非饱和带强化反应层脱氮的试验研究

自然堆肥过程中,畜禽养殖产生的粪污渗滤液入渗土壤非饱和带.高浓度有机氮在微生物作用下经由复杂的地球化学过程转化为各种含氮物质,其中硝酸盐迁移能力较强,在降雨条件下入渗地下水,造成区域性地下水硝酸盐污染.在非饱和带中构建由木屑和壤土组成的强化反应层,通过间歇性的原位淋溶脱氮试验,系统地研究了非饱和带含水量及COD、硝态氮、亚硝态氮和氨氮的浓度变化规律,评价了强化反应层的脱氮能力.研究结果表明:①反应层中木屑材料的强吸水特性使得灌水后短时间内反应层含水量大幅提升,形成有利于反硝化进行的厌氧环境.木屑通过水解作用释放大量溶解性有机碳,供给反硝化微生物进行脱氮.②在入渗硝态氮浓度为170.00 mg·L^(-1)条件下,反应层对硝态氮去除率最高可达97.63%.反应层脱氮量随处理水量增加而提升,当上层为砂土时脱氮量最高,可达24.61 g·m^(-3).③反应层中的NO^-_3-N发生了完全反硝化,出水中NO^-_2-N浓度低于0.5 mg·L^(-1),几乎不发生积累.同时,反应层中发生的DNRA过程使氨氮浓度小幅升高.强化脱氮反应层可阻控硝酸盐污染地下水.

含水层海水入侵形成机制与治理技术研究

地下水海水入侵研究是国际环境地学领域亟待解决的重大前沿性课题,也是全世界面临的严重挑战.深入研究人类活动胁迫下海水入侵形成机理与治理技术具有重大的科学意义和应用价值.项目以山东半岛典型的海水入侵区为依托,通过原位监测、系列模拟试验、精细的数值模拟、深入的理论分析,定量解析地下咸水的来源及其贡献,揭示海水入侵过程中水岩作用的机理,阐明海水入侵防治(淡水帷幕、截渗工程)机制与效应,开发适合滨海地下水非确定性模拟-优化模型,提出切实可行的海水入侵防治技术方案,为我国沿海经济和社会可持续发展提供科学依据.