地下水循环井修复系统评估方法研究

地下水循环井修复技术逐渐成为地下水污染治理的新方向。通过识别影响循环井修复效果的关键指标,基于高度概化的单一含水层条件结合数值模拟技术建立了两种地下水循环井修复系统评估方法,一种是无量纲分析方法,研究单因素对循环影响半径的影响,给出单因素影响下的循环影响半径公式;另一种是粒子跟踪方法,描述粒子的运动轨迹,研究筛管长度、筛管间距、抽注水量、各向异性、水力梯度对回收率的影响。结果表明:①在无水梯度条件下,循环影响半径与抽取筛管段长度、抽注水量、垂向渗透系数均呈对数关系,与注入筛管段长度、筛管间距均呈二次函数关系;叠加水力梯度后,无量纲化循环影响半径与无量纲化水力梯度呈对数关系,且当Q/B2v(Q为抽注水量,B为含水层厚度,v为地下水流速)为0~5.3时,上游循环影响半径大于下游循环影响半径;当Q/B2v大于5.3时,下游循环影响半径大于上游循环影响半径。②在无水梯度条件下,相同时间内抽注段筛管长度相同时,筛管长度、筛管间距、各向异性均与回收率呈负相关,抽注水量与回收率呈正相关;抽注段筛管长度不同时,筛管长度的变化对回收率的影响不显著。叠加水力梯度后,水力梯度越大,上游的回收率越大,下游的回收率越小。③回收率对参数敏感性分析显示,回收率对抽取、注入筛管长度变化、筛管间距变化、抽注水量变化均较不敏感,对各向异性值的变化最为敏感,即各向异性值越高的含水层对回收率的负面影响越大。研究显示,通过采用无量纲分析方法和粒子跟踪方法识别关键指标参数的变化规律,可有效评估地下水循环井修复系统。

循环井耦合原位化学氧化技术对地下水中苯的修复效果研究

循环井耦合原位化学氧化技术是一种去除地下水中石油烃污染物的有效修复技术。本研究运用该技术修复苯污染场地,监测各修复阶段水样基本化学指标,获得不同修复阶段地下水中苯及理化指标(pH、电导率、溶解氧、氧化还原电位)的时空分布,并计算出氧化修复过程中污染区域苯的削减量,评估该技术对地下水中苯的修复效果。此外,依据美国环境保护局的健康风险模型评估修复前后场地的健康风险,计算地下水风险管控值,为场地风险管控提供建议。结果表明:①修复过程中,苯浓度与pH、溶解氧浓度和氧化还原电位均呈显著负相关,而与电导率呈正相关。②修复结束后,苯的削减量达230.15kg,场地的修复率达99.8%,大部分满足《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)的Ⅲ类水标准。③修复结束后场地风险状况显著改善,非致癌风险完全解除,致癌风险显著降低;敏感性分析显示,饮水量和苯浓度对健康风险的敏感性较大;地下水致癌风险管控值为0.205mg/L,非致癌风险管控值为0.451mg/L。循环井耦合原位化学氧化技术在石油烃污染场地修复中取得了良好的修复效果,可为石油烃污染场地的修复提供参考。