气相抽提法去除土壤中的苯和乙苯

土壤气相抽提技术（SVE）是一种安全、经济、高效的土壤治理技术,广泛应用于不饱和土壤中挥发性有机污染物的去除。以红壤为实验土样,北京潮土和吉林黑土为对照土样,选用最常见的挥发性有机污染物苯作为单一污染物,采用一维土柱通风模拟SVE过程,研究了不同土质对苯污染土壤去污过程的影响。同时选用苯与乙苯作为二元混合污染物,研究了土壤含水率对苯与乙苯污染红壤去污过程的影响。结果表明,对于二元混合物实验,在通风流量600 ml.min^-1、含水率16.8%时,苯与乙苯的净化时间分别降至最低36 h和84 h。不同类型土壤的对照实验表明,土壤质地与有机质含量也是SVE去污过程的重要影响因素。     

气相抽提与生物通风技术对比研究微生物对苯、甲苯、对二甲苯(BTX)的降解

土壤污染是比较广泛的一种污染.土壤中最严重的污染物是石油类物质的污染,其中苯系化合物(BTX)是最难降解的一类污染物,在治理土壤石油污染中,土壤原位修复中的土壤气相抽提法(SVE)是近年来国外常用的一种方法,随后与微生物降解相结合,产生了生物通风(BV)技术.本文通过实验计算出土壤中污染物BTX的去除作用,生物的降解率分别达到20%、34.4%和38.40%.     

竖井SVE修复有机污染土壤的数值模拟分析

采用Galerkin三角形有限单元法对复合地表边界的竖井土壤气相抽提（SVE）稳态流动问题进行了数值模拟分析，模拟结果显示：气相压力沿径向梯度迅速下降，抽提流量与土壤通透系数及真空度呈现高度相关的正比例关系，且地表隔绝覆盖层对流场影响很大.通过与野外实测真空度数据的对比验证，表明该二维轴径向流动模型能较好应用于现场条件，明显优于一维模型.再采用一个稳定的交替方向有限差分（ADI）解出传质微分方程，从而实现多维情况下竖井SVE修复的完整模拟过程.4组不同条件下为期60d的SVE修复过程的计算机模拟显示，土壤通透系数是决定修复效果的关键因素.在流场及传质方面建立的数值模拟分析对SVE的工程设计及预测可提供初步指导.     

SVE中土壤含水量对NAPL与气相非平衡传质的影响

通过在不饱和土壤中一维通风实验来研究土壤含水量对NAPL与气相传质的影响,NAPL与气相传质系数与Sh、Pe和土壤颗粒的平均直径有关.实验表明NAPL与气相的传质速率受到土壤含水量的限制,在干燥土壤中,通风实验较好地符合局部相平衡,由于NAPL吸附于土壤颗粒中后期有轻微的拖尾现象.随着含水量的增加传质速率严重偏离局部相平衡,当含水量达到51.2%时,气相浓度下降得较快并且有长时间的拖尾.     

线-筒式脉冲电晕反应器降解三氯乙烯废气研究

采用线-筒式电晕反应器对三氯乙烯在氮气中和有氧气存在情况下的降解效果进行了实验研究. 研究结果表明三氯乙烯在氮气中的降解效果要好于在氮气和氧气混合中的降解效果. 三氯乙烯在氮气中的主要气相降解产物是HCl和Cl2;在氮气和氧气的混合气中的主要降解产物是COCl2、CO2和C2HCl3O (DCAC). 为了去除三氯乙烯分解过程中生成的有害产物,在反应器内壁上涂覆一层Ca(OH)2吸收剂. 实验发现采用电晕结合现场化学吸收能有效地去除COCl2等有害产物的产生,同时三氯乙烯的去除率大大高于反应器内没有固体吸收剂的情况.当反应器的输入能量为20 W时,对浓度为1090 mg·m-3的三氯乙烯在10% O2和90% N2的混合气中的分解率从62%提高到了99.5%. 可以认为反应器内的Ca(OH)2吸收剂通过气-固吸收反应参加了三氯乙烯的分解过程,从而提高了三氯乙烯的降解率.     

生物通风修复含石油污染物土壤过程

以苯、甲苯和对二甲苯（BTX）为模拟污染物,研究了生物通风原位土壤修复方法去除土壤中石油污染物的效果.用一维生物通风土柱实验和控制实验对比了有生物降解和无生物降解土柱中BTX的去除情况.在通风后期,控制实验中发现了很长的拖尾阶段,污染物不能进一步被有效去除,而生物通风土柱中由于生物降解作用可使土壤中污染物残留浓度更小,修复效率更高.根据实验数据估算得到生物通风过程中苯、甲苯及对二甲苯的生物降解贡献率分别为17.8%, 30.0% 和 32.3%.还用间歇实验探讨了多组分污染物之间的相互影响作用,发现甲苯的降解能够促进对二甲苯和苯的降解,而对二甲苯的存在则增加了甲苯和苯的降解滞后期.     

生物转鼓过滤器反硝化去除NO的模型研究和实验验证

在厌氧条件下,对利用生物转鼓过滤器(Rotating Drum Biofilter,简称RDB)反硝化净化一氧化氮(NO)废气的过程进行了理论模型探讨,并用实验结果进行了验证.在分析NO在RDB内的传质-反应过程基础上,建立了滤料微单元内NO在气相、液相内的质量守恒方程,结合生物膜内NO的传质方程和厌氧条件下的Monod微生物反应动力学方程,最终得到了NO在RDB中的浓度分布方程及NO去除效率方程.模型计算值与实验结果比较表明,两者去除效率的变化趋势互为一致,模型能够较好地描述RDB对低浓度(<600 mg·m-3)NO的去除过程,但因模型未考虑RDB内营养液对NO的吸收作用等因素,模型计算值比实验结果约低10%.     

寒区石油污染场地浅层地下水原位增温强化空气扰动修复

原位空气扰动技术（air sparging,AS）常被用在治理地下水与土壤的有机污染,在寒区,由于低温环境,污染物传质过程的多种基本参数受到影响,导致修复结果不理想。本文基于野外原位空气扰动实验结果,以甲苯为代表性污染物,进行室内土柱模拟实验,并构建增温空气扰动下污染物迁移模型,对野外场地增温强化空气扰动效果进行模拟,以预测采用增温方式时寒区污染物的去除效果。结果表明,甲苯的挥发速率与温度之间存在正比例关系;在室内柱实验中,高温注气条件下甲苯浓度衰减速率更快;野外数值模拟中的增温强化空气扰动修复过程中温度传导半径为2~4 m,曝气场污染物去除半径达10 m,比非增温强化条件污染物去除范围扩大3~5 m,进而将去除率有效提高40%~50%。     

三氯乙烯在不同土壤中吸附系数的室内试验研究

三氯乙烯(TCE)是工业污染场地常见的污染物,存在于土壤气相、固相或以高密度非水相液体的形式迁移转化。土壤对三氯乙烯的吸附不仅影响土壤中污染物浓度,还极大影响其迁移转化行为。根据三氯乙烯在土壤中的吸附机制,本次研究采取序批次等温静态吸附试验测定了上海崇明地区浅层四种不同土壤中的吸附系数,并分析了供试土壤类型、不同有机质及黏粒含量对其吸附性能的影响。试验结果表明,土层性质对三氯乙烯的吸附性能有较为明显的影响,黏性土相对于粉性土,呈现出更好的吸附性能。土壤中有机碳含量、黏粒含量对其分配吸附有一定的影响作用,有机碳、黏粒含量越高对其吸附量亦越大。基于吸附试验实测值和理论估算值对比,本次试验的吸附机制除有机分配外,还有矿物质的作用。     

寒区石油污染场地浅层地下水原位增温强化空气扰动修复

原位空气扰动技术(air sparging,AS)常被用在治理地下水与土壤的有机污染,在寒区,由于低温环境,污染物传质过程的多种基本参数受到影响,导致修复结果不理想。本文基于野外原位空气扰动实验结果,以甲苯为代表性污染物,进行室内土柱模拟实验,并构建增温空气扰动下污染物迁移模型,对野外场地增温强化空气扰动效果进行模拟,以预测采用增温方式时寒区污染物的去除效果。结果表明,甲苯的挥发速率与温度之间存在正比例关系;在室内柱实验中,高温注气条件下甲苯浓度衰减速率更快;野外数值模拟中的增温强化空气扰动修复过程中温度传导半径为2~4 m,曝气场污染物去除半径达10 m,比非增温强化条件污染物去除范围扩大3~5 m,进而将去除率有效提高40%~50%。     

导热系数对管道周围土壤温度场的影响

对冷热原油交替输送管道热力问题进行了理论分析,考虑到问题的复杂性,对问题进行了适当的简化处理,建立了埋地管道周围土壤温度场计算的数学模型,采用三角形单元网格进行数值计算。通过计算实例重点分析了土壤导热系数对土壤温度场的影响规律,导热系数对管道周围土壤温度分布影响很大,对其具体数值的确定须慎重。     

受重金属污染农田土壤修复技术的研究

城镇化农业化的步伐加快,随之环境污染逐渐加重,尤其是农田土壤重金属污染不容小看,重金属具有不可逆转性,很容易的食物链中积累,因此引起广泛关注和讨论。文章简述农田土壤的重金属污染,就其修复技术——农业工程修复技术、化学和物理修复技术、生物修复技术进行详细讨论。     

土壤消毒技术

土壤消毒是一种快速、高效杀灭土壤中真菌、细菌、线虫、杂草、土传病毒、地下害虫、啮齿动物的技术,能很好地解决高附加值作物连续种植中的重茬问题,并显著提高作物的产量和品质.介绍了常用的物理消毒、化学消毒和生物熏蒸技术,并简述这些技术的特点.     

Soil release polymers

Cleaning today's fabrics requires a sophisticated formulated product that is (i) consumer friendly, (ii) environmentally friendly, (iii) effective with a broad range of fabrics, (iv) effective at accepted wash temperatures, (v) effective with a variety of washing machines, and (vi) cost effective. Today “cleaning” includes not only removal of soils but also provision to the consumer of an appropriate hand and improved fabric cleanability in subsequent washings. It is therefore not surprising that the complexity of today's detergents has increased significantly over the last generation. Antiredeposition agents and soil release polymers have become important additives to today's laundry products.     

土壤酸化及酸性土壤调理剂应用概述

土壤酸化不仅会加剧土壤营养元素的淋溶和固定、促进有毒元素的释放和活化,而且会影响土壤微生物的生命活动、增加环境压力。概述了我国土壤酸化的现状及原因,针对性地提出了施用石灰类、硼泥类、精制有机肥类等酸性土壤调理剂改良治理土壤酸化的措施。     

垫土法植物修复石油污染土壤的试验研究

进行了紫花苜蓿、白三叶、黑麦草和苇状羊茅在不同浓度石油污染土壤中的存活率实验、石油降解实验和在水培养条件下的根部生长观察实验。并采用垫土法对高浓度石油污染土壤进行了120d的植物修复实验。结果表明,禾本类植物黑麦草和苇状羊茅比豆科类植物紫花苜蓿和白三叶更适于石油污染土壤的修复;垫土法可使植物种子发芽生根．增强了植物对石油污染的抗胁迫能力,但植物产生了大量高毒性的芳烃代谢产物,对根际微生物产生毒害。因而芳烃组分降解效率低;禾本类植物明显优于豆科类植物,在一定程度上更适合修复高浓度石油污染土壤。     

水泥土搅拌法处理软土地基实践

不久前我们承担了某硫酸生产装置的土建工程设计。该装置靠近河道,地势稍有起伏,但地形地貌单一,无不良地质现象,场地稳定。据勘察报告提供,其表层为人工填土,层厚1m多,下面为第四纪各期陆海相沉积层。如②层为淤泥质黏土,含水量大,土质差,承载力低,地基承载力特征值为60kPa,层厚约12m多;③层为粉土,层厚最薄处约3m多,地基承载力特征值为140kPa,可作为搅拌桩持力层;另外⑤层为粉质黏土,地基承载力特征值为180kPa,     

含腐植酸土壤调理剂对盐碱土的淋洗效应

为探究含不同腐植酸的土壤调理剂对盐碱土改良的效应,采取土柱淋溶系统进行模拟试验,设置含腐植酸褐煤及硝基腐植酸与钙、镁配施6个处理,HA1:施入含腐植酸褐煤375 kg/667 m~2;HA2:含腐植酸褐煤和磷石膏按3∶1配施共375 kg/667 m~2;HA3:含腐植酸褐煤、磷石膏和硫酸镁按5∶2∶1配施共375 kg/667 m~2;XHA1:施入硝基腐植酸375 kg/667 m~2;XHA2:施入硝基腐植酸和磷石膏按3∶1配施共375 kg/667 m~2;XHA3:硝基腐植酸+磷石膏+硫酸镁(5∶2∶1配施,施用量375 kg/667 m~2)。通过9次淋洗水溶盐含量达到较平衡的状态,然后检测9次土壤淋洗液及土壤中p H、电导率(EC值)、Na~+、Cl~-、HCO_3~-及CO_3~(2-)的变化情况。结果表明:在淋洗条件下,施用硝基腐植酸较含腐植酸褐煤处理淋洗出更多的盐基离子。9次淋洗结束后,硝基腐植酸+磷石膏(3∶1配施,施用量375 kg/667 m~2)处理在土壤层的0~40 cm盐碱程度降低显著,电导率、水溶Na~+、水溶Cl~-和水溶HCO_3~-较CK分别显著降低24.00%、56.33%、89.19%和12.74%,土壤溶液p H降低0.1~0.16个单位。硝基腐植酸+磷石膏(3∶1配施,施用量375 kg/667 m~2)处理在本试验淋洗方式下取得较好的土壤盐碱改善效果。     

Mechanistic Studies of Particulate Soil Detergency: II: Hydrophilic Soil Removal

In this work, the removal mechanism of kaolinite and ferric oxide (model hydrophilic particulate soils) from hydrophilic (cotton) and hydrophobic (polyester) fabrics was studied using three surfactant types: sodium dodecyl sulfate (SDS), octylphenol ethoxylate (OP(EO)10), and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). This work investigated the relations between zeta potential, surfactant adsorption, contact angle, solid/liquid spreading pressure, and dispersion stability in washing solutions as compared to detergency performance and antiredeposition as a function of surfactant concentration and pH level. The SDS showed the best detergency for both particulate soils, followed by OP(EO)10, with CTAB being the least effective surfactant. For SDS, the electrostatic repulsion between fabric and soil was found to be the dominant force for hydrophilic particulate soil removal. For the nonionic surfactant OP(EO)10, electrostatics are also important and steric effects aid particulate soil detergency. Electrostatic forces and solid/liquid interfacial tension reduction aids CTAB detergency. These same detergency mechanisms have previously been found for the case of hydrophobic soil removal from fabrics. Dispersion stability did not prove to be a dominant mechanism governing particulate soil detergency. From the SEM photos of soiled fabric, ferric oxide attaches to the fabric surface with no entrapment between fabric yarns; moreover, ferric oxide tends to form larger aggregates on cotton compared to polyester fabric. The adhesion of larger particles is hypothesized to be weaker than the smaller ones. Therefore ferric oxide can be more easily removed from cotton fabric than polyester. The SEM photos for kaolinite show little visual difference in particle agglomeration on polyester compared to cotton. Removal of kaolinite from cotton was found to be higher than from polyester, but there is less difference than for ferric oxide.