非等温条件下潜水含水层坝后残留咸水淡化过程研究

本文采用场地尺度的二维地下水-盐-热耦合数值模型,研究了咸淡水温差对残留咸水淡化过程的影响,定量评价了建坝后残留咸水楔长度和总残留盐分的动态变化。研究结果表明,随着海水温度升高,淡化过程时间显著缩短。相对于等温条件下的淡化过程,非等温条件下淡化过程的最大特点是热效应引起密度和低浓度混合区(LCMZ)渗透系数发生变化。LCMZ中流速对地下水淡化过程耗时至关重要。

潮汐作用下分层非均质含水层海水入侵的渗流试验和数值模拟

为了更好地保护沿海地下淡水资源,探究复杂水文地质条件下滨海含水层海水入侵的水动力机制,结合室内渗流试验和数值模拟方法,研究了含水层非均质性和潮汐作用共同影响下的海水入侵问题。结果表明:静态和潮汐海洋边界下滨海非均质含水层咸淡水空间分布显著不同,潮汐作用会减小下咸水楔侵入距离约30.8%,导致下咸水楔咸淡水混合带宽度增大3倍;潮汐作用会在含水层上部潮间带区域形成上咸水楔,地下淡水排泄是潮间带咸水聚集的关键阻力,地下淡水排泄量越大,潮间带上咸水楔面积越小;在相同水力梯度作用下,静态和潮汐海洋边界下的均质、非均质含水层海水入侵距离均随着渗透系数增大而增大。

海上退役石油平台造礁的流场效应研究

将海上石油平台改建为人工鱼礁是一种理想的退役平台处置方式,流场对人工鱼礁发挥功效起着重要作用,而目前对平台造礁的流场效应仍有待研究。基于埕岛油田退役平台造礁示范工程,构建了渤海埕岛油田海域三维水动力数值模型,在实际海况条件下定量研究不同规模平台造礁对流场影响效应。结果表明:当布设鱼礁山后,在鱼礁山两侧及上方沿水平来流方向均形成流速增大区域,而迎流面和背流面出现了流速减小区域;与无鱼礁山时相比,随着鱼礁山高度增加和来流速度增大,鱼礁山区域流速变化幅度和变化区域面积逐渐增大,且鱼礁山高度对流速影响范围更大,来流速度则决定流速变化幅度;在垂向上会产生明显的上升流与背涡流,随着水平来流速度增大,鱼礁山高度对垂向流场的影响程度逐渐减小。

土壤对可溶性油的吸附作用及其影响因素分析

在沈(阳)抚(顺)灌区土-水-作物系统石油污染调查的基础上,根据土壤非饱和带的结构和组成,选择代表性的土壤剖面分别采集表土和底土,分析土样的主要物理和化学性质,系统测定不同土样对可溶性油吸附的动力学曲线和吸附等温线,并分析了有机质、粘粒含量和含盐量对吸附作用的影响.结果表明,土壤对可溶性油的吸附平衡时间为20～24h,而且不同土样的吸附等温线均为直线型理想吸附.另外,通过试验发现,当水相中可溶性油低于一定浓度时,不但不产生吸附,反而使土壤中的残留油分释放出来.

再悬浮条件下沉积物内源磷迁移-转化机制研究进展

对沉积物再悬浮的驱动力及其耦合效应、再悬浮-内源磷迁移转化机制及主要影响因素进行了阐述,探讨了该领域未来可能的研究方向。相关研究发现,沉积物再悬浮的各种驱动力既可以单独作用也可相互耦合,其耦合效应具有显著的时空变异性;再悬浮使还原态沉积物暴露于有氧环境,沉积物中铁、锰的氧化以及沉积物颗粒的吸附促进了内源水溶态无机磷(SRP)的去除,而进入水体的内源有机磷则通过生物矿化和光化学分解转化为SRP;沉积物物化特征、水动力、水生生物以及水体理化性质等因素控制着再悬浮过程中内源磷的迁移和转化。指出再悬浮条件下沉积物内源磷迁移转化的多过程耦合效应、沉积物中磷形态的转化及其生物有效性、内源有机磷矿化与光化学分解机制及其调控因素将是本领域需要进一步研究的重点。

西安市潜水污染的潜在性分析与评价

在前人工作的基础上，结合西安市的水文地质条件和各种地下水污染物的危害，作者进一步完善了地下水脆弱性评价的方案，并对西安市潜水污染的潜在性进行了系统地分析和评价。其研究成果对管理部门指导城市发展和工业布局有一定的可操作性。

基于MapInfo的大沽河地下水库脆弱性评价

在大沽河地区自然地理和水文地质调查的基础上 ,充分利用MapInfo建立缓冲区功能来划分评价区域 ,并以MapInfo强大的地图查询运算能力和目前常用的DRASTIC方法进行了全面的脆弱性评价。研究结果表明 :大沽河地下水库大部分地区约 60 .8%属于脆弱性中等区域 ,2 5 .0 %是属于脆弱性较强区域 ,另外还有 10 .1%属于脆弱性较弱区域。总的来讲 ,大沽河水库库区是相对脆弱的 ,今后应尽量避免兴建污染性强的项目 ,减少化肥和农药的大量使用 ,防止地下水污染的发生和发展。

滨海地区咸淡水界面上含水介质水敏感性的实验

根据野外水文地质调查和研制的实验装置,在大沽河下游采集砂土样品,采用有机玻璃土柱进行咸水和淡水驱替试验,并通过盐浓度的突变和渐变来研究咸水-淡水界面的水敏感性。研究结果表明,当淡水驱替咸水时,含水介质的渗透性降低64%;但是,随着含盐量逐渐降低,渗透性降低缓慢,其降低幅度为50%;盐度降低越快,其渗透性降低的的速率越大。此外,观测到渗透性随着时间明显降低,而且这种降低是不可逆的。由于流入液含盐量的迅速降低,从含水介质释放的黏土颗粒(伊利石、高岭土和绿泥石)产生运移和截获,最后导致渗透性的变化。

工程教育认证背景下环境工程专业地下水动力学课程改革

本文针对工程教育认证的背景下,对环境工程专业地下水动力学课程改革进行了总结。通过加强理论与实践结合、引入新的教学方法和技术支持、培养学生交流与合作能力、注重职业素养的培养以及多元化的评估与反馈,我们提出了一系列有效的改革措施。通过本次改革,我们旨在培养具有创新能力和实践应用能力的环境工程专业人才,提高他们的团队合作与沟通能力,并注重他们的职业道德和社会责任感。

污染地下水零价铁原位反应带修复技术:理论·应用·展望

ZVI-IRZ(零价铁原位反应带)是一种新兴的地下水原位修复技术,具有工程造价低、施工简单、环境扰动小、修复效果好等优势,而ZVI(零价铁)自身理化性质、场地的水文地球化学特征以及场地的污染状况等是影响修复效果的主要因素.当前的研究内容主要包括IRZ(原位反应带)中ZVI的反应活性、稳定性、迁移性、生物毒性以及注入方式等方面.在修复工程中存在的问题主要体现在:1ZVIs(细粒径零价铁)在含水介质中的迁移性较差,并且多采用Fe^(2+)、pH等间接指标考察含水层中ZVIs的分布情况;2ZVIs表面钝化而诱发介质反应活性下降;3ZVIs的潜在生物环境效应尚不明确.因此,需要加强对ZVIs表面改性手段、作用机制、老化特性、使用寿命、解钝化及钝化抑制技术等方面的理论与应用研究,还应关注ZVIs在环境中的归趋、转化机制和暴露路径,建立生态系统尺度上的评估体系;同时,在实际应用中,需要在系统评估污染场地水文地质条件的基础上,加强对注入含水层中ZVIs及其反应产物的原位监测技术研发和监测体系完善.

沈抚灌区石油污染土壤恢复方案的数值模拟

在沈抚灌区野外调查和室内外试验的基础上 ,建立水分 -反应性石油污染物运移的耦合数学模型 ,采用数值方法模拟可溶性油 (有效油 )的分布规律 ,并定量分析了石油污染土壤不同恢复方案的可行性 .研究结果表明 ,土壤中的化学作用使可溶性油运移速度远远小于土壤水的入渗速度 ,所以可溶性油主要分布在土壤耕作层之内 ,难以通过灌溉污水的入渗直接污染地下水 ;另外 ,清污混合灌溉和改变作物结构的控制方案虽然可以大大降低土壤中可溶性油的含量 。

包气带中原油的迁移和降解研究

在石油的开采和集输过程中，常常有大量的原油抛洒和泄漏，这对土壤和植物都会造成严重污染。本文通过大量野外和室内的原油渗透试验、含油地层的淋滤试验和石油的生物降解试验，来研究石油污染物在包气带中迁移、转化和降解规律，从而为地下水石油污染的潜在性作出科学的评价。

滨海沙滩石油污染物吸附与释放的实验研究

在胶州湾海域石油污染调查的基础上,选择滨海沙质滩涂作为研究对象,采用自行设计的小型波浪槽模拟试验装置,测定沙土对可溶性油吸附和释放的动力学曲线,并系统分析波浪高度、潮汐作用和海水循环对可溶性油的吸附和释放作用的影响。研究结果表明,沙土对可溶性油的吸附符合对数型的动力学曲线,其吸附平衡时间约为10 h;沙土释放的可溶性油浓度随时间具有一定的波动性。此外,在高波作用下,沙土对可溶性油的吸附速率、吸附量和释放速率、释放量都更加明显。

海水入侵过程中的水文地球化学作用研究

本文在现场水文地质调查的基础上,分别采集大沽河下游地下淡水、河水、海水和含水介质样品,并测定它们的性质和组成,然后用渗流装置模拟海水入侵过程,测定驱替过程中含水介质渗透性(渗透系数、孔隙度、弥散系数等)和主要离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)的变化规律,最后,采用数值模拟方法定量研究海水入侵过程中的水文地球化学作用。研究结果表明,海水入侵过程中发生了多组分的离子交换作用,Ca2+和Mg2+最大值高于海水和淡水中的离子浓度值,Na+-Ca2+、Na+-Mg2+发生离子交换。Mg2+达到最大值后有一个降低的"台阶"阶段,此时Mg2+-Ca2+发生离子交换。K+在驱替过程中主要表现为化学吸附。离子交换过程中伴随着矿物溶解-沉淀,海水比例40%后,方解石处于过饱和状态。在驱替过程开始阶段,石膏饱和指数逐渐升高,达到峰值后又开始下降,最后饱和指数又有所升高,但始终处于非饱和状态。

地下水中石油污染物运移的耦合模型及其应用研究

本文采用氯化钠作示踪剂测定含水层的弥散系数，并根据实测的溶解油吸附等温线来确定含水介质对石油污染物运移的阻滞系数，从而把反应性石油污染物在地下水中运移化为示踪剂的对流－弥散迁移和溶解油在水相与固相之间转移的叠加，最后作者把所得的耦合模型应用于评价大庆油田排污干渠对地下水污染问题。

多孔介质吸附对石油污染物运移的阻滞效应研究

以吸附理论为基础探讨多组分体系的吸附，并通过实验建立溶解油在固相和液相之间的分配关系——吸附等温式；尝试用实测的吸附等温线和溶解油突破曲线确定阻滞系数，从而可以把地下水中反应性石油污染物的迁移和相间转移耦合起来。

地下水水质模拟中阻滞系数的实验研究

根据具体地下水污染问题研究的需要，从野外现场采集水样和土样，以Ｃｒ６＋为示踪剂，在室内进行渗流模拟试睑、水质分析，并用解析法求得Ｃｒ６＋的阻滞系数（Ｒｄ）．本文将重点介绍实验原理、实验仪器、实验步聚和实验数据的处理方法．

山东氧化铝厂碴场地下水系统的环境地球化学反应模型

本文研究厂地质、水文地质和水文地球化学资料以后,把碴场区的水文地质条件概化为以碴场下渗的污水补给、地下径流排泄的水文地质模型,把含水介质简化为一组矿物集合体,把地下水和含水介质间的各种作用利用地球化学反应来描述。在此基础上,利用能量最低原理和质量守恒、电子守恒、电中性方程来构造线性规划数学模型,并用单纯形法求得水-岩之间的物流量。

含水介质中石油类含量测定的改进技术

通过引入油烘干损失系数λ,推导并建立含水介质中石油类含量的新计算公式,并据此对传统测量方法进行改进。结果表明,改进后的测定方法可准确测定石油污染含水介质的干固体质量和石油含量;λ值因石油的种类、含水介质的类型而异,柴油在粗砂中的烘干损失系数约为0.66,测量误差仅约为0.4%,远低于现有方法测量误差,且不受石油挥发性和含量的影响。