一、有机污染物在多孔介质中的残留(论文文献综述)
李培华[1](2021)在《裂隙岩体中重质有机污染物运移过程的电阻率成像》文中研究说明近年来,地下水环境中的污染防治主要集中在地下水中非水相有机污染物(NAPL)的研究与治理中,尤其是其中比水重的重质非水相有机污染物(DNAPL),主要是由于DNAPL在地下水环境中容易沉积和聚集,且难以清理。现阶段大部分的DNAPL研究均为砂箱等室内多孔介质运移模型实验,在岩石裂隙中的研究尚未见报道。为了研究DNAPL在含裂隙的岩石介质的运移机理与分布特征,本文通过分别建立含有不同裂隙的碳酸盐岩和砂岩岩石样品,利用电阻率成像法监测DNAPL在碳酸盐岩石和砂岩岩石介质空间中的运移过程,研讨了电阻率成像法监测含有裂隙的岩石介质中DNAPL运移的可行性,并结合不同类型裂隙岩石模型中监测的DNAPL的电阻率图像对比分析,分析和探讨裂隙的存在和岩石本身的地球物理属性对污染物运移和分布的影响。电阻率成像法(英文名为Electrical Resistivity Tomography,简称为ERT)是一种利用电阻率值的差别来监测介质性质的一种地球物理勘探方法。本文利用ERT方法对含有平行裂隙和人字形裂隙的碳酸盐岩石介质,含有“川”字形裂隙和“X”字形裂隙的砂岩岩石介质中DNAPL运移过程进行监测,研究在相同岩石介质中不同的裂隙形状对DNAPL在岩石中运移和分布的影响。研究发现,在相同的岩石介质中,DNAPL在岩石中的运移大致相似,但是在分布上明显受到裂隙形状的影响。在碳酸盐岩石的实验过程中,平行裂隙的岩石电阻率从1300Ω·m增大至3500Ω·m,主要增大的区域为岩石裂隙的右侧;人字形裂隙的从5000Ω·m增大至7500Ω·m,主要增大区域为岩石裂隙的左侧,均为岩石介质中裂隙的出口位置,说明了在碳酸盐岩石此类渗透率较差的岩石介质中,DNAPL会随着裂隙的形状进行迁移。在砂岩岩石的实验中,“川”字形裂隙的岩石相对电阻率由51Ω·m增至90Ω·m,主要增大位置在污染物滴注点附近的裂隙出口处;“X”字形裂隙的由50Ω·m增至170Ω·m,主要增大位置在岩石中部和裂隙的出口位置,可以看出在砂岩介质中,DNAPL也是会随着裂隙的形状进行迁移,但是相比碳酸盐岩石介质,此类渗透率较好的岩石介质中DNAPL的迁移受重力影响的效果更为显着。对比含有不同裂隙的渗透性差的碳酸盐岩石样品和渗透率较好的砂岩岩石样品中的DNAPL运移实验,从电阻率图像均得到一致的规律,是ERT方法法对DNAPL在含有裂隙的岩石介质中运移分布监测的可行性的有力证明。对于从定量的角度圈定DNAPL污染范围以及污染程度评价方面具有实际的意义,对于野外DNAPL污染区的确定和研究DNAPL在裂隙介质中的运移机理方面具有重要应用价值。
倪广元[2](2020)在《大庆油田落地油污染场土壤/地下水修复技术研究》文中提出原油开采过程中井口漏油、管线穿孔、井喷等产生的落地油与土壤结合形成落地油泥,具有污染面积大、组分复杂、处理困难等特点。石油难挥发组分与土壤颗粒相互作用,破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响土壤中微生物的生存,进而引起污染带植被的退化甚至死亡,粮食作物减产,生态系统的稳定性遭到破坏。降雨淋滤和补给作用下可将土壤和地表水中石油类污染物迁移至地下水体中,使地下水失去饮用功能,对当地工农业生产、生态和人体健康造成严重危害。大庆是我国最具典型特征的石油石化城市,82万亩油田地跨大庆主城、红岗、大同、肇州、肇源等县区,约占大庆国土面积的25%,落地油泥污染形势严峻。为探索适应大庆油田落地原油污染特征的处理工艺,本研究开展了大庆油田落地油泥及污染场的地下水综合治理技术室内实验及工程应用研究。大庆油田落地油泥一般储存在储泥池中,污泥含油量不稳定,同时重质油含量高,以微小无机颗粒为中心形成稳定乳化油,污泥处理难度大。针对这一问题,对油泥的基本性质进行测定,并开展室内实验研究筛选落地油泥的改性用化学清洗剂。结果表明以鼠李糖脂表面活性剂复配硅酸钠,且两者比例为200:700时效果最佳。在清洗时间为40min、清洗剂加药量为1%、热水温度为60℃的条件下,可以达到最优的除油热洗效果。对改性热洗后的污泥进行脱水,优选絮凝剂,结果表明以无机絮凝剂PFS复配有机絮凝剂WT-1,在质量配比为400:80的条件下Zeta最低,具有最佳的絮凝效果。高温热解炉模拟实验结果表明,在热解油泥的过程中,以氧化钙作为催化剂,控制反应温度为550℃,催化剂添加比例为6%时,石油回收率最高,系统最为稳定。在室内实验基础上提出机械调质-高温化学热洗-离心脱水-热解系统的综合处理工艺,控制清洗时间为40 min,清洗剂加药量为1%,热水温度为60℃,复配絮凝剂投加比例为1%,脱水离心机转速为2500 r/min,热解温度为550℃时,最终所得残渣含油率≤3‰,实现了污泥无害化处理。在不考率热解后污泥处理以及浓缩废水处理的情况下,采用热洗后接热解的工艺处理油泥油含量低于3‰所需成本约为1520.20元/吨。结合野外调研和室内分析,在传统的水文地质学理论方法基础上,对落地油污染场地土壤和地下水的污染进行了评估。对场地污染特征12个月的连续动态监测结果显示,地下水中总石油烃(TPH)平均含量高达5.26 mg/L,主要的石油类污染物中烷烃达到90%,其次是芳烃类以及非烃类;苯含量在0.3~0.6 mg/L之间,二甲苯含量在0.3~0.6 mg/L之间,萘含量在0.05~0.45 mg/L之间,均超过了GB/T 14848-2017中规定的III类直接分散水源地饮用水标准。污染场地下水中石油类污染物在时间和空间上均呈现动态变化,在监测时段内TPH浓度整体呈现下降的变化趋势,TPH在雨季时含量升高,冬季时含量降低。沿地下水径流路径方向TPH含量逐渐降低,这种衰减受水流迁移、吸附、挥发、生物降解等多因素控制,形成了以污油坑为核心、向四周扩张的污染晕,上游污染物向下游迁移,场地地下水中形成了自东北向西南逐渐扩展的污染晕;纵向上,土壤中TPH含量自上而下减弱,而储泥池下游粘土层TPH含量则较低,越靠近地下水面TPH含量越高,说明地下水石油类污染物质通过垂向入渗式和水平扩散迁移式两种模式进入地下水中造成污染。基于多孔介质的热力学平衡和动力学方程,建立了污染场石油污染物迁移模型,确定污染物分布,开展了风险评估,模拟结果表明石油类污染特别是芳烃类污染治理迫在眉睫。通过一维模拟实验研究鼠李糖脂强化地下水曝气技术(AS)原位修复的机制,结果表明介质渗透率与曝气流量的增加有利于污染的修复。相同曝气流量下,AS修复过程中地下水中空气饱和度与介质粒径呈负相关关系,而在投加浓度为200 mg/L的鼠李糖脂强化AS修复过程后,地下水中空气饱和度与介质粒径则呈正相关关系。鼠李糖脂的添加能够显着提高污染场AS修复效果,以此为基础开展20 d的原位单井AS修复试验。通过对曝气井周围监测井的水质、水位、溶解氧等参数监测,确定单井注气影响区域范围可达到8 m,在此区域内地下水中TPH降低达85%,地下水中石油类污染浓度降低至1 mg/L以下,各种石油类污染组分浓度均有不同程度的降低,主要以芳烃类组分最为显着。由于空气注入,地下水环境由厌氧向好氧转变,氧化还原参数Eh有显着升高,超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶在AS过程中略有增强,说明表面活性剂强化AS可在一定程度上促进注气井周围好氧生物降解。此外,鼠李糖脂强化AS修复技术在实际工程应用中取得了良好的效果。
郑晴阳[3](2020)在《玉符河黄河水回灌过程中阿特拉津在孔隙介质中的迁移转化研究》文中研究指明黄河水是山东省赖以生存的重要水源,黄河水具有泥沙含量高,有机质含量低,污染严重的特性。为改善黄河水水质,济南市在市区西部和南部的泉域直接补给区建成了多个可管理的含水层补给(MAR)工程,对供水保泉起到了一定积极作用。但是黄河水中的泥沙对排入黄河水体中的污染物有着吸附和吸附共沉淀的作用,它可以作为污染物的载体使其进入地下水系统从而影响回灌系统的正常运行。因此本文针对利用黄河水进行地下水回灌过程中产生的与细颗粒物有关的污染物阿特拉津迁移问题进行了研究。研究区选择在济南市西南的玉符河上游强渗漏带区域,通过室内进行批量平衡实验和不同流速、不同孔隙介质条件下的室内砂柱对比实验,研究与有无胶体有关的阿特拉津在非均匀多孔介质(非均匀系数为19.35)中饱和稳定流条件下的迁移行为,并建立了与胶体有关的阿特拉津的非平衡双域系统吸附溶质迁移模型,利用平衡和非平衡对流弥散方程(CDE)和CXTFIT 2.1软件对观测数据进行数值模拟。本文取得的结论如下:(1)批量平衡实验结果表明,洗砂、原砂、蒙脱石三种介质对阿特拉津的吸附均在24小时内达到平衡。在0-5小时内的吸附速率比较大,特别是在前2.5小时,吸附量非常大,分别达到最大吸附量的42%、56%、73%。蒙脱石对阿特拉津的吸附与原砂和洗砂相比是数量级的变化,黏土矿物含量越多,吸附能力越强,并且Freundlich方程对阿特拉津在三种介质中的吸附效果拟合较好,相关系数R2均大于0.95。同时解吸实验结果表明,蒙脱石对阿特拉津解吸能力最弱,黏土矿物含量越多,解吸能力越弱。(2)在示踪实验方面,示踪剂氯化钠溶液运移的穿透曲线基本对称,无明显拖尾特征,在原砂介质中穿透曲线的末端稍有拖尾。示踪剂在洗砂介质中比在原砂介质中运移的快,出流口溶液在洗砂介质中大约在55分钟到达峰值,在原砂介质中出流口溶液大约在85分钟到达峰值。同时停留时间分布函数F(t)曲线和停留时间分布密度函数E(t)曲线的结果与实验结果一致,并进一步通过停留时间分布密度函数E(t)计算某一时间段出流口溶液率先到达峰值的时间tm,在洗砂介质中tm=67.3min,在原砂介质中tm=83.3min,验证了实验结果的准确性。(3)在不同介质对阿特拉津迁移特征影响方面,穿透曲线不对称且有明显的拖尾特征。阿特拉津在有蒙脱石存在的洗砂介质中运移的最快,出流口溶液大约在60分钟到达峰值,峰值浓度最小,占初始浓度的84%;在原砂介质中,大约在135分钟到达峰值,峰值浓度占初始浓度的90%;在无蒙脱石存在的洗砂介质中,大约在105分钟达到峰值,峰值浓度占初始浓度的95%。比较有无蒙脱石存在的洗砂介质,结果表明蒙脱石作为胶体,较大的比表面积和较多的吸附位可以吸附更多的阿特拉津从而促进阿特拉津在介质中的运移;比较阿特拉津在洗砂和原砂两种介质中的运移快慢,洗砂介质较大的孔隙度为阿特拉津的运移提供了便捷的通道,洗砂介质对阿特拉津的阻滞作用较小(Rd=3.15),在原砂介质中的阻滞作用较大(Rd=6.75);比较阿特拉津在有蒙脱石存在的洗砂介质和原砂介质中的运移快慢,污染物在有蒙脱石存在的洗砂介质中运移的快,说明黏土矿物的性质也影响着污染物的运移,蒙脱石与原砂中含有的黏土矿物相比,粒径更小,为纳米级,比表面积更大,吸附位更多,小的粒径和多的吸附点位更有利于吸附污染物在孔隙中运移。(4)在不同流速对阿特拉津迁移特征影响方面,穿透曲线不对称且有明显拖尾特征。在洗砂介质中,随着流速的增加,加快了污染物在介质中的迁移,峰值出现的时间越来越早,峰值浓度无明显变化,拖尾程度越来越小。在有蒙脱石存在的洗砂介质中,流速的增加减少了污染物和介质的接触时间,造成吸附作用不能充分进行,最终导致液相中的污染物增多,峰值浓度越来越大,峰值出现的时间越来越早,拖尾程度越来越小。(5)通过平衡CDE模型拟合示踪剂的运移,模拟结果与实验结果吻合较好,劲在实验后期拟合数据有较明显的拖尾现象。采用非平衡CDE模型模拟阿特拉津在非均匀介质的运移,穿透曲线的前端实际浓度大于模拟值。无论是对示踪剂穿透曲线的模拟还是对阿特拉津穿透曲线的模拟,总体模拟效果较好,R2均大于0.9。说明此模型可以用来模拟阿特拉津在非均匀介质的运移。本文的研究结果有利于充分认识与胶体有关的痕量有机污染物的迁移特性,并为保护地下水系统以及MAR的长期运行所可能采取的预防措施具有重要指导意义。
宋亚霖[4](2020)在《城市雨洪水间歇回灌条件下典型污染物累积与释放规律实验研究》文中研究指明近年来,随着经济社会的快速发展,水资源短缺、水环境污染、水生态恶化等问题日益突出。为缓解供水压力、修复水生态环境,世界范围内广泛开展了地下水人工回灌的研究和工程实践。在地表优质淡水资源普遍短缺的局面下,城市雨洪水作为一种易于获取的非常规补给水源受到日益关注。但与常规河湖水源相比,雨洪水的形成受降水控制,以其为水源的地下水人工回灌属典型的间断回灌模式,雨洪水中污染物质在入渗介质中的累积与释放规律必然与长时间连续回灌不同。本文检索搜集了不同国家和地区、不同下垫面的城市雨洪水质数据,筛选出城市雨洪水典型污染物(Fe、Zn、Pb)作为研究对象,以砂为入渗介质,设计了室内地下水间歇人工回灌实验,研究入渗过程中的介质堵塞和水质变化过程研究,揭示典型污染物在入渗介质中的累积与释放规律,得到如下主要结论:1)间歇回灌过程中,砂柱堵塞加速了污染物质在入渗介质中的累积,但不同污染物在不同介质中的累积规律不同。Fe在细砂和中砂介质的各个层位中均有累积量;Zn仅在中砂介质中具有较好的迁移能力,其在细砂介质中主要累积在表层;铅的迁移能力最弱、累积能力最强,并主要集中累积在介质的浅表层位。2)经过回灌间歇后,累积在介质中的污染物在再回灌的初期能够得到部分释放,表现为再回灌初期砂柱出水口污染物浓度较间歇前显着升高;随着再回灌时间的延续,污染物浓度迅速下降;随着间歇次数的增加,再回灌初期污染物的初期释放浓度峰值降低;回灌间歇期间堵塞介质渗透性有所恢复,是再回灌时污染物集中释放的主要原因。3)在间歇回灌条件下,砂柱含水率、氧化还原电位等指标变化明显,但在本次实验条件下(入渗距离、间歇时间以及特定的污染物质等),砂柱内环境指标的变化没有对污染物的迁移与转化过程产生明显影响,间歇回灌过程中回灌水源的水化学类型没有发生改变,且在回灌过程中没有新矿物的生成。4)与连续回灌相比,相同条件下间歇回灌总体上使地下水污染风险增加。应根据污染物质种类、入渗介质、入渗距离、回灌时间以及回灌方式等约束条件,因地制宜地综合确定回灌水源的污染物浓度控制标准。
何宝南[5](2020)在《纳米乳化油在多孔介质中的吸持残留堵塞机制研究》文中认为乳化油作为一种新型缓释碳源在地下水污染原位修复过程中出现的堵塞现象是制约该技术发展的主要瓶颈。虽然粒径优化后的纳米乳化油(NEVO)能在一定程度上缓解物理截留堵塞,但仍有吸持残留的存在,对传质和修复效率仍有影响。因此,进一步研究NEVO在多孔介质中的吸持残余机理,对于寻求原位修复过程中含水层堵塞的缓解方法具有重要意义。本文针对NEVO残留问题,利用批实验、柱实验、特性表征以及三维重构等手段,深入刻画表征NEVO在多孔介质中吸持残留过程、形态及特征,探讨了其控制影响因素及机理,进而对介质粒径、均质性以及流速等条件分析,优选了缓解吸持残留的有效手段,主要成果如下;(1)NEVO在多孔介质中的吸持残留是NEVO和介质性质综合作用的结果。研究结果表明:毛细数(<1)、邦德数(>1)、粘度及稳定性决定了NEVO与水相吸湿排干的差异;孔应变、表面粗糙度和界面效应对NEVO残留起协同作用。在这些因素影响下,NEVO在试验采用的粗、中和细砂中的残留率分别为85.9%,72.2%和46.3%。界面效应是影响NEVO残留的主控因素,包括固相表面和气液界面,贡献率分别为47.33%,45.16%和35.63%。这其中,界面张力与毛细半径是本质原因,它们通过毛细上升高度来体现。(2)根据X射线微断层扫描(XMT)得出的NEVO在孔隙介质中的残留结果,结合分形理论,本研究提出了一套基于自然间断法耦合XMT技术的残余形态量化识别方法,有效解决了已有方法在识别量化过程中的主观性和不兼容性。该方法应用于实验采用的粗、中、细三种砂时,量化识别出的四种残余形态分别为:簇状(10.016.2%),喉道和角隅状(7.413.1%),膜状(0.81.5%)。结合孔隙介质与残留形态特征进一步分析结果显示:孔隙和喉道半径、喉道长度控制着簇状残余,界面张力、孔角半径和形状决定了角隅和喉道残余,而表面粗糙度主导了膜状残余。所识别量化的残余形态均能较为合理的解释其大小和机制,证实了方法的合理性。(3)NEVO吸持残留缓解措施评估结果表明,对介质粒径、均质性和流速的调控能有效缓解NEVO吸持残留,粒径越大,均质性越强和流速越快,残留越少。XMT扫描结果显示:调控使部分簇状和喉道状残余转为膜状和角隅状的同时,还有大部分的减少量,这部分减少量即为吸持残留缓解的主要原因;综合成本和可行性考虑,增大单个流速参数是最经济有效的缓解NEVO吸持残留的手段。
余伟[6](2020)在《地下非水相流体污染物输运的数值求解》文中研究说明地下水,一直关系着人民生活健康和社会经济形势;土地,则是社会生产、人类生活的重要物质基础。随着社会经济的不断发展,工业的规模不断扩大,人们对能源的依赖逐渐深化。然而,近年来,地下水环境污染现象层出不穷,非水相液体(Non-Aqueous Phase Liquids,简称NAPLs)污染物运移作为一种多相渗流现象,在地下水净化处理中显得日益突出和复杂。本文主要针对多孔介质中水、气和NAPLs的多相流动特点,从地下水渗流数学模型出发,建立了一个可用于描述土壤饱和带以及包气带(或非饱和带)中NAPLs污染物迁移问题的有限元数值模型。分析由水、NAPLs和气组成的多孔介质体系,综合考虑了以下因素的影响:1)复杂环境条件下土壤中污染物界面张力特性;2)各种流体物质之间的相互作用机理;3)流体润湿性与其在土壤孔隙中的排列形式的关系。发展了基于Galerkin离散化的有限元方法和相应的隐式迭代算法,通过模拟土壤中的多相流动过程,在时间和空间的尺度上求解得到NAPLs污染物分布特征和污染范围,为污染物净化治理的设计提供定量预测的科学基础。本文主要进行了以下两个内容的研究:(1)根据地下水渗流分析数学模型,基于国际前沿最先进的三相毛管压力-饱和度模型,综合使用有限元、有限差分等数值手段,推导土壤地下水饱和带以及包气带中非混溶污染物在由界面张力主导的毛管压力作用下的迁移分析理论,建立有限元数值离散解法。数学模型求解域空间上采用Galerkin格式离散化的有限元方法,时间演化采用有限差分法进行离散。该模型综合考虑了研究体系中的水、非水相流体及空气的存在,能比较真实地接近实际的污染物泄漏迁移行为。(2)在已有研究基础上,推导出了多孔介质多相流的三维有限元数值算法,并完善了其二相流Fortran源代码程序。有限元离散后大型稀疏矩阵采用一维变带宽的形式存储,增加了程序的运行效率。将源程序用于地下NAPLs污染物的输运问题,模拟了此类污染物运移至地下水位线后在地下水中的运移扩散行为,并给出了两个典型的算例以验证程序和算法的正确性。特别地,编写了FLAC2D二相流程序模拟相同的算例,通过结果比对以验证程序和算法的正确性。
宋彪[7](2020)在《碳纳米管对河流底泥中有机污染物迁移行为及生态毒性的影响》文中进行了进一步梳理由于具有许多独特的理化性质,碳纳米管在聚合物复合材料、电气电子、能源、环境、医药、化工、建筑、航空航天、军事等领域具有广阔的应用前景。随着生产和应用的不断增加,碳纳米管材料会不可避免地释放到环境中。碳纳米管可在制造、加工、运输、使用及回收处置阶段通过废水排放、废物处理、产品应用等多种途径进入环境而成为新型的纳米污染物。碳纳米管材料目前尚不完全清楚的环境行为和风险是制约基于碳纳米管的产品和技术发展的重要因素之一,开展有关碳纳米管环境效应方面的研究对碳纳米管材料和相关行业的可持续发展具有重要意义。水体底泥是碳纳米管在环境中的重要汇集地,同时也累积了水生生态系统中众多的污染物。由于碳纳米管对多种有机和无机污染物都具有很强的吸附性,进入底泥中的碳纳米管将可能影响共存污染物的迁移性、毒性和生物有效性。基于此,本研究考察了碳纳米管材料对河流底泥中有机污染物迁移行为和生态毒性的影响,以弥补当前对碳纳米管材料与共存污染物在水生环境中潜在风险认识的不足,阐明碳纳米管材料与共存污染物相互作用的环境相关性和生态意义。本文的具体研究工作及成果包括以下5个部分的内容:第1部分研究了多壁碳纳米管对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在河流底泥中迁移行为的影响。通过吸附实验研究了多壁碳纳米管对河流底泥吸附SDBS的影响,并以此为基础采用柱实验研究了多壁碳纳米管对河流底泥中SDBS迁移行为的影响。底泥中多壁碳纳米管的存在增加了混合底泥对SDBS的吸附能力,从而阻碍了SDBS在河流底泥中的迁移。基于对流-弥散方程模型估算的阻滞因子随着多壁碳纳米管在水中或底泥中的加入而增加,并且与底泥中多壁碳纳米管的含量有很好的相关性。无论多壁碳纳米管是在水中还是在底泥中,都会增加SDBS在顶层底泥中的累积,而混在底泥中的多壁碳纳米管会阻碍SDBS向更深层底泥的迁移。第2部分研究了多壁碳纳米管对菲污染河流底泥的植物毒性的影响。通过吸附实验和测定从底泥中释放出的菲的浓度分析了不同多壁碳纳米管含量的底泥对菲的束缚能力。多壁碳纳米管的存在能明显增加混合底泥对菲的吸附,并减少底泥中的菲向上覆水的释放。采用早期萌芽毒理实验探究了不同剂量和粒径的多壁碳纳米管以及与多壁碳纳米管的接触时间对河流底泥中菲的毒性的影响。加入多壁碳纳米管后,菲污染底泥对绿豆和萝卜种子的发芽率没有明显的影响,而这两种植物的根生长比其鲜重对污染物浓度的变化更加敏感。多壁碳纳米管的存在减少了菲污染河流底泥对植物根生长和生物量生产的抑制作用,并且更高剂量和更小粒径的多壁碳纳米管的作用效果更加明显。第3部分研究了多壁碳纳米管对2,4-二氯酚(2,4-DCP)污染河流底泥中微生物群落的影响。通过吸附实验研究了多壁碳纳米管对河流底泥吸附2,4-DCP的影响。采用氯仿熏蒸提取法、酶活试剂盒、16S r RNA基因测序分别测定了底泥微生物量碳、脱氢酶和脲酶活性以及底泥细菌群落的结构。底泥中多壁碳纳米管的存在增加了混合底泥对2,4-DCP的吸附能力,从而影响了底泥中的微生物量碳、酶活性和细菌群落结构,特别是在底泥中存在0.5%(w/w)量级的多壁碳纳米管的情况下。当底泥中的多壁碳纳米管浓度极高(5%,w/w)时,多壁碳纳米管本身对底泥微生物群落的影响更大。拟杆菌、浮霉菌和硝化螺旋菌是底泥中的特征细菌门,可以用来反映多壁碳纳米管和2,4-DCP对底泥细菌群落的影响。第4部分研究了多壁碳纳米管对菲污染河流底泥中微生物群落代谢功能的影响。采用Biolog ECO微孔板法研究了不同添加量的多壁碳纳米管对菲污染河流底泥中微生物群落碳代谢活性和Shannon-Wiener多样性指数的影响。多壁碳纳米管能在0.5%~2.0%(w/w)的含量水平影响底泥微生物群落的碳源代谢功能。被菲污染的底泥在含有0.5%(w/w)的多壁碳纳米管的情况下表现出最高的微生物代谢活性和Shannon-Wiener多样性指数。在训练后的自组织映射图上对不同处理组中的微生物群落进行聚类的结果表明,本实验中菲对底泥微生物群落碳代谢功能的影响比多壁碳纳米管的影响更大。第5部分在第3、4部分的基础上,研究了不同功能化碳纳米管对河流底泥中微生物群落代谢功能的影响。采用Biolog ECO微孔板法针对相对高浓度的多壁碳纳米管及其功能化修饰对底泥微生物群落的影响进行了单独的研究。羟基化、羧基化和氨基化的多壁碳纳米管对河流底泥中微生物群落的代谢功能产生了负面影响。在0.5%(w/w)的添加剂量下,氨基化多壁碳纳米管显着降低了底泥微生物群落的代谢活性和多样性;而在2.0%(w/w)的添加剂量下,所有类型的多壁碳纳米管都对底泥微生物群落的代谢功能表现出抑制作用。底泥微生物群落更倾向于代谢利用微孔板上的聚合物和氨基酸类碳源,并且本研究中多壁碳纳米管的剂量比其功能化对微生物代谢功能的影响更大。本论文系统研究了多壁碳纳米管材料对河流底泥中有机污染物迁移行为和生态毒性的影响,为评估水生环境中多壁碳纳米管和共存污染物的风险提供了许多有价值的信息,有助于碳纳米管材料的安全管理与工程应用。
李孟妮[8](2020)在《纳米四氧化三铁修复材料在饱和多孔介质中迁移的影响研究》文中认为随着国民经济的高速发展,地下水和土壤中的污染问题日益严重。由于纳米修复材料可以在多孔介质中传输,目前已被广泛的用于地下水和土壤污染物的修复和去除。本论文以纳米修复材料在地下水中迁移展开研究,采用土柱实验分别探讨了纳米四氧化三铁修复材料在不同多孔介质中的迁移,并针对环境介质中常见的石油污染,及地下水环境中存在的表面活性剂带来的影响进行研究。以期探索多孔介质类型、土壤柴油污染和环境存在不同类型表面活性剂条件下纳米Fe3O4颗粒迁移行为,并为纳米Fe3O4材料作为原位反应修复技术提供依据。本论文研究得到了以下主要结论:1.采用共沉淀法合成了一种纳米四氧化三铁修复材料,通过透射电镜和XRD对其进行了表征。结果表明,合成的纳米Fe3O4材料是标准四氧化三铁,纯度较高,且Fe3O4纳米粒子分散性良好,呈单一类球状,粒子粒径都小于30 nm。2.采用合成的纳米四氧化三铁注入石英砂柱和土柱分别进行穿透实验。通过穿透曲线可以看出,纳米四氧化三铁在石英砂柱中的迁移性要明显高于其在土柱中的迁移性,在石英砂柱中的流出率(78%)明显高于土柱中(32.2%)。且纳米Fe3O4在石英砂和土壤中的最大迁移距离Lmax分别为1864.72 cm、137.41 cm,同样表明纳米Fe3O4在石英砂中的迁移能力明显强于土壤。3.采用纳米四氧化三铁分别在未处理多孔介质柱和柴油处理多孔介质柱中进行穿透实验。通过穿透曲线可以看出,纳米Fe3O4在未处理多孔介质柱中的迁移性和流出率均高于柴油处理多孔介质柱。且纳米Fe3O4在未处理石英砂、柴油处理石英砂、未处理土壤和柴油处理土壤中的最大迁移距离Lmax分别为1864.72 cm、843.89 cm、137.41 cm和84.60 cm,同样表明纳米Fe3O4在未处理多孔介质中的迁移能力明显强于柴油污染的多孔介质。4.采用不同类型表面活性剂存在下合成的纳米四氧化三铁注入石英砂柱和土柱分别进行穿透实验。通过穿透曲线可以看出,SDS存在下纳米Fe3O4在柱中迁移能力相比于其他两种类型的表面活性剂更好,截留量更低;CTAB存在下纳米Fe3O4在土柱中迁移相比于其他两种类型的表面活性剂效果最差,截留量最高。故三种类型的表面活性剂对纳米Fe3O4在土柱中的迁移性的影响分别为阴离子表面活性剂>非离子表面活性剂>阳离子表面活性剂。同时计算最大迁移距离同样可以看出,对于相同的多孔介质,SDS存在下纳米Fe3O4Lmax最大,TW-80存在时次之,而CTAB存在下Lmax最小。
董付科[9](2019)在《油页岩原位注热开采污染物迁移规律的研究》文中研究说明以油页岩原位注热开采产生污染物为研究背景,采用理论研究和物理试验相结合方法研究了吉木萨尔油页岩和泥岩孔隙结构演化特征、变形及渗透率规律。利用试验获得数据采用数值模拟方法分析了污染物在周围地层衰减和迁移规律。本文主要研究成果如下:(1)通过对吉木萨尔油页岩孔隙结构演化规律研究,结果表明:孔隙率随温度的升高而增加,大致分为两个阶段:室温至300℃孔隙率缓慢增加阶段和300℃至600℃孔隙率快速增加阶段。(2)通过对吉木萨尔泥岩孔隙结构演化规律研究,结果表明:孔隙率随温度升高大致分为两个阶段:室温至300℃孔隙率随温度的升高基本保持不变阶段和300至600℃孔隙率随温度的升高呈线性增大阶段。(3)研究模拟200m和500m埋深吉木萨尔油页岩变形演化规律,结果表明:200m埋深条件下,轴向变形随温度增加总体表现为膨胀变形。轴向变形可以分为两个阶段:室温至300℃低温膨胀变形段和300℃至600℃高温膨胀变形段。500m油页岩热膨胀变形规律与200m热膨胀规律相似。(4)研究模拟200m和500m埋深吉木萨尔油页岩渗透率演化规律,结果表明:油页岩200m埋深地应力条件下的渗透率随温度的升高可以分为三个阶段:低温段室温至阈值温度200℃~250℃,渗透率几乎为0;中温段200℃~250℃至350℃~400℃,渗透率随温度升高而缓慢增加,渗透率的变化幅度较小;高温段350℃~400℃至600℃,渗透率随温度升高而快速增加。500m埋深条件下油页岩渗透率与200m埋深相似,在高温段有所区别。(5)采用稳态法研究了室温至400℃吉木萨尔泥岩的渗透特性,结果显示,泥岩的渗透率随着温度的增加先增大后减小再增大,具体可以分为四个阶段:第一阶段室温~100℃,泥岩的渗透率极低阶段;第二阶段100℃~200℃,泥岩的渗透率出现的阶段,数值较小;第三阶段200~250℃,泥岩的渗透率随着温度增加而减小;第四阶段250℃~400℃,泥岩的渗透率随着温度增加而增大。(6)采用数值模拟方法研究了生产期间0~2.5年和停采期间0~20年污染物在其周围地层迁移规律,结果表明:生产期间水平方向上污染物浓度随着距离增加而衰减,水平方向迁移的速度是竖直方向2~4倍;停采期间污染物浓度水平方向上随着距离的增加而衰减,水平方向与竖直方向上迁移速度大致相当;停采期间竖直方向上的浓度峰值出现油页岩层与顶底板的交界处,污染物浓度随着距离油页岩层的距离的增加而衰减。
郝胜瑶[10](2019)在《砂箱模型中DNAPLs污染物运移过程的电阻率成像》文中提出本文通过分别建立含渗透性差的粘土透镜体二维和三维砂槽模型,研究了DNAPLs在不同维度非均质多孔介质中的运移与分布规律。论文采用电阻率成像法动态监测DNAPLs在二维和三维非均质介质空间中的运移过程,研讨了电阻率成像法监测非均质多孔介质中重非水相液体运移的可行性,并结合二维砂箱模型中监测的DNAPLs的电阻率图像对比分析,得到了一个研究粘性土透镜体存在的非均质多孔介质中重非水相液体运移规律的三维可视化监测方法。在DNAPLs入渗实验之前,我们首先基于高密度电阻率成像法获取了三维砂箱模型中含粘土透镜体非均质介质的水分运移分布电阻率图像,图像清晰地反映了测量仪器监测水分运移的有效性,以及纵剖面粘土透镜体对水分迁移影响变化,也清楚的描绘出水分运移过程。得出以下结论:(1)饱和过程中,由于粘土透镜体弱释水性使其本身含有水分,相应电阻率为低阻。在含透镜剖面的水分运移至粘土透镜体位置时与透镜体中水分孔隙优先连通,进而慢慢充满整个介质;粘土透镜体具有“反扩散”特性,同透镜体一样深度的砂土介质被扩散的水分占据了孔隙,在不含透镜体的剖面形成水分运移优先通;(2)非饱和过程中,粘土透镜体透水性差,含透镜体剖面水分运移出现绕流;不含透镜体的剖面水分运移路径不变,分布均匀;(3)粘土的存在改变了水分运移分布,为下一步在此砂箱模型中研究DNAPLs的运移提供了可靠依据。二维砂槽模型DNAPLs运移实验结果表明:(4)低浓度条件下电阻率图像也能清晰描绘出较小面积的污染区域;(5)DNAPLs入渗过程中,相对电阻率值出现负值的区域,说明水分被DNAPLs驱替增多而电阻率减小,表明了DNAPLs污染物在毛细力和重力作用相互影响下不断驱替孔隙水向两侧及垂向入渗的运移规律;(6)整个入渗过程中的电阻率变化图像表明,DNAPLs在介质中形成运移通道并运移至砂槽底部,在底部聚积后向两边扩散;粘土透镜体对DNAPLs的纵向迁移具有阻滞作用,并且DNAPLs穿过黏土破碎缝隙继续向下运移。三维砂箱模型中非均质多孔介质的DNAPLs运移实验结果表明:(7)DNAPLs污染物在三维空间迁移具有相对对称性。(8)在污染物注入实验中,通过对两个含透镜体剖面的相对电阻率图像分析,得出三维砂箱介质中污染物迁移的相对对称性。污染物在静置过程中依然通过自身重力作用、毛细作用以及粘滞性、挥发性进行一系列的运移以及重新分布,饱和度也在不断变化。粘性土透镜体对DNAPLs的运移行为起到明显的阻碍作用,由电阻率图像分析得到,到达透镜体后大部分DNAPLs横向扩散,扩散宽度增加到23.5 cm,大部分污染物从透镜体左侧往下运移。通过相对电阻率图像得到一小部分污染物残留在粘土中,残留深度为6.3 cm。通过观察静置状态污染物运移分布电阻率图像,随着静置的时间变化电阻率图像透镜体周围的区域颜色越来越浅,污染面积静置初期784.8 cm2,静置9小时后的面积减小为712.1 cm2。表明运用电阻率法是可以充分监测到静置过程中DNAPLs在非均质多孔介质中的运移重分布规律;(9)在保持一定水力坡度这一过程中,DNAPLs迁移特征为:小部分污染物溶解到水中随着水流运动方向迁移到下游。透镜体内残余部分污染物,并与绕流运动到下游的部分污染物连通,最后大多数污染物绕流通过粘土迁移运动至砂槽下游并聚集在下游。对比含有渗透性差的粘土透镜体三维与二维砂箱模型中的DNAPLs运移实验,从电阻率图像均得到一致的规律,充分验证了电阻率成像法对DNAPLs在饱和非均质多孔介质中运移分布监测的可行性,并根据电阻率图像进一步取得饱和度变化以及圈定的污染物迁移速度及区域变化的相关参数。但是在二维砂箱中注入污染物的过程中,污染物会黏在玻璃侧壁而产生相对较大的误差,因而更有利的是,三维砂箱模型研究DNAPLs的运移实验消除了二维砂箱实验中所带来的边界影响,更完整形象的描绘出污染物迁移的变化范围。
二、有机污染物在多孔介质中的残留(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有机污染物在多孔介质中的残留(论文提纲范文)
(1)裂隙岩体中重质有机污染物运移过程的电阻率成像(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国内研究进展 |
1.2.2 国外研究进展 |
1.3 本文的研究思路及内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 主要创新点 |
1.3.4 研究意义 |
1.3.5 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验目的 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.1.1 平行裂隙的碳酸盐岩石样品实验装置 |
2.2.1.2 人字形裂隙的碳酸盐岩石样品实验装置 |
2.2.1.3 “川”字形裂隙的砂岩岩石样品实验装置 |
2.2.1.4 “X”字形裂隙的砂岩岩石样品实验装置 |
2.2.2 实验材料及测试仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 电阻率成像法原理与应用 |
2.3.2 平行裂隙的碳酸盐岩石样品实验 |
2.3.3 人字形裂隙的碳酸盐岩石样品实验 |
2.3.4 “川”字形裂隙的砂岩岩石样品实验 |
2.3.5 “X”字形裂隙的砂岩岩石样品实验 |
第3章 实验结果分析与讨论 |
3.1 平行裂隙的碳酸盐岩石样品实验结果与讨论 |
3.1.1 岩石介质电阻率分布图分析 |
3.1.2 四次实验之间的对比分析 |
3.1.3 四次实验的数据变化分析 |
3.2 人字形裂隙的碳酸盐岩石样品实验结果与讨论 |
3.2.1 人字形裂隙岩石样品注盐水实验结果与讨论 |
3.2.2 人字形裂隙岩石样品注油排水实验结果与讨论 |
3.2.3 人字形裂隙岩石样品注水排油实验结果与讨论 |
3.2.4 人字形裂隙测点电阻率变化 |
3.3 “川”字形裂隙的砂岩岩石样品实验结果与讨论 |
3.3.1 “川”字形裂隙岩石样品滴注实验结果与讨论 |
3.3.2 “川”字形裂隙岩石样品再分布实验结果与讨论 |
3.3.3 “川”字形裂隙岩石样品实验数据变化结果与讨论 |
3.4 “X”字形裂隙的砂岩岩石样品实验结果与讨论 |
3.4.1 “X”字形裂隙岩石样品滴注实验结果与讨论 |
3.4.2 “X”字形裂隙岩石样品再分布实验结果与讨论 |
3.4.3 “X”字形裂隙岩石样品实验数据变化结果与讨论 |
3.5 小结 |
3.5.1 平行裂隙的碳酸盐岩石样品实验小结 |
3.5.2 人字形裂隙岩石样品实验小结 |
3.5.3 “川”字形裂隙岩石样品实验小结 |
3.5.4 “X”字形裂隙岩石样品实验小结 |
3.5.5 对比分析 |
第4章 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 建议 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
(2)大庆油田落地油污染场土壤/地下水修复技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
创新点摘要 |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 落地油泥的来源与危害 |
1.2.1 落地油泥的来源 |
1.2.2 落地油泥的危害 |
1.3 落地油泥处理技术 |
1.3.1 调质-机械脱水技术 |
1.3.2 萃取法 |
1.3.3 固化技术 |
1.3.4 电化学处理技术 |
1.3.5 焚烧法 |
1.3.6 热解法 |
1.3.7 生物法 |
1.4 石油污染场地下水修复技术 |
1.4.1 异位修复技术 |
1.4.2 原位修复技术 |
1.5 表面活性剂在石油污染治理中的应用 |
1.6 研究内容 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
第2章 大庆油田落地油泥特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 油泥样品来源 |
2.2.2 实验药品及仪器 |
2.2.3 基本物性指标分析方法 |
2.3 落地油泥基本特性 |
2.4 落地油泥元素组成 |
2.5 落地油泥热解特性 |
2.6 落地油泥残渣特性 |
2.7 本章小结 |
第3章 落地油泥处理技术室内实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 清洗剂的筛选实验方法 |
3.2.2 热洗最优条件实验方法 |
3.2.3 泥水分离絮凝剂的选择 |
3.2.4 热解模拟实验方法 |
3.3 热洗效果分析 |
3.3.1 清洗剂筛选结果分析 |
3.3.2 温度对热洗效果的影响 |
3.3.3 清洗剂含量对热洗效果的影响 |
3.3.4 清洗时间对热洗效果的影响 |
3.4 泥水分离絮凝剂筛选结果分析 |
3.5 热解效果分析 |
3.5.1 质量减少率 |
3.5.2 热解油产率 |
3.5.3 焦炭产率 |
3.5.4 气体产率 |
3.6 本章小结 |
第4章 落地油泥处理技术的工程应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实际工程情况 |
4.2.1 储泥池现场情况 |
4.2.2 实际工艺流程及设备 |
4.3 热洗及离心脱水工艺及效果评价 |
4.4 热解工艺及效果评价 |
4.5 技术经济分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 落地油污染场调查及风险评估 |
5.1 引言 |
5.2 场地概况 |
5.2.1 场地基本情况 |
5.2.2 区域地质背景 |
5.2.3 场地水文地质条件勘察 |
5.3 场地污染模型及调查 |
5.3.1 场地污染扩散模型 |
5.3.2 场地勘查 |
5.3.3 有机组分分析 |
5.3.4 有机组分时间分布 |
5.3.5 有机组分空间分布 |
5.4 石油类污染地下水迁移模拟 |
5.4.1 流体在多孔介质运移 |
5.4.2 组分对流弥散方程 |
5.4.3 组分在多孔介质中吸附-解吸方程 |
5.4.4 石油污染物在地下水中的迁移模型 |
5.5 风险评估 |
5.6 本章小结 |
第6章 落地油污染场地下水原位修复技术室内实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.3 AS修复一维模拟实验研究 |
6.3.1 AS修复原理 |
6.3.2 曝气流量对TPH残留率的影响 |
6.3.3 介质性质对TPH残留率的影响 |
6.3.4 曝气流量对气体饱和度和水位的影响 |
6.3.5 石油组分在砂柱内的分布情况 |
6.4 鼠李糖脂强化AS修复机制研究 |
6.4.1 鼠李糖脂的投加对TPH去除效果的影响 |
6.4.2 鼠李糖脂投加量对TPH去除的影响 |
6.4.3 鼠李糖脂强化后石油组分在砂柱内的分布情况 |
6.4.4 鼠李糖脂强化后污染物的溶解度和解吸效果的变化 |
6.4.5 鼠李糖脂强化后空气饱和度的变化 |
6.5 本章小结 |
第7章 落地油污染场地下水原位修复技术工程应用研究 |
7.1 引言 |
7.2 单井修复注气响应 |
7.2.1 单井注气的物理响应 |
7.2.2 单井注气的影响范围分布(ZOI) |
7.3 修复效率研究 |
7.3.1 地下水中的TPH修复效率 |
7.3.2 AS修复TPH组分变化规律 |
7.3.3 AS修复对环境影响分析 |
7.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(3)玉符河黄河水回灌过程中阿特拉津在孔隙介质中的迁移转化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题依据与研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 玉符河概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气象水文 |
2.1.3 地形地貌 |
2.1.4 水文地质条件 |
2.2 玉符河回灌补源工程 |
第三章 批量平衡实验 |
3.1 阿特拉津标准曲线的确定 |
3.2 吸附动力学曲线的确定 |
3.3 吸附等温线的确定 |
3.4 解吸曲线的确定 |
3.5 本章小结 |
第四章 有机物迁移室内砂柱实验 |
4.1 实验装置和材料 |
4.2 砂柱实验方案 |
4.2.1 示踪实验 |
4.2.2 不同介质对有机物迁移实验的影响 |
4.2.3 不同流速对有机物迁移实验的影响 |
4.3 砂柱实验结果与讨论 |
4.3.1 示踪剂穿透曲线 |
4.3.2 不同介质条件下阿特拉津迁移 |
4.3.3 不同流速条件下阿特拉津迁移 |
4.4 本章小结 |
第五章 溶质迁移数值模拟 |
5.1 模型的概化 |
5.2 数学模型建立的依据 |
5.2.1 平衡对流弥散方程 |
5.2.2 非平衡对流弥散方程 |
5.3 数值求解方法 |
5.3.1 差分解法 |
5.3.2 六点中心差分网格解法 |
5.4 模型参数的确定 |
5.5 数据拟合分析 |
5.5.1 示踪剂穿透曲线的拟合 |
5.5.2 阿特拉津穿透曲线的模型拟合 |
5.6 精度与稳定性分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(4)城市雨洪水间歇回灌条件下典型污染物累积与释放规律实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 城市雨洪水地下回灌污染风险分析 |
2.1 城市雨洪水水质数据 |
2.1.1 路面雨洪水水质数据 |
2.1.2 屋顶雨洪水水质数据 |
2.1.3 绿地雨洪水水质数据 |
2.2 城市雨洪水水质特征 |
2.2.1 道路雨洪水水质特征 |
2.2.2 屋面雨水水质理化特征 |
2.2.3 绿地雨水水质理化特征 |
2.3 城市雨洪水地下回灌污染风险分析方法与结果 |
2.3.1 分析方法 |
2.3.2 城市雨洪水地下回灌污染风险分析结果 |
2.4 小结 |
第三章 间歇回灌过程中典型污染物的迁移实验 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验装置与材料 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 实验材料 |
3.3 实验步骤 |
3.4 实验方案 |
第四章 间歇回灌条件下典型污染物在多孔介质中的累积与释放规律 |
4.1 间歇回灌过程中的水质变化 |
4.1.1 Fe在间歇回灌过程中的迁移与释放规律 |
4.1.2 Zn在间歇回灌过程中的迁移与释放规律 |
4.1.3 Pb在间歇回灌过程中的迁移与释放规律 |
4.1.4 小结 |
4.2 间歇回灌过程中介质渗透性变化规律 |
4.2.1 Fe对入渗介质渗透性的影响 |
4.2.2 Zn对入渗介质渗透性的影响 |
4.2.3 Pb对入渗介质渗透性的影响 |
4.2.4 小结 |
4.3 污染物在入渗介质中的累积规律 |
4.3.1 Fe在入渗介质中的累积规律 |
4.3.2 Zn在入渗介质中的累积规律 |
4.3.3 Pb在入渗介质中的累积规律 |
4.3.4 不同污染物在砂柱空间中的滞留位置 |
4.4 间歇回灌过程中砂柱环境指标的变化 |
4.4.1 间歇回灌条件下砂柱含水率变化 |
4.4.2 间歇回灌条件下砂柱氧化还原电位的变化 |
4.4.3 小结 |
4.5 间歇回灌条件下污染物累积和释放机理 |
4.5.1 介质渗透性变化对污染物累积与释放的影响 |
4.5.2 介质环境条件变化对污染物累积与释放的影响 |
4.5.3 小结 |
第五章 间歇回灌过程中地下水污染风险分析 |
5.1 实验条件下地下水污染风险分析 |
5.2 间歇回灌条件下回灌水源污染物控制标准 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(5)纳米乳化油在多孔介质中的吸持残留堵塞机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 乳化油结构和性质特征 |
1.2.1 乳化油结构特征 |
1.2.2 乳化油性质特征 |
1.3 乳化油在环境修复中的应用进展 |
1.3.1 乳化油功能基材料的发展及应用 |
1.3.2 乳化油厌氧发酵降解污染物 |
1.3.3 乳化油在多孔介质中的迁移滞留 |
1.4 科学问题的提出 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 项目依托及技术路线 |
1.5.3 创新点 |
第2章 纳米乳化油在多孔介质中吸持残留特征及控制影响因素 |
2.1 实验材料与方法 |
2.1.1 实验材料与仪器 |
2.1.2 纳米乳化油结构及基本理化性质的表征 |
2.1.3 填充介质基本理化性质表征 |
2.1.4 砂芯漏斗释出实验设计及运行 |
2.2 纳米乳化油及填充介质的基本理化性质 |
2.2.1 纳米乳化油基本理化性质 |
2.2.2 填充介质及砂芯漏斗基本理化性质 |
2.3 纳米乳化油在非饱和多孔介质中的分布滞留特征 |
2.3.1 纳米乳化油在多孔介质中的吸湿排干曲线 |
2.3.2 纳米乳化油在非饱和多孔介质中的吸持残留 |
2.4 纳米乳化油与水相吸持残留的差异分析 |
2.4.1 纳米乳化油吸湿排干的主要驱动力 |
2.4.2 纳米乳化油粘度及稳定性的动态变化 |
2.5 多孔介质对纳米乳化油吸持残留的影响 |
2.5.1 孔应变对纳米乳化油吸持残留影响 |
2.5.2 表面粗糙度对纳米乳化油吸持残留影响 |
2.5.3 界面效应对纳米乳化油吸持残留影响 |
2.6 纳米乳化油吸持残留的综合评估 |
2.7 本章小结 |
第3章 纳米乳化油在微观孔隙中的残余形态识别和形成机制 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 实验材料与仪器 |
3.1.2 实验柱的构建与表征 |
3.1.3 数据的分级与处理 |
3.2 纳米乳化油在微孔中的残余及分布特征 |
3.3 残余纳米乳化油的量化分级和形态表征 |
3.4 纳米乳化油残余的潜在影响因素和机理 |
3.4.1 与膜状残留相关的介质表面特性 |
3.4.2 角隅和喉道状残余的潜在影响因素 |
3.4.3 微孔结构对纳米乳化油簇状残余的影响 |
3.5 纳米乳化油在孔隙结构中残留的潜在机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 纳米乳化油在多孔介质中吸持残留的缓解途径 |
4.1 实验材料与方法 |
4.1.1 实验材料与仪器 |
4.1.2 实验柱构建及预处理 |
4.1.3 氯离子示踪及测试 |
4.1.4 纳米乳化油穿透曲线与残余形态 |
4.1.5 纳米乳化油与浊度的标线 |
4.2 多孔介质实验柱基本理化性质 |
4.2.1 实验柱基本参数 |
4.2.2 氯离子示踪结果 |
4.2.3 纳米乳化油穿透曲线模型拟合 |
4.3 介质粒径对纳米乳化油吸持残留的影响 |
4.3.1 介质粒径影响下纳米乳化油的吸持残留 |
4.3.2 水流作用下纳米乳化油在不同粒径介质中的残留形态 |
4.4 介质均质性对纳米乳化油吸持残留的影响 |
4.5 流速对纳米乳化油吸持残留的影响 |
4.6 纳米乳化油吸持残留缓解手段的优选评估 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)地下非水相流体污染物输运的数值求解(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究进展 |
1.3 本文的研究内容和思路 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究思路 |
2 地下水系统中NAPLs有机污染物运移机制 |
2.1 NAPLs在地下水系统中迁移的模型和机制 |
2.2 影响NAPLs迁移的因素 |
3 饱和-非饱和地下水系统渗流 |
3.1 引言 |
3.2 质量守恒定律 |
3.3 渗透张量 |
3.4 渗流过程控制方程 |
3.5 边界及初始条件 |
3.5.1 边界条件 |
3.5.2 初始条件 |
3.6 本章小结 |
4 多相流数值算法理论 |
4.1 引言 |
4.2 孔隙介质二相流的基本原理 |
4.2.1 二相流基本控制方程 |
4.2.2 时域有限差分离散 |
4.2.3 强非线性特性处理以及混合形式方程的引入 |
4.3 孔隙介质二相流数值求解 |
4.3.1 有限元空间离散化 |
4.3.2 插值函数的导入 |
4.3.3 采用高斯定理导出求解格式 |
4.3.4 等参三维单元体详解 |
4.3.5 Gauss数值积分法 |
4.4 孔隙介质三相流的基本原理 |
4.4.1 三相水土特征曲线 |
4.4.2 三相流基本控制方程 |
4.5 大型稀疏矩阵的变带宽存储 |
4.6 本章小结 |
5 多相流模拟实例 |
5.1 岩柱水驱油试验模拟(LNAPL) |
5.2 三氯乙烯运移试验模拟(DNAPL) |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 二相流FLAC2D程序 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)碳纳米管对河流底泥中有机污染物迁移行为及生态毒性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 碳纳米管概述 |
1.2.1 碳纳米管的发现 |
1.2.2 碳纳米管的结构 |
1.2.3 碳纳米管的性质 |
1.2.4 碳纳米管的制备 |
1.2.5 碳纳米管的应用 |
1.3 环境中碳纳米管的来源与分布 |
1.3.1 环境中碳纳米管的来源 |
1.3.2 环境中碳纳米管的分布 |
1.4 碳纳米管的环境行为 |
1.4.1 碳纳米管在水环境中的聚集与分散 |
1.4.2 碳纳米管在多孔介质中的迁移 |
1.4.3 碳纳米管的自然转化 |
1.4.4 碳纳米管的生物累积与毒性 |
1.5 碳纳米管对污染物的吸附 |
1.5.1 碳纳米管对有机污染物的吸附 |
1.5.2 碳纳米管对重金属的吸附 |
1.6 课题研究目的和内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 碳纳米管对十二烷基苯磺酸钠在河流底泥中迁移行为的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 吸附实验 |
2.2.3 柱实验 |
2.2.4 数据分析与模拟 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 底泥和碳纳米管的表征 |
2.3.2 碳纳米管对底泥吸附SDBS的影响 |
2.3.3 碳纳米管对底泥中SDBS迁移的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 碳纳米管对菲污染河流底泥的植物毒性的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 吸附实验 |
3.2.3 碳纳米管处理底泥的实验设置 |
3.2.4 底泥释放出的菲的测定 |
3.2.5 早期萌芽植物毒性实验 |
3.2.6 数据统计与分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 底泥和碳纳米管的表征 |
3.3.2 碳纳米管对底泥吸附菲的影响 |
3.3.3 碳纳米管对菲污染底泥植物毒性的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 碳纳米管对2,4-二氯酚污染河流底泥中微生物群落的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 吸附实验 |
4.2.3 碳纳米管处理底泥的实验设置 |
4.2.4 微生物量和酶活性的测定 |
4.2.5 DNA提取和16S rRNA基因测序 |
4.2.6 数据统计与分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 底泥和碳纳米管的基本理化性质 |
4.3.2 碳纳米管对底泥吸附2,4-DCP的影响 |
4.3.3 碳纳米管对微生物量和酶活性的影响 |
4.3.4 碳纳米管对细菌群落结构的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 碳纳米管对菲污染底泥中微生物群落代谢功能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 碳纳米管处理底泥的实验设置 |
5.2.3 Biolog ECO微孔板实验 |
5.2.4 数据统计与分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 底泥和碳纳米管的基本理化性质 |
5.3.2 微生物活性与多样性指数 |
5.3.3 自组织映射分析 |
5.3.4 主成分分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 不同功能化碳纳米管对河流底泥中微生物群落代谢功能的影响 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 碳纳米管处理底泥的实验设置 |
6.2.3 Biolog ECO微孔板实验 |
6.2.4 数据统计与分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 底泥和碳纳米管的表征 |
6.3.2 微生物活性与多样性指数 |
6.3.3 热图分析 |
6.3.4 主成分分析 |
6.3.5 相似性分析 |
6.3.6 功能化影响碳纳米管对底泥微生物毒性的机制 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文目录 |
附录 B 攻读学位期间获得的发明专利 |
附录 C 攻读学位期间参与的研究课题 |
附录 D 攻读学位期间获得的奖励 |
致谢 |
(8)纳米四氧化三铁修复材料在饱和多孔介质中迁移的影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 引言 |
1.1 纳米材料在土壤和地下水原位修复中的应用 |
1.1.1 纳米材料在土壤原位修复中的应用 |
1.1.2 纳米材料地下水原位修复中的应用 |
1.2 纳米材料在多孔介质中的迁移影响因素研究 |
1.3 纳米四氧化三铁 |
1.4 土壤石油污染 |
1.4.1 中国土壤石油污染现状 |
1.4.2 土壤中石油污染的来源及危害 |
1.5 土壤中的表面活性剂 |
1.5.1 表面活性剂的化学特性 |
1.5.2 土壤中表面活性剂的来源及化学行为 |
1.6 研究内容和意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究目的、意义及创新性 |
第二章 纳米四氧化三铁在饱和多孔介质中迁移的研究 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 多孔介质填充材料-石英砂/土壤 |
2.1.2 试剂与仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 石英砂、土壤样品的预处理 |
2.2.2 纳米四氧化三铁的制备 |
2.3 纳米粒子的表征 |
2.4 纳米四氧化三铁迁移柱实验 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 纳米四氧化三铁颗粒表征 |
2.5.2 纳米四氧化三铁在石英砂中的穿透曲线 |
2.5.3 纳米四氧化三铁在土壤中的穿透曲线 |
2.5.4 最大迁移距离 |
2.6 结论 |
第三章 柴油污染对纳米四氧化三铁迁移的影响研究 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 供试柴油 |
3.1.2 实验试剂与设备 |
3.1.3 柴油污染石英砂、土壤的制备 |
3.1.4 纳米四氧化三铁迁移柱实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 柴油污染对纳米四氧化三铁在石英砂柱中迁移的影响 |
3.3.2 柴油污染对纳米四氧化三铁在土柱中迁移的影响 |
3.3.3 最大迁移距离 |
3.4 结论 |
第四章 表面活性剂对纳米四氧化三铁迁移的影响研究 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 实验试剂与设备 |
4.1.2 材料的制备 |
4.1.3 表面活性剂浓度的确定 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 阴离子表面活性剂对纳米四氧化三铁迁移的影响 |
4.2.2 非离子表面活性剂对纳米四氧化三铁迁移的影响 |
4.2.3 阳离子表面活性剂对纳米四氧化三铁迁移的影响 |
4.2.4 不同类型表面活性剂对纳米四氧化三铁在饱和多孔介质中的运移影响 |
4.2.5 最大迁移距离 |
4.3 结论 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)油页岩原位注热开采污染物迁移规律的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 油页岩原位开采技术研究现状 |
1.3 油页岩开发利用对环境影响研究现状 |
1.3.1 国外油页岩开发利用对环境的影响 |
1.3.2 国内油页岩开发利用对环境影响 |
1.4 油页岩孔隙结构与渗透特性研究现状 |
1.4.1 油页岩孔隙结构研究 |
1.4.2 油页岩渗透特性研究 |
1.5 泥岩孔隙结构与渗透特性研究现状 |
1.6 主要存在的问题 |
1.7 主要研究内容与技术路线 |
1.7.1 主要研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
第二章 温度作用下油页岩和油页岩地层泥岩孔隙特征演化规律 |
2.1 试验设备及试验方法 |
2.1.1 试验设备 |
2.1.2 试验样品 |
2.1.3 试验方法及步骤 |
2.2 油页岩热解特性及孔隙结构随温度的变化特征 |
2.2.1 油页岩在不同温度下的热解特征 |
2.2.2 油页岩孔隙结构随温度变化的特征 |
2.2.3 油页岩孔隙率与有机质含量和温度之间的关系 |
2.3 油页岩顶底板泥岩孔隙结构随温度变化特征 |
2.4 本章小结 |
第三章 高温三轴应力下油页岩变形及渗透规律的试验研究 |
3.1 试验设备及试验方法 |
3.1.1 试验设备 |
3.1.2 试验样品 |
3.1.3 试验方法及步骤 |
3.2 高温三轴应力条件下油页岩的轴向变形特征 |
3.2.1 油页岩轴向变形计算 |
3.2.2 200m埋深油页岩轴向变形特征 |
3.2.3 500m埋深油页岩轴向变形特征 |
3.3 高温三轴应力条件下油页岩渗透率演化规律 |
3.3.1 油页岩渗透率随温度变化规律 |
3.3.2 油页岩渗透率随孔隙压变化规律 |
3.4 本章小结 |
第四章 高温三轴应力下油页岩地层泥岩力学与渗流特性研究 |
4.1 试验设备及试验方法 |
4.1.1 试验设备 |
4.1.2 试验样品 |
4.1.3 试验步骤 |
4.2 高温三轴应力下泥岩热变形特征 |
4.2.1 高温三轴应力下泥岩轴向热变形特征 |
4.2.2 泥岩热变形在油页岩原位注热开采工程中的应用 |
4.3 高温三轴应力下泥岩弹性模量的温度效应 |
4.3.1 三轴应力下泥岩弹性模量计算方法 |
4.3.2 泥岩弹性模量温度效应 |
4.3.3 泥岩弹性模量温度效应机理讨论 |
4.4 高温三轴应力下泥岩渗透率演化规律 |
4.4.1 高温三轴应力下泥岩渗透率测量方法 |
4.4.2 高温400℃及三轴应力下泥岩渗透率演化规律 |
4.4.3 100℃及三轴应力下泥岩渗透率演化规律 |
4.5 本章小结 |
第五章 油页岩地层注热开采污染物迁移规律的研究 |
5.1 数学模型 |
5.1.1 裂缝渗流和基岩内渗流控制方程 |
5.1.2 温度场控制方程 |
5.1.3 岩块变形控制方程 |
5.1.4 污染物在多孔介质内的扩散控制方程 |
5.2 计算模型确定及模拟方案 |
5.2.1 计算模型的确定 |
5.2.2 计算模型的边界条件 |
5.2.3 岩体物理参数的选取 |
5.2.4 模拟方案 |
5.3 污染物在顶底板及周围岩层中的迁移规律 |
5.3.1 15m泥岩20m泥质砂岩作为封隔层(方案1)污染物迁移规律 |
5.3.2 5m泥质砂岩10m泥岩互层作为封隔层(方案2)污染物迁移规律 |
5.3.3 5m泥质砂岩5m泥岩互层作为封隔层(方案3)污染物迁移规律 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的论文及参与科研项目 |
博士学位论文独创性声明 |
(10)砂箱模型中DNAPLs污染物运移过程的电阻率成像(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 重非水相液体运移的概念模型 |
1.1.2 重非水相液体的存在形式 |
1.1.3 电阻率成像法描绘重非水相液体地下污染特性 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 多孔介质中的水分运移行为电阻率成像法研究 |
1.2.2 多孔介质中的重非水相液体运移研究 |
1.2.3 电阻率成像法原理与应用 |
1.3 本文的研究思路及内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 主要创新点 |
1.3.4 研究意义 |
1.3.5 技术路线 |
第2章 二维砂箱模型中DNAPLs的运移过程实验 |
2.1 实验目的 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验材料及测试仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.4 小结 |
第3章 三维非均质多孔介质中的水分运移实验 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验装置与方法 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 注水饱和过程电阻率图像分析 |
3.3.2 排水非饱和过程电阻率图像分析 |
3.4 小结 |
第4章 三维砂箱模型中DNAPLs的运移过程实验 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验装置与方法 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 稳定水位条件下DNAPLs的运移 |
4.3.2 停止注入后监测静置状态下DNAPLs的运移 |
4.3.3 保持一定水力坡度下的DNAPLs运移 |
4.4 小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
四、有机污染物在多孔介质中的残留(论文参考文献)
- [1]裂隙岩体中重质有机污染物运移过程的电阻率成像[D]. 李培华. 桂林理工大学, 2021(01)
- [2]大庆油田落地油污染场土壤/地下水修复技术研究[D]. 倪广元. 东北石油大学, 2020(03)
- [3]玉符河黄河水回灌过程中阿特拉津在孔隙介质中的迁移转化研究[D]. 郑晴阳. 济南大学, 2020(01)
- [4]城市雨洪水间歇回灌条件下典型污染物累积与释放规律实验研究[D]. 宋亚霖. 吉林大学, 2020(08)
- [5]纳米乳化油在多孔介质中的吸持残留堵塞机制研究[D]. 何宝南. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [6]地下非水相流体污染物输运的数值求解[D]. 余伟. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]碳纳米管对河流底泥中有机污染物迁移行为及生态毒性的影响[D]. 宋彪. 湖南大学, 2020(01)
- [8]纳米四氧化三铁修复材料在饱和多孔介质中迁移的影响研究[D]. 李孟妮. 太原科技大学, 2020(03)
- [9]油页岩原位注热开采污染物迁移规律的研究[D]. 董付科. 太原理工大学, 2019(03)
- [10]砂箱模型中DNAPLs污染物运移过程的电阻率成像[D]. 郝胜瑶. 桂林理工大学, 2019(05)