体型参数对旋流排沙渠道水沙特性的影响

为明确关键体型参数对渠道和排沙洞内水沙特性的影响,在模型试验研究的基础上开展了旋流排沙渠道的水沙两相流数值模拟。结果表明:起旋室高度对截沙率影响较为显著,最大相差5.41%;排沙洞直径、倾角和起旋室出口宽度对分流比影响显著,最大相差8.13%,增大倾角后改善了原排沙洞封闭端因壁面条件影响而产生的泥沙淤积;起旋室出口宽度对渠道内水沙特性基本无影响;不同体型下旋流排沙渠道均可高效、持续排沙,截沙率均大于90%,经过起旋室后,高含沙水流从排沙洞流出,下游渠道含沙量急剧减小。     

采煤塌陷湿地底泥对磷的吸附特征研究

采煤塌陷湿地沉积物-水界面磷的环境化学行为与其它类型湿地存在较大差异,且鲜有报导。对淮南矿区潘北煤矿2处塌陷湿地水体沉积物进行磷吸附动力学以及吸附等温实验研究,拟合实验结果得出：实验地区水体沉积物的磷吸附在较短的时间内即可完成,沉积物对磷的吸附能力较强,其饱和磷吸附容量最高达609mg／kg,饱和磷吸附容量以及吸附反应的自发程度与沉积物中的有机质含量具有一定的正相关关系,微生物在沉积物的磷吸附中具有一定的促进作用。     

青海赛多浦岗日地区水系沉积物地球化学特征及成矿预测

通过对赛多浦岗日地区1∶50000水系沉积物测量元素含量分布、富集离散及组合特征的分析,讨论了各元素之间的组合关系以及与地质背景的关系,对该区主要成矿元素及成矿规律有了进一步认识;结合地球化学异常及地质背景,初步划分了2个成矿远景区,指出在楚多曲地区寻找铅锌多金属矿的潜力巨大,景日强玛地区具备铅银多金属矿床的潜力,为该区成矿预测及下一步地质找矿工作部署提供依据。     

污染场地测试评价与处理技术

针对中国工业污染场地开发利用的岩土工程关键问题,全面总结了笔者及其课题组多年来的研究成果。主要包括5个方面:(1)污染场地土体工程性质变化基本规律和污染场地分类评价方法,阐明了重金属污染土和有机污染土的基本物理力学特性,在总结国内外已有污染场地风险评价和工程分类的基础上,提出了基于层次分析原理的污染场地指数分类法;(2)基于多功能孔压静力触探(CPTU)的污染场地原位测试方法,包括污染土的电阻率基本特征,基于电阻率CPTU的污染场地原位测试方法,基于CPTU的污染场地水力传导参数测试评价方法;(3)重金属污染场地固化/稳定化处理技术,揭示了重金属污染土固化/稳定化机理,阐明了水泥系固化剂固化/稳定重金属污染土的有效性与不足,提出了磷酸盐系固化剂和碱激发矿渣固化剂固化/稳定高浓度重金属污染土的方法,从工程与环境安全二方面提出了固化/稳定法的施工工艺;(4)有机污染场地曝气法处理技术,采用研发的一维二维曝气模拟装置,揭示了曝气法修复有机污染场地的气相运动规律、修复机理与效果,建立了基于集总参数的污染物去除效果评价方法,提出了曝气法工艺设计方法;(5)污染场地竖向隔离技术,提出了土–膨润土系竖向隔离墙材料设计关键参数确定方法,揭示了土–膨润土系竖向隔离墙的长期防渗防污性能和化学相容性特征,比较了隔离施工技术的特点,对SMC工法的效果进行了分析评价。研究成果对中国污染场地再开发利用和城市可持续发展具有重要意义。     

南水北调中线工程京石段干渠底泥吸附铬研究

近些年水质重金属污染事件频发,南水北调中线工程京石段干渠沿程交叉建筑物较多,对突发意外事故可能产生的水质重金属铬迁移转化规律进行了实验室模拟研究.结果表明,在模拟水流振荡过程中,Cr（Ⅲ）、Cr （VI）之间难以相互转化.酸性条件下底泥对Cr（Ⅲ）的吸附去除效果较好,在pH=5时,底泥对Cr（Ⅲ）的吸附效率最高,为97％;且吸附速度很快,10 min吸附率可达97％左右.Cr（Ⅲ）浓度为1～20 mg/L时,底泥对Cr（Ⅲ）的吸附去除率随铬浓度升高而略有下降,但均在94％以上,底泥对Cr（Ⅲ）的最大吸附量为0.952 mg/g.底泥吸附去除Cr （VI）的效率较低,不同pH、振荡时间条件下,底泥对Cr（VI）的最大去除率为12.50％.不同有机物浓度、吸附时间条件下,底泥对Cr（VI）的最大去除率为20.96％.     

河涌底泥测量与清淤量计算方法比较

采用声学多普勒水流剖面仪(ADCP)对麻涌河清淤前后水下地形进行测量,并结合实时动态GPS测量技术,通过相关软件获取清淤前后河底高程,然后分别应用AutoCAD、Excel常规软件法和南方CASS6.1测绘软件法对麻涌河清淤量进行模拟计算。通过对两种计算方法的结果分析比较,表明南方CASS6.1法从计算耗时和准确度而言更具优势。     

青海阿涌地区地质地球化学特征及成矿预测

通过依托项目"青海省杂多县阿涌地区1∶5万水系沉积物测量"的实施和综合研究,获得了较丰富的化探资料。对18种元素进行了统计分析,基本阐明各元素富集离散特征和地球化学空间展布规律,利用聚类分析和R型因子分析,讨论了各元素之间的组合关系;结合构造、地层及成矿带特征,对该区主要成矿元素分布有了进一步认识。依据元素组合、异常分布、新发现的矿化线索等特征的分析,在该区内初步划分了5个远景区,15处找矿靶区。为该区应用地球化学异常开展成矿预测和找矿提供依据。     

典型油泥物化性质分析及其处理工艺研究

以典型老化油泥为研究对象,通过分析油泥的基本物化性质、油泥中原油的基本组成及性质、油泥中固相的基本组成及性质等信息,针对性地开发了一种分层次联合处理工艺,并通过详细的工艺试验,确定了联合处理方案的最佳工艺参数,在最佳工艺条件下,三层油泥的尾矿干基含油率分别可降低到0.89%、0.62%和0.45%,满足油田对油泥的环保处理要求,为国内外油泥处理方案设计提供了良好的思路。     

西南地区某红土镍尾矿重金属污染特征及潜在生态风险研究

为探究红土镍尾矿对周边环境的潜在风险,以我国西南地区某典型红土镍尾矿为研究对象,采集了尾矿库及周边环境中尾矿、土壤、地表水、底泥及植被共58个样品,分析了该尾矿库的污染特征及周边环境污染风险,为该尾矿库重金属污染治理和修复提供依据。采用电感耦合等离子体光谱仪 (ICP-OES) 测定重金属铜、镍、钴、铬等含量;通过测试尾矿库中各重金属的形态特征,分析其潜在迁移能力。运用潜在生态风险指数分析尾矿库周边土壤的生态风险水平。结果表明：与我国西北、东北地区硫化镍尾矿中重金属Cu、Ni含量较高不同,该红土镍尾矿及其周边土壤中主要重金属为Ni、Co、Cr,Cu含量较小。形态分析结果表明,总体上各元素残渣态占比高于其他形态,但在个别深度上,Co还原态占比高于残渣态,Co潜在迁移能力大于Ni和Cr。库周边土壤及河流底泥中Ni、Co和Cr超标严重,土壤综合潜在生态风险平均值达到了严重污染,表明该镍尾矿库周边土壤已经受到了Ni、Co、Cr等重金属的严重威胁。尾矿库附近植物中重金属含量分析结果表明,部分植物中Ni、Co含量超过了生态土壤筛选值中植物体内重金属含量限值。     

从含氟底泥中提取氟化钙的研究

用石灰化学沉淀法处理工业含氟废水都会产生大量的底泥,其主要成分是氟化钙、氢氧化钙和碳酸钙。研究了以盐酸、纯碱和烧碱为原料将氟化钙从该底泥中提取出来的新工艺。该工艺过程主要由一次酸化、沉淀转化、烧碱除硅、二次酸化和烘干煅烧5个工序组成。工艺流程简单,工艺条件温和,对设备材质的要求不高,生产易于控制。工艺过程中没有废水、废气和废渣对环境的污染。产品氟化钙的收率可达96%以上,氟化钙的质量分数在90%以上,二氧化硅的质量分数在1.2%以下。有效地解决了底泥露天堆放的占地和环保问题,使氟资源得到了充分的循环利用。