地下水硝酸盐原位修复技术研究进展

介绍了地下水硝酸盐原位修复技术,对目前使用较多的渗透反应墙与注射井引入工程实例加以说明。指出原位修复技术不同的适用条件,同时提出浅层地下水系统本身的自然净化机制对大范围的地下水硝酸盐的防治更具经济优势。     

固相反硝化处理地下水硝酸盐研究进展

为解决地下水硝酸盐污染问题,固相反硝化技术成为近年来的研究热点。基于固相反硝化的原理,归纳常用固相碳源种类及其优缺点,分析固相反硝化过程中的影响因素,并阐述固相反硝化技术在生物反应器、可渗透反应墙及人工湿地反应器中的应用。总结并展望固相反硝化技术在修复地下水硝酸盐污染中的问题及今后的研究方向,以期为地下水硝酸盐的修复工作提供借鉴。     

秸秆堆肥腐殖土PRB修复地下水硝酸盐污染研究

比较不同比例的秸秆堆肥腐殖土与细砂组成的介质对修复地下水硝酸盐污染的影响,研究秸秆堆肥腐殖土PRB(permeable reactive barrier,可渗透反应墙)去除地下水硝酸盐污染的效果。结果表明,以秸秆堆肥腐殖土作为介质的PRB对硝酸盐具有很高的去除率,可使受到硝酸盐污染的地下水经处理后达到地下水质量Ⅲ类标准;增加秸秆堆肥腐殖土所占比例,会提高PRB对硝酸盐的去除率,但装置运行初期的修复效果较差。     

地下水硝酸盐污染原位微生物修复技术研究进展

对于地下水中硝酸盐污染,原位微生物修复技术是一种有发展潜力、效率高且投资少的环境修复技术。但是这种技术也受一些因素的限制。对渗透反应墙技术进行了回顾,讨论了该技术中的有机碳源、电子供体和反硝化细菌的固定等问题,用实例说明应用该技术时需要注意的问题和监测参数,对注射井技术修复地下水硝酸盐污染进行了简单讨论。最后指出,应用微生物法修复地下水硝酸盐污染时要注意细菌污染和修复过程中含水层的渗透性降低或堵塞问题,应加强对治理大面积地下水硝酸盐污染在经济和技术上的可行性论证和研究。     

东胜城区及周边地区浅层地下水硝酸盐分布及影响因素研究

以地下水污染调查数据为基础,利用城市解剖与水化学分析相结合的方法,对东胜城区及周边地区浅层地下水中硝酸盐分布特征及影响因素进行了分析。结果表明:调查区地下水硝酸盐超标率高达21%,超标点主要分布于人类活动强度较大且水位埋深较浅的地区,局部出现硝酸型地下水;高硝酸盐的地下水具有高矿化度、低p H值、低γCa2+/γCl-、γNa+/γCl-、γHCO3-/γCl-的特征,表明水动力条件越差、变质程度越深且蒸发浓缩越强烈的酸性地下水中越有利于硝酸盐的富集;大气降水对地下水中硝酸盐浓度具有稀释作用,但最终变化态势仍取决于污染源强度。城市化过程中既能产生硝酸盐污染源,又能形成有利于硝酸盐富集的水环境条件,加强对生活污染源的处置与管理是控制城市地区地下水硝酸盐污染的关键所在。     

基于文献计量学的地下水污染研究现状

为了解国内外地下水污染领域研究现状和重点,梳理2009-2019年国内外学术期刊收录的地下水污染领域高质量文献8 117篇,利用可视化软件CiteSpace V.5.6.R3绘制科学知识图谱。通过对地下水研究领域论文发文量、研究内容、研究机构和发文作者统计、聚类和可视化,多维度发掘地下水污染研究的整体形势。结果显示:地下水污染研究领域科研论文发文量总体呈增长趋势,研究重点主要围绕污染物特征、污染评价和污染修复等3个方面开展,硝酸盐、砷污染已成为地下水污染的研究重点;中国地质科学院水文地质环境地质研究所和吉林大学对国内地下水污染领域的发展具有重要贡献,且研究团队随时间呈分散式、多元化发展;中国地质大学、中国科学院和美国地质调查局是最具国际影响力的机构,中国地质大学(武汉)王焰新院士团队在地下水污染研究领域极具国际影响力。在我国生态文明建设需求下,地下水污染修复由理论研究向污染场地应用转化仍是当前研究的趋势。     

青岛市地下水硝酸盐氮特征分析

青岛市是我国北方严重缺水城市之一,人均水资源占有量只有305m3,水资源年利用总量约10亿m3,其中地下水年利用量占总用水量的70%,特别是无集中供水的农村地区,地下水是主要的饮用水源。但到目前为止,青岛市地下水的污染面积已经达到全市地下水富水区的1/2以上。特别是硝酸盐氮的污染,使地下水质量明显降低,一些水源地相继报废,给当地经济发展和人民群众生活造成困难,甚至直接影响人们的身体健康,并成为制约该市经济和社会发展的重要因素之一。因此,预防和治理地下水污染,特别是硝酸盐氮的污染已刻不容缓。青岛市地下水硝酸盐氮污染现状2005年…     

滹沱河源头地下水硝酸盐污染的氮氧同位素示踪

为确定滹沱河源头松散岩类孔隙水硝酸盐污染特征及其迁移过程,2016年3月选择源头繁峙县地下水共8个采样点进行分析。结果显示:地下水常量元素Ca~(2+)离子含量明显大于Na~+离子,且两者之间存在明显的负相关关系;Na~+离子与Cl~-离子含量存在比较明显的正相关关系;沿地下水流程,HCO-3离子含量存在减小的趋势,但相对变幅较小,是最主要的阴离子成分;Cl~-离子含量随着地下水流程的增加而增大,且相对变幅变化较大。基本上反映了地下水动态为入渗-径流为主、入渗-径流-蒸发为辅,地下水化学作用以溶滤作用为主、间杂浓缩作用的特点;滹沱河源头地下水硝态氮污染比较严重。采样点的NO3-含量介于3.6~28.7 mg/L,平均值为14.3 mg/L,超标率达75%,郝家湾以下所有样点全部超标;随着硝酸盐含量的增加,δ15N无明显的降低现象,且本次取样的δ15N/δ18O均不为2∶1的比例,加之积极交替的地表水、地下水环境,说明研究区基本未发生反硝化作用;δ~(15)N、δ~(18)O溯源分析结果表明,12.5%的样点受到生活污水和家畜粪便的污染;87.5%的样点受到土壤溶滤、生活污水和家畜粪便、化肥和降雨的共同污染,相应的贡献率分别为62%、22%、16%。同时表明该区正发生着有机质的矿化作用和硝化作用。     

区域浅层地下水硝酸盐含量评价的指示克立格法

在进行区域水土资源特性的分析中经常会发现一些特异值，用普通克立格法来求解，通常是不稳健的。为此，本文引入了地统计学方法中的指示克立格法，详细介绍了其基本原理和计算方法。通过对华北冲击平原区曲周县667km2的139个点的浅层地下水井取样分析，发现硝酸盐含量中存在有特异值，应用指示克立格法对其进行了分析，并绘制了硝酸盐含量的分布图及其含量超过最大允许值的概率图。这为区域水土资源利用的风险性评价提供了一种新的方法，同时也为区域水土资源质量的决策管理提供了指导。     

川中红层灌区地下水硝酸盐污染特征及影响因素

为探明川中红层灌区地下水硝酸盐污染特征及影响因素,选取简阳市内典型农业种植区,利用变异函数模型与Arc GIS地统计模块,分析了区内地下水硝酸盐污染空间变异特征,并通过因子分析识别其主要影响因素。研究表明:球状模型为本次插值分析的最优理论模型,块金值为0.067,基台值为0.736,块金效应0.091,研究区地下水硝酸盐分布的空间自相关性较强;区内大部分地区硝酸盐污染严重,约有91.8%的面积遭受硝酸盐污染,农业生产活动与包气带岩性特征加剧了地下水硝酸盐含量的升高;研究区中部金鸡河两侧地下水水力坡度较大,径流强烈,污染物不易富集,河流两侧硝酸盐含量明显较低;因子分析表明,地下水硝酸盐含量主要受地层岩性、地形地貌、p H值和人类活动等因素影响。     

零价铁去除地下水硝酸盐的影响因素

通过静态试验考察零价铁去除地下水硝酸盐的影响因素。结果表明：酸洗预处理可有效提高铁屑对NO-3-N的去除效果;NO-3-N初始质量浓度增加,NO-3-N去除率下降,平均去除速率升高;铁碳比为1∶2时,反应结束时NO-3-N质量浓度最低,且活性炭可吸附反应产物NH＋4-N,降低反应产生的碱度;实际地下水去除NO-3-N效果显著,试验结束时pH维持在10以下,其共存离子对pH值的变化有一定缓冲作用。     

永定河冲洪积扇地下水中硝酸盐来源的同位素识别

硝酸盐(NO_3~-)是北京地下水的主要污染物之一。本文分析了永定河冲积扇不同部位第四系地下水的水化学和氮、氧同位素特征,识别了地下水中NO_3~-的主要污染源,并定量评价了各种源的贡献。研究区地下水的NO_3~--N浓度介于1.32~37.44 mg/L,80%的地下水样NO_3~--N浓度超过我国《生活饮用水卫生标准》(20 mg/L)。地下水的δ15N-NO_3~-值介于+9.38‰~+16.96‰,均值12.87‰,δ18O-NO_3~-值介于+3.13‰~+21.18‰,均值+10.39‰,结合反硝化作用的识别,推断地下水中NO_3~-主要来自粪肥,部分来自NO_3~-化肥和大气降水。采用氮、氧同位素和物质平衡混合模型定量评价表明,粪肥对地下水NO_3~-的贡献为58%~81%,据此提出了保护和改善地下水水质的建议。     

地下水污染试验研究进展

本文在总结国内外众多学者有关污染物在含水层中的运移规律研究成果的基础上,介绍了地下水污染试验研究的最新进展;并据此认为,三维弥散,各向异性含水层介质中污染物的迁移,非饱和土层中的污染物多相迁移和吸力的关系等将成为今后地下水污染传播研究的主要问题。     

地下水生态补偿机制的回顾与探索

我国对地下水的开采和管理缺乏有效的保护机制和保障制度,亟需建立科学完善的理论体系。通过回顾国内外地下水生态补偿的实践,梳理了地下水生态补偿的问题。在充分借鉴地表水生态补偿机制经验的前提下,结合地下水开发利用的特点,完善了地下水生态补偿相关的理论、方法和框架。为寻求地下水资源利用、生态环境保护和经济发展之间的平衡提供了科学依据。