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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污泥好氧堆肥过程中亲水性组分的光谱和电化学特征

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环境科学研究 2024年第2期37卷 397-406页

作者：常昊宇谭知涵孙晓杰张军邢美燕董滨席北斗桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004 同济大学环境科学与工程学院上海200092 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

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维... 详细信息

为了探讨污泥堆肥过程中亲水性组分(hydrophilic fraction,HyI)的结构组成和电子转移能力的变化规律和机理,本研究以污泥堆肥过程中的HyI为研究对象,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、二维相关光谱(2D-COS)和电化学方法,对其结构组成和电子转移能力的变化进行了系统研究.光谱分析显示,随着堆肥的进行,HyI中芳香族化合物含量增加,醌基含量增加,类蛋白物质含量降低,类胡敏酸物质和类富里酸物质含量增加,芳构化程度和腐殖化程度增强.酰胺和多糖类物质在HyI中占据主导地位,HyI中的羧基含量增加,而酚类含量降低.电化学分析显示,在堆肥过程中,HyI的电子供给能力(electron donating capacity,EDC)呈现先增加后减少的趋势;HyI的电子接受能力(electron accepting capacity,EAC)呈现先减少后增加的趋势.总体上,HyI的电子转移能力(electron transfer capacities,ETC)呈现上升的趋势,表明堆肥过程提高了HyI的氧化还原能力.相关性分析显示,HyI分子量越小、硅酸盐和多糖含量越低,越利于HyI给出电子;而HyI羧基含量越高、类胡敏酸物质越多、腐殖化程度越高、芳香性越强,越利于HyI得到电子.研究显示,污泥堆肥过程中HyI的结构组成和电子转移能力发生了显著变化,HyI分子量的降低、功能基团硅酸盐含量的降低和腐殖化程度的升高与HyI的电子转移能力有密切关系.该结果有助于进一步了解污泥堆肥过程中HyI的形成及其氧化还原特性,为发挥其在治理环境污染中的作用提供依据.

关键词：堆肥亲水性组分紫外-可见光谱(UV-Vis) 三维荧光光谱(3D-EEM) 光谱特征电子转移能力

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酰胺基两性分子对二硫化钨吸附铀容量的影响机制

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环境工程技术学报 2023年第3期13卷 1118-1126页

作者：赵家印柳玉辉王子鸣唐梦卢雅宁张爽王英财刘云海邓圣核资源与环境国家重点实验室东华理工大学东华理工大学核科学与工程学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

含铀废水中铀的回收主要是基于材料与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)中UO_(2)(^(2+))之间的络合,但H_(2)O的电偶极矩对络合有显著弱化作用。采用酰胺基两性分子N,N-二甲基-9-癸烯酰胺(NADA)氢键作用与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)形成UO_(2)[(H_(2)O)_(x)C_(12)H_(2)3NO]_(n)^(*)(x<5,UO_(2)-Coordination Compound,简称UO_(2)-CC),选取惰性物质WS_(2)为吸附材料,通过静态吸附试验(不同pH、接触时间、浓度和温度)分别研究其对UO_(2)^(2+)和UO_(2)-CC的吸附量。动力学拟合结果表明,二者的吸附反应是化学吸附过程,UO_(2)+经NADA重构后,吸附时间从240 min缩短至180 min,准二级动力学吸附常数提高1.35倍。等温吸附研究结果表明,WS_(2)与UO_(2)-CC络合过程符合Langmuir吸附等温模型,且NADA的加入使吸附由自发吸热过程转变为自发放热过程,吸附反应过程有序度增加。NADA原位重构[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)后,WS_(2)对UO_(2)^(2+)的平衡吸附量由45.03 mg/g(WS_(2)/UO_(2)^(2+)体系)提高到122.14 mg/g(WS_(2)/UO_(2)-CC体系)。采用光谱分析(X射线光电子能谱法)从分子水平深入研究NADA原位重构[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)后在WS_(2)上的吸附机制,揭示静电、氢键和U—S共价键等作用力对吸附的贡献,特别是NADA的氢键作用。

关键词：铀酰离子(UO22+) 两性分子铀酰活性位点 WS2纳米片络合机理

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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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基于数值模拟的太原盆地孔隙地下水可再生性评价

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人民黄河 2024年第1期46卷 68-74页

作者：金子涵李海明肖瀚王瑞芬杨丽霞天津科技大学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 太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

为了评估太原盆地孔隙地下水可再生能力,以太原盆地孔隙含水层为研究对象,基于研究区的水文地质条件,利用GMS软件中的MODFLOW模块建立地下水流数值模型并校准。根据模拟结果计算得到回归补给率、补采平衡率、天然补给可用率、调蓄系数... 详细信息

为了评估太原盆地孔隙地下水可再生能力,以太原盆地孔隙含水层为研究对象,基于研究区的水文地质条件,利用GMS软件中的MODFLOW模块建立地下水流数值模型并校准。根据模拟结果计算得到回归补给率、补采平衡率、天然补给可用率、调蓄系数、贮水系数与导水系数6项评价指标,建立了地下水可再生性评价指标体系,分析了该区地下水资源的可再生能力。结果表明:研究区的地下水总体流动特征为从盆地北部流向南部,从盆地周边山区流向平原地区;研究区各分区的地下水可再生性综合评价指数介于0.06到0.08之间,地下水资源的可再生能力较弱。

关键词：太原盆地孔隙地下水数值模拟可再生性评价评价指标

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地下水抽出—处理的困境与破局

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环境污染与防治 2023年第4期45卷 562-568页

作者：赵子千黄赳魏坤昊何小松潘琦柳榭阳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 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

中国部分区域地下水污染严重,抽出—处理是地下水修复常用技术,但目前其发展现状、存在问题及破解途径缺乏总结。通过总结近20年抽出—处理技术领域文章发现,处理后期出现的拖尾反弹现象及解决方案的探索是研究重点。这一现象是由水力... 详细信息

中国部分区域地下水污染严重,抽出—处理是地下水修复常用技术,但目前其发展现状、存在问题及破解途径缺乏总结。通过总结近20年抽出—处理技术领域文章发现,处理后期出现的拖尾反弹现象及解决方案的探索是研究重点。这一现象是由水力冲刷不足和污染物界面传质慢两方面引起的。抽水井布置与抽水方式优化和注入泡沫与剪切稀化流体可以分别改变地下水流场和流体性质,强化冲刷效果,而表面活性剂可调节界面张力加快传质过程。与化学修复或生物降解技术结合,在抽出—处理后期通过加快化学试剂或营养物质传输也可以有效抑制拖尾反弹现象。总的来说,抽出—处理技术已经成熟,但拖尾反弹现象严重。廉价绿色的强化抽出药剂和技术结合互补是未来研究的重点。

关键词：抽出—处理拖尾反弹生物降解表面活性剂

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草酸改性零价铁活化过硫酸盐降解地下水中2,4-DNT的研究

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环境科学研究 2022年第1期35卷 108-118页

作者：吴叔璇韩旭夏甫杨昱徐祥健邓圣姜永海北京建工环境修复股份有限公司污染场地安全修复技术国家工程实验室北京100015 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

2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为重要的化工原料,由于储存和生产过程中的“跑冒滴漏”,已然成为地下水中常见有毒有害污染物之一,对人体健康和生态环境安全造成极大威胁.以草酸与商品零价铁为原料,通过球磨法制备草酸化零价铁(OA-ZVI^(bm))... 详细信息

2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为重要的化工原料,由于储存和生产过程中的“跑冒滴漏”,已然成为地下水中常见有毒有害污染物之一,对人体健康和生态环境安全造成极大威胁.以草酸与商品零价铁为原料,通过球磨法制备草酸化零价铁(OA-ZVI^(bm)),并研究其活化过硫酸盐(PS)降解2,4-DNT的性能.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对活化剂进行表征,并考察活化剂和PS投加量、溶液初始pH及无机阴离子对2,4-DNT降解效果的影响.结果表明:①通过球磨改性,零价铁表面氧化层被草酸亚铁壳层代替,加速铁核腐蚀生成Fe^(2+)催化PS.②在pH=7、0.2 g/L OA-ZVI^(bm)和5 mmol/L PS的条件下,4.0 h内对50 mg/L 2,4-DNT降解率达到87.6%,降解过程符合准一级动力学方程.③2,4-DNT降解率随OA-ZVI^(bm)和PS投加量增加以及溶液初始pH的降低增加,但高浓度PS会抑制2,4-DNT的降解;NO^(−)_(3)、CO^(2−)_(3)、Cl^(−)和SO^(2−)_(4)通过淬灭自由基或者与亚铁离子发生共沉淀,对降解产生不同程度的抑制效果.④自由基淬灭试验表明,体系中同时产生SO^(·−)_(4)、·OH和1O2,但SO^(·−)_(4)在降解过程中起主导作用.⑤降解中间产物鉴定表明,通过脱硝和氧化反应,2,4-DNT被降解成包括间苯二酚、丙二酸在内的毒性较小分子,可生化性显著提高.研究显示,OA-ZVI^(bm)能够高效活化PS,实现对地下水2,4-DNT的显著降解,具有一定的应用前景.

关键词：零价铁草酸过硫酸盐(PS) 2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT) 硫酸根自由基(SO_(4)^(·−))

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危险废物填埋场地下水污染风险评价中指标权重计算方法优化比选

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环境科学研究 2021年第6期34卷 1378-1386页

作者：韩旭生贺夏甫徐祥健尚长健杨昱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

为了探究适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,选用层次分析法、熵权法、层次分析-熵权法进行计算,并通过我国37家危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与地下水中苯浓度的拟合验证对权重计算方法进行分析比选.... 详细信息

为了探究适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,选用层次分析法、熵权法、层次分析-熵权法进行计算,并通过我国37家危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与地下水中苯浓度的拟合验证对权重计算方法进行分析比选.结果表明:①3组权重计算结果中,含水层渗透系数和包气带渗透系数均为最重要的指标,危险废物填埋场所处地层介质类型是影响地下水污染风险最显著的因素.在建设危险废物填埋场时,选址需优先关注含水层及包气带介质类型,必要时应采取更高性能的防渗技术手段;②3组场地风险指数(R)和污染指数(C)线性拟合R^(2)值排序为层次分析-熵权法(R^(2)=0.84)>层次分析法(R^(2)=0.75)>熵权法(R^(2)=0.51),因此采用层次分析-熵权法得出的危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与实际污染状况匹配度更高,构建的风险评价方法更能准确预测地下水污染风险;③当各指标权重由大到小依次加和至总权重为0.96时,层次分析-熵权法可包含12项指标,且权重分配更为均衡,不易受到单个指标缺失的影响,由此建立的综合指数计算方法更加可靠.研究显示,层次分析-熵权法是更适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,构建的污染风险评价方法结果准确、易操作,在一定程度上可为危险废物填埋场地下水污染的风险评价及运行管理提供支持.

关键词：层次分析法熵权法风险综合指数风险评价危险废物填埋场地下水

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某污染场地地下水石油烃的健康风险评估及其微生物群落分析

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环境科学研究 2022年第4期35卷 1063-1071页

作者：张皓辉史俊祥姜永海贾永锋李秀金北京化工大学化学工程学院北京100029 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

有机污染场地地下水石油烃污染问题较为普遍,对周边环境和人体健康造成一定影响.为探究污染场地地下水环境中石油烃含量、健康风险及其与微生物群落分布关系,对天津市某污染场地地下水石油烃开展健康风险评估调查,使用气相色谱法分析石... 详细信息

有机污染场地地下水石油烃污染问题较为普遍,对周边环境和人体健康造成一定影响.为探究污染场地地下水环境中石油烃含量、健康风险及其与微生物群落分布关系,对天津市某污染场地地下水石油烃开展健康风险评估调查,使用气相色谱法分析石油烃浓度,利用污染场地健康与环境风险评估软件进行健康风险评估,利用高通量测序技术进行地下水微生物群落特征分析.结果表明:①5个监测井的石油烃污染情况有显著差异,A1~A4监测井石油烃浓度较低,健康风险处于可接受水平;A5监测井石油烃浓度是其他4个监测井的60~100倍,总石油烃危害商为44.990,为可接受值的45倍,健康风险较高.②4个监测井地下水中均含有变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),说明这两种细菌对石油烃污染有一定耐受能力.A5监测井细菌Chao指数和Shannon-Wiener指数最高,说明细菌多样性和丰富度最高,且该监测井变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)绝对丰度均较高,说明一定浓度石油烃的存在会促进具有降解石油烃功能的细菌生长.研究显示,一定浓度石油烃的存在使石油烃降解菌绝对丰度增加,从而增加了对石油烃的降解能力,增强了石油烃的自然衰减能力,有利于降低人体健康风险.

关键词：地下水石油烃健康风险微生物群落

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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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