地下水多孔介质中胶体与污染物协同运移规律研究进展

在总结国内外地下水中污染物运移规律研究的基础上,阐述了地下水多孔介质中胶体与污染物协同运移的研究进展。讨论了胶体运移的基本过程、相关机理,探究污染物-胶体-微生物(生物胶体)协同运移的作用方式、影响因素、实验分析、模型构造,并指出该领域目前研究存在的主要问题,以及对该领域研究趋势的展望。     

基于GMS的云南德厚水库下游废弃砒霜厂地下水溶质运移模拟

地下水溶质运移模拟是找出污染物迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段,可以为合理开发地下水资源、优化设计地下水开采方案及地下水污染修复提供定量依据。在分析德厚水库咪哩河流域裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上,运用GMS软件建立地下水流场模型和溶质运移模型,对裂隙岩溶水的流场和污染物进行了数值研究,判断出了污染源分布及污染羽扩展范围,分析了砒霜厂污染物运移对水库建设的影响。     

污染物击穿防污屏障与地下水土污染防控研究进展

鉴于防污屏障是控制固废填埋场地下水土污染的重要结构,为评价防污屏障的服役寿命,分别针对重金属和有机污染物,总结了污染物在黏土屏障和复合屏障中的一维运移解析解,包括非线性吸附条件下污染物在黏土屏障中的一维扩散解、污染物在有缺陷膜复合屏障中的一维运移解和温度场作用下污染物在黏土屏障中的耦合运移解析解等。评价了污染物击穿防污屏障长历时过程超重力离心模型试验的可靠性。对运行了17 a的安徽某填埋场进行现场调查,发现氯离子运移最大深度达9 m,钠离子和COD的运移深度在3~4 m。总结和评价了地下水土污染控制的竖向屏障技术,认为土-膨润土系竖向隔离墙技术在我国具有广阔的应用前景,并对今后的研究进行展望。     

某石化基地地下水污染模拟研究

以某石化基地为研究对象,基于现场水文地质条件,运用Visual MODFLOW建立了地下水流概念模型和数值模型及溶质运移数值模型,模拟了瞬时大量泄漏工况下石油类污染物的运移距离和污染晕的扩散情况,进而针对石油类对地下水可能造成的影响进行评价。研究结果表明：在模拟期内石油类污染物的渗漏对局部区域的浅层水造成污染,随着运移时间增加,超标范围越来越大,在1000d时,运移范围达到最大,随后污染物随着水流运移过程中,不断消散和稀释,污染物浓度不断降低,范围逐渐缩小,整个预测时段内,石油类污染物未运移到最近的保护目标处,项目运行期间,建议在含油污水池下游按照规范要求做好地下水污染的长期监测工作,一旦发生地下水污染事故,应立即启动应急预案,将损失控制在最低限度。     

垃圾渗滤液污染物在土壤中迁移规律试验及模拟

为全面系统地研究垃圾渗滤液迁移规律,科学地分析污染物运移规律和预测污染物浓度分布情况,通过垃圾渗滤液的动态淋溶试验,研究了垃圾渗滤液主要污染物包括有机物(CODcr,)、Cl-、SO42-、总硬度等在土壤水环境中的运移机理,试验结果表明迁移速度最快和最慢的分别为Cl-与有机物(CODCr);并对建立的一维数学模型求解表明·模型曲线与COD试验曲线较好的吻合,说明所建数学模型模拟有机污染物的有效性.     

填海工程背景下半岛地下水流场及污染物运移的数值模拟

以古雷半岛为例,基于GMS地下水数值模型探索海砂填海(情景一)、海砂+黏土填海(情景二)、黏土填海(情景三)这三种填海情景对研究区地下水流场及污染物运移的影响。结果表明:(1)研究区在填海背景下地下水水位整体抬升,水位上升幅度由小到大依次为情景一、情景二、情景三,最高升幅达4.78m。(2)不同填海情景下的地下水流场差异在填海区的黏土区域最为明显,情景二、情景三与情景一的地下水水位差最大值分别为4.44 m和8.20m。(3)在仅考虑物理作用的情况下,三种填海情景下污染物运移均呈现以水平运移为主、垂向运移为辅的特点。(4)相较于污染物运移基本相同的情景一与情景二,预测时间30a时,水平方向上情景三污染物迁移面积、迁移速率分别下降23.07%、18.89%;垂向上污染物主要积聚于第一层含水层,情景三观测井在第一层含水层的污染物浓度为情景一(或情景二)的5.87倍。说明采用低渗透性黏土填海对于污染物运移具有一定的阻滞作用。     

填海工程背景下半岛地下水流场及污染物运移的数值模拟分析

以古雷半岛为例,基于GMS地下水数值模型探索海砂填海(情景一)、海砂+黏土填海(情景二)、黏土填海(情景三)这三种填海情景对研究区地下水流场及污染物运移的影响。结果表明:(1)研究区在填海背景下地下水水位整体抬升,水位上升幅度由小到大依次为情景一、情景二、情景三,最高升幅达4.78m。(2)不同填海情景下的地下水流场差异在填海区的黏土区域最为明显,情景二、情景三与情景一的地下水水位差最大值分别为4.44 m和8.20m。(3)在仅考虑物理作用的情况下,三种填海情景下污染物运移均呈现以水平运移为主、垂向运移为辅的特点。(4)相较于污染物运移基本相同的情景一与情景二,预测时间30a时,水平方向上情景三污染物迁移面积、迁移速率分别下降23.07%、18.89%;垂向上污染物主要积聚于第一层含水层,情景三观测井在第一层含水层的污染物浓度为情景一(或情景二)的5.87倍。说明采用低渗透性黏土填海对于污染物运移具有一定的阻滞作用。     

溶质运移理论的发展

关于土壤或地下水受到污染的问题,其实质是可溶性污染物在水流作用下在土壤或含水层中的运移结果,研究此问题而兴起的一门学科就是溶质运移理论。介绍了溶质运移模型、溶质运移的室内外试验研究成果和溶质运移数值模拟方法的研究现状。     

基于Visual MODFLOW的某尾矿库地下水污染模拟

以甘肃省合作市某尾矿库库区作为研究区,应用Visual MODFLOW建立了地下水水流模型和溶质运移模型,模拟了4种特征污染物在尾矿库无防渗和尾矿库人工防渗层破损两种非正常工况下的运移情况。数值模拟预测了污染物的影响范围、超标范围和最大运移距离。由预测结果可知:污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大;氨氮和总磷对水环境的影响较大,总砷和六价铬影响较小;两种工况中,尾矿库无防渗对水环境造成的影响更为恶劣。     

铜矿尾矿库污染物在地下水中运移规律数值模拟

尾矿库是矿山生产环节的必建场所,对周边生态环境有深远影响。以甘肃南畔铜矿为研究对象,运用Visual MODFLOW建立三维可视化水文地质模型,并通过MT3DMS溶质运移模块对4种特征污染物在无防渗和防渗破损两种非正常工况下进行污染物运移规律模拟和预测,从而验证尾矿库的可靠性,为尾矿库周边环境污染治理提供依据。结果表明:污染物在地下水中沿水流方向运移,随运移距离的增大,污染物浓度逐渐减小;总磷和氨氮运移距离远,对水环境的影响超过总砷和六价铬;相对于尾矿库无防渗,尾矿库采取防渗措施,可以有效降低对地下水污染的风险。     

甘肃格宏道金矿尾矿库污染物运移规律

尾矿库污染物运移问题对尾矿库周边地下水安全有重要的影响,因此准确地掌握尾矿库渗流及污染物运移规律,对保护矿区的地下水安全具有重大的意义。根据渗流理论以及河谷区坡度大、地形高差大、含水层倾斜的实际情况,建立以水平多层剖分方式的尾矿库水文地质概化模型,运用Visual Modflow中MT3DMS模块对研究区氨氮在地下水中的运移规律进行模拟分析。结果表明:氨氮在地下水中的运移方向与地下水水流方向基本一致,氨氮浓度随着迁移距离的增大而减小。     

基于MT3DMS的某采煤厂污染物运移模拟

随着工业化发展速度加快,大量采煤带来的环境污染问题日益突出。为了保护安康石煤开采区域的生态环境,掌握当地污染物运移规律尤为重要。因此,基于安康市2018年2月地下水流场资料,利用Visual Modflow中的MT3DMS模块建立溶质运移模型,对采煤厂污染易发区域的多种特征污染物在不同情况下的运移进行研究,并提出相应的污染防治建议。结果表明:当未采取任何措施时,Al~(3+)、Fe~(3+)和NH_4~+这3种特征污染物在泄漏1 000 d后超标面积在1 893～5 975 m~2之间;当安装防渗层或加快检漏频率后,仅NH_4~+在泄漏1 000 d后出现1 693 m~2的超标,其余污染物浓度均低于超标限。     

GCL复合垂直防渗墙中污染物运移的一维解析解

为研究膨润土防水毯(GCL)和水泥-膨润土防渗墙组成的新型复合垂直防渗墙中有机污染物的运移机理,分别考虑水泥-膨润土防渗墙和GCL作用,以及污染物击穿GCL复合垂直防渗墙迁移到零浓度的潜水层中,建立了污染物在GCL复合垂直防渗墙中的一维运移模型,并给出了出口边界采用混合边界条件时的一维解析解,所得结果与GeoStudio软件数值模拟结果高度吻合,由此验证了解析解的正确性,进而采用一维解析解开展了参数分析。研究结果表明：GCL层可以进一步提高垂直防渗墙的防污效果;有机污染物的半衰期主要影响水泥-膨润土防渗墙中的浓度分布,水泥-膨润土防渗墙的墙厚与渗透系数对墙体内部的污染物浓度分布和出口边界的污染物通量的影响较大。     

基于GMS的北京西郊垃圾场地下水溶质运移模拟

地下水溶质运移模型是找出污染物迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段,可以为地下水资源管理和地下水污染修复提供定量依据。以北京市西郊典型地段为研究区,利用GMS软件建立地下水溶质运移模型,在南水北调来水后,地下水开采方案改变条件下,预测了Cl-、NO23-和THD浓度场。结果表明:垃圾填埋场污染物浓度整体呈上升趋势,劣质水面积增大,需要对原有地下水开采方案进行调整,防止地下水污染范围扩大。     

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。     

考虑固结、扩散和降解耦合作用下污染物在黏土中的运移解析模型

为了研究在固结、扩散和降解耦合作用下污染物通过黏土衬垫的运移规律,建立了有机物在其中的运移模型,并获得了零通量和零浓度下边界条件的解析解。本文模型计算结果与数值分析程序Comsol获得的结果较为一致。结果表明有机污染物的降解作用能有效地减少其在黏土衬垫中的浓度和底部通量。针对2 m黏土衬垫,半衰期为10年工况的底部通量仅为半衰期100年的24%;半衰期为10年的工况底部浓度分别是无降解和半衰期为100年的11.78%和15.8%。本文解析模型相对简单,可用于验证复杂数值模型,以及评价扩散、固结和降解耦合作用对污染物运移的影响等。     

基于MIKE-ECOlab模型的英那河水库水质时空变化预测研究

城镇供水水源地水库的水质变化预测研究,对保证供水安全具有重要意义。文章以辽宁省英那河水库为例,利用MIKE-ECOlab模型模拟预测了丰水年、平水年和枯水年等不同工况下COD和氨氮两种主要污染物的时空变化规律。研究结论对英那河水库污染物运移规律研究、提高水环境保护水平具有重要的借鉴价值。     

参数随机模拟在地下水溶质运移数值模拟中的应用

从水文地质参数的随机性出发,以我国南方某大型铀尾矿库为例,采用GMS软件(地下水模拟系统)建立了参数随机模拟的数值模型,分析了渗透系数的空间变异性对地下水溶质运移的影响.结果表明:渗透系数的空间变异性对地下水溶质运移结果有较大的影响.在其它条件都相同的情况下,随着渗透系数标准差的增大,污染物运移的范围扩大,污染物浓度标准差等值线图变得越来越不规则,污染物质心位置偏离面源中心.     

降雨条件下阜阳市河流非点源污染输出特征

运用GIS技术、统计学与SWAT模型,对降雨条件下阜阳市非点源污染物的运移特点进行分析,找出污染物的运移规律,得出,降雨年际因子值越大,总磷的空间分布损失越大。降水的驱动因子由西北向东南逐渐增大,总磷流失量在空间分布上与降水量一致。2014年,总磷流失最为严重。     

填埋场构造辅助设计方法的研究——构造与水文工况、污染物迁移特性的分析评价

填埋场构造辅助设计方法的研究———构造与水文工况、污染物迁移特性的分析评价硕士生：林杉导师：聂永丰（清华大学环境工程系１０００８４）本文对填埋场中渗滤液的产生和运移、污染物从填埋废物中的浸出和迁移及填埋场辅助工艺构造优化设计进行了研究，并将其应用于无...