京津冀典型区域地下水污染风险评价方法研究

地下水污染风险评价是开展京津冀地区地下水污染防控工作的基础,对于保障京津冀地下水环境安全至关重要.为了有针对性地开展京津冀地区地下水污染防控工作,以京津冀地区内某典型区域为研究区,提出了一种基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,并以研究区内特征污染物硝酸盐为对象进行地下水污染风险评价.结果表明:①研究区内地下水污染荷载主要受垃圾填埋场分布影响,其次为工业源和农业面源;②包气带结构类型不变的情况下,污染源荷载的变化只会导致进入含水层中的污染物浓度不同,不会改变包气带硝酸盐折减系数;③污染源类型、包气带介质岩性及厚度是造成研究区内地下水硝酸盐污染风险评价存在差异的主要原因.研究显示,采用基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,能够有效地降低地下水污染评价过程中的主观性,对于确定京津冀地区地下水污染重点防控区域,提高地下水环境管理水平具有重要的参考价值.

抗坏血酸强化含水层介质Fenton降解PNP研究

为解决Fenton技术在地下水有机污染的原位修复中铁基材料难注入、降低二次污染的问题,并拓宽适用的pH范围.以含水层介质(aquifer medium,简称“AM”)中的铁矿物为铁源,综合考虑区域地下水系统分区、地质类型和地质时代,采集京津冀5处典型地区浅层含水层介质,以天然还原剂/配体-抗坏血酸(ascorbic acid,简称“AA”)为强化试剂,构建了AM/AA/H_(2)O_(2)体系,并探究该体系对硝基苯酚(PNP)的降解效能以及环境pH对PNP降解的影响,同时揭示了AM/AA/H_(2)O_(2)体系降解污染物的机制.结果表明:①五处含水层介质主要为长石类介质和碳酸盐类介质,表面都均匀分布了一定量的铁矿物,且以长石类介质催化H_(2)O_(2)分解降解PNP效果较好.②抗坏血酸可显著促进含水层介质催化H_(2)O_(2)分解降解PNP,反应40 h内PNP的去除率最高可在89.00%以上(TOC的去除率为84.03%),与未加抗坏血酸的体系相比提升了6.82倍.③降解PNP的主要功能自由基为·OH,是由液相中经抗坏血酸络合的铁离子催化H_(2)O_(2)分解产生的.④与传统Fenton体系相比,抗坏血酸可有效拓宽AM/H_(2)O_(2)体系适用的pH范围,初始pH在5~10的范围内对PNP的降解无显著影响.研究显示,AM/AA/H_(2)O_(2)体系在地下水有机污染的原位修复中具有较大的应用潜能.

不同油相微乳液性质及其增溶菲的性能研究

以Tween 80为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂,3种不同的植物油(大豆油、棕仁油、葵花油)作为油相构建微乳相图,探究不同油相对微乳液性质的影响.制备了不同油相与表面活性剂质量比(O/S)的3种植物油基系列微乳液,并对比了它们对菲的增溶效果.结果表明,不同油相对微乳液的成相能力及稀释特性影响较大,其中棕仁油>葵花油>大豆油.3种油相微乳液在不同含水量下具有相似的电导率变化趋势且均为牛顿型流体.制备的3种植物油基系列微乳液对菲的增溶能力均随体系中油含量的增加而提高,其中大豆油基微乳液对菲的增溶效果最差,而棕仁油微乳液在O/S值为0.1时对菲的增溶效果最好,可达2.18g/L.

我国地下水污染防治现状与对策研究

地下水是我国重要的饮用水源和战略资源,但我国地下水水质总体不容乐观,污染防治工作总体起步较晚,地下水环境保护形势严峻,系统研判地下水污染防治工作面临的问题并提出针对性的对策,是遏制地下水污染趋势并实现稳中向好的重要保障。本文围绕地下水污染防治现有法规政策、管理现状及要求进行了系统梳理,并结合污染防治工作基础,对未来管理形势进行科学研判。结果表明,①地下水污染底数尚不清晰,分级分类管控基础不牢;②地下水污染形势日趋复杂,协同监管体系尚不完善;③地下水污染治理难度加大,污染防治成果应用不够;④地下水环境管理要求不断提升,污染防治创新动能不足。研究建议,通过持续推进重点区域地下水环境调查评估查明污染底数,支撑地下水污染的分级分类管控体系的建设;通过将多级地下水环境监测网建设和信息化监管手段相结合,实现地下水污染全过程防治的智能化、可视化协同监管;通过地下水污染防治项目试点实施及全国21个地下水污染防治试验区建设,形成可复制、可推广的绿色可持续地下水污染防治模式;通过地下水污染溯源、标准体系构建、自主知识产权软件等关键技术问题集中攻坚,提升地下水污染防治技术原始创新与管理支撑能力。希望相关研究能为新发展阶段国家地下水污染防治提供理论指导和决策支撑。

电解锰产业集聚区河流锰污染演变趋势和时空分布特征

松桃河流域是我国锰产业最为集中的区域之一,资源开发和利用形成的污染严重。通过对松桃河电解锰产业集聚区流域2015—2019年的8个典型断面的总锰监测数据的分析,用秩相关系数法探究了河流锰污染总体变化趋势,并用系统聚类分析法分析了河流锰的时空分布特征,结合聚类结果对污染趋势做进一步分析。秩相关系数分析结果表明,近年来松桃河锰产业集聚区流域的上游水质较好且稳定,而中游污染严重,干流均值超过地表水环境质量标准值(0.1 mg·L^(-1))3—7倍,下游水质有所恢复,流域主要断面锰浓度总体呈下降趋势;时间聚类分析表明,流域内河流锰污染的年内分布主要特征为丰水期(雨季)和枯水期(旱季)浓度较高而平水期相对较低;空间聚类结果显示,流域内河流锰污染呈现出中游支流>中游干流>下游和上游的特征,两条支流道水河和老卜茨小溪对中游相应区段的贡献率较大,分别为41.2%和23.5%;聚类结果分析显示,降雨、渣库分布和渗漏、水文地质条件和支流汇入是影响流域内河流锰浓度的重要因素;结合聚类结果的污染趋势分析得出,中游和下游的水质在枯水期和丰水期的年度变幅较大,但在2017年以后呈现明显的下降趋势,结果反映了期间政府进行综合整治的效果和流域污染源排放的随机性。

电容去离子化去除地下水中镉的影响因素

以高比表面积活性炭作为吸附剂制备电容电极,研究电容去离子化(CDI)对地下水中镉的吸附性能。分别探讨了镉初始质量浓度、体系供电电压、地下水中常见阳离子种类对CDI去除镉的影响。结果表明,CDI吸附镉符合准二级吸附动力学、满足Langmuir等温吸附方程,CDI对镉的吸附为单分子层吸附。吸附量随镉初始质量浓度的升高而增加;在低质量浓度时,较高的供电电压会提高初始阶段的吸附速率,但对电极的最终吸附量无显著影响;地下水中主要阳离子的存在增加了体系的电导率,从而促进了CDI对镉的吸附,提高了镉的吸附速率和去除率。

改性Mg(OH)2对多种重金属污染土壤的修复效果

为了研究一种高效的多种重金属污染土壤修复剂,本文采用了一种具有OH-缓释功能的改性Mg(OH)2,通过重金属污染土壤稳定化修复实验,探讨了改性Mg(OH)2对污染土壤中多种重金属(Pb、Cd、Cu、Zn)的稳定效率及对多种重金属形态分布的影响。结果表明,投加改性Mg(OH)2对土壤中多种重金属均有稳定作用,对Pb、Cd、Cu、Zn的稳定效率分别为72.42%、34.53%、87.64%和97.65%,且改性Mg(OH)2的投加使重金属交换态质量明显减少、残渣态质量增加,进一步提高了重金属的稳定性,降低了重金属生物有效性;另外,改性Mg(OH)2具有OH-缓释性,可使土壤长期保持一定的碱性,是一种经济有效的土壤修复剂。