变可以减少受污染农田蔬菜中重金属风险的可能性.

关键词：温室大田胡萝卜重金属生长过程

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地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

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中国环境监测 2024年第1期40卷 45-52页

作者：易树平方铖刘君全龚曼妮周兰兰邓易南方科技大学广东深圳518055 国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室广东深圳518055 浙江省台州生态环境监测中心浙江台州318000 深圳市南科环保科技有限公司广东深圳518055 重庆邮电大学重庆400065

针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应... 详细信息

针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了“所见即所得”的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为“双源”地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。

关键词：地下水环境在线监测溯源计算预测预警可视化监管智慧环保

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基于Morris、Sobol和EFAST的LID设施模型参数全局敏感性分析

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中国农村水利水电 2022年第6期 104-110页

作者：金梦潇田勇 Michele Lancia 于江郑春苗哈尔滨工业大学环境学院哈尔滨150090 南方科技大学环境科学与工程学院地表水-地下水污染综合治理国家环境保护重点实验室广东深圳518055 北京大学工学院水科学中心北京100871

SWMM低影响开发模块可模拟暴雨情景下LID设施的水文效应,已在我国城市雨洪管理中得到广泛应用。研究以深圳市宝安区新桥河流域为例,选用Morris法、Sobol法和EFAST法分析了SWMM模型输出变量中的蒸发量、雨水下渗、地表径流量和峰值流量对... 详细信息

SWMM低影响开发模块可模拟暴雨情景下LID设施的水文效应,已在我国城市雨洪管理中得到广泛应用。研究以深圳市宝安区新桥河流域为例,选用Morris法、Sobol法和EFAST法分析了SWMM模型输出变量中的蒸发量、雨水下渗、地表径流量和峰值流量对4种LID设施(植被草沟、绿色屋顶、生物滞留池和透水铺装)模型参数的全局敏感性响应,并对比了3种方法的分析结果。研究表明:生物滞留池导水率对蒸发量、雨水下渗和地表径流量影响最显著,生物滞留池植物覆盖率和导水率对峰值流量影响最显著。Morris法、Sobol法和EFAST法计算的参数敏感性有较高的一致性。通过3种方法的对比分析,可有效地提高LID设施参数的敏感性分析的可靠性和准确性,从而为海绵城市优化设计提供技术支撑。

关键词： LID设施 SWMM Morris法 Sobol法 EFAST法全局敏感性海绵城市

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极端降水条件下海绵设施空间配置策略研究

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水利水电技术（中英文） 2022年第S02期53卷 100-106页

作者：金梦潇田勇 MICHELE Lancia 郑权一郑春苗哈尔滨工业大学环境学院黑龙江哈尔滨150090 南方科技大学环境科学与工程学院地表水-地下水污染综合治理国家环境保护重点实验室广东深圳518055 暨南大学深圳旅游学院广东深圳518053

气候变化导致极端天气频发,城市亟需提高韧性来适应极端天气的影响。本研究通过极端降水和普通降水事件的对比,研究不同海绵设施的空间配置(分散式、组团式、集中式)对雨水径流及入渗的影响。通过建立SWMM理想模型,模拟不同海绵设施空... 详细信息

气候变化导致极端天气频发,城市亟需提高韧性来适应极端天气的影响。本研究通过极端降水和普通降水事件的对比,研究不同海绵设施的空间配置(分散式、组团式、集中式)对雨水径流及入渗的影响。通过建立SWMM理想模型,模拟不同海绵设施空间配置的径流总量、入渗总量、入渗峰值和径流总量控制率的情况。结果表明:在海绵设施类型选择相同、面积相同时,分散式会随着降水量的增加,入渗总量和入渗延迟时间增加。组团式和集中式的入渗总量和入渗延迟时间基本不会因为雨量的增加而变化,但是两者的入渗时间会随着雨量的增加而延长。根据不同的地质条件和地下水的高低,能够对海绵城市规划中海绵设施类型的选择和空间配置方式提出一种科学的策略。

关键词：极端降水海绵城市 LID设施 SWMM 雨水入渗空间配置

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地下水污染物在高度非均质介质中的迁移过程: 机理与数值模拟综述

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中国科学：地球科学 2021年第11期51卷 1817-1836页

作者：郭芷琳马瑞张勇郑春苗南方科技大学环境科学与工程学院国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室深圳518055 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 Department of Geological Sciences University of AlabamaTuscaloosa AL 35487USA

天然含水层通常具有复杂的物理和化学非均质性,是污染物迁移、转化等动力学过程的关键控制因素,对受污染地下水的修复造成了极大挑战.含水层介质的非均质性通常会导致污染物在地下水中呈现出明显的所谓“反常迁移(Anomalous Transport)... 详细信息

天然含水层通常具有复杂的物理和化学非均质性,是污染物迁移、转化等动力学过程的关键控制因素,对受污染地下水的修复造成了极大挑战.含水层介质的非均质性通常会导致污染物在地下水中呈现出明显的所谓“反常迁移(Anomalous Transport)”特征,与基于菲克定律的传统对流-弥散方程所描述的现象相去甚远.反常迁移亦被称为非菲克弥散(Non-Fickian Dispersion)或广义上的“反常扩散”,可以用来解释导致地下水污染在时间上持续恶化、在空间上快速扩展的水文地质机理.其控制过程为:一方面,污染物通过分子扩散、化学吸附等质量交换作用,从高渗透性区域进入并滞留在低渗透率基质中,再经分子扩散等过程缓慢回放,造成次弥散型反常迁移,导致水质长期缓慢恶化;另一方面,部分污染物沿着相互连通的优先水流通道迅速传输,造成超弥散型反常迁移,导致污染由点到面快速扩展.同时,介质非均质性也是制约污染修复效率的重要因素,而地下水修复技术的开发、应用、评估,通常基于传统对流-弥散方程预测出的菲克弥散过程.非菲克弥散对污染物迁移过程和修复效率的控制作用及其预测评估,尚缺乏深入和系统分析.本文针对地质介质非均质性导致的非菲克弥散现象以及效应进行综述,总结了地下水污染物在高度非均质介质中迁移转化的规律和认知,以及针对非菲克弥散特征的数学模拟研究前沿.同时,本文分析了已有研究不足,讨论了促进含水层非均质性及非菲克弥散机理和模拟应用发展的重要研究方向.

关键词：含水层非均质性地下水污染物迁移地下水污染修复非菲克弥散反常扩散小尺度优先水流通道

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基于物种敏感性分布评价长三角地区地表水壬基酚生态风险

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生态毒理学报 2020年第3期15卷 134-148页

作者：张家玮齐观景赵昊铎葛卉刘庆伟史江红于相毅毛岩郭伟孟耀斌李晓岩广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室南方科技大学环境科学与工程学院深圳518055 国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室南方科技大学环境科学与工程学院深圳518055 香港大学土木工程系中国香港生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029 北京师范大学地理科学学部北京100875

壬基酚(NP)是一种具有内分泌干扰效应的持久性有机污染物,具有难降解、易生物蓄积的特性,并在环境介质中长期赋存,其生态风险受到广泛关注。物种敏感性分布法(SSD)广泛应用于水生生物基准制定及水环境生态风险评估等研究工作。不同地理... 详细信息

壬基酚(NP)是一种具有内分泌干扰效应的持久性有机污染物,具有难降解、易生物蓄积的特性,并在环境介质中长期赋存,其生态风险受到广泛关注。物种敏感性分布法(SSD)广泛应用于水生生物基准制定及水环境生态风险评估等研究工作。不同地理区域敏感物种有所差异,这会影响对水质基准与风险评估结果的分析。本研究以NP为例,基于通用敏感物种、中国本地敏感物种的SSD法获取NP的急慢性预测无效应浓度(PNEC),并以长三角地区典型地表水为评估对象采用商值法获取风险商(RQ)进行生态风险评价。研究结果表明,基于急性毒性数据时,用SSD法获取的通用敏感物种与中国本地敏感物种的PNEC差异较小,说明中国本地物种对NP的急性毒性效应敏感程度与通用物种类似;基于慢性毒性数据计算得到的PNEC差异较大,中国本地物种对于NP的慢性毒性效应更为敏感,直接采用非本地物种的PNEC可能导致本地物种“欠保护”。基于获取的急慢性PNEC,采用商值法表征长三角地区地表水生态风险,结果表明,基于急性PNEC和通用物种慢性PNEC评估风险,可能低估NP的生态风险。基于中国本地物种的慢性PNEC得到NP长三角地区地表水的RQ均值为0.23~1.55,其中,骆马湖具有高风险;太湖、长江南京段RQ最大值超过1,表明个别区域具有高风险,值得进一步关注。综上,NP对本地水生生物的慢性毒性效应较为明显,应持续关注NP长期危害并采取相关措施保障生态系统安全。

关键词：壬基酚长三角地区生态风险评价地表水物种敏感性分布

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