原位注入强化微生物修复土壤地下水的缓释氧材料研究

针对有机污染场地土壤地下水污染问题,通过选择缓释氧化合物过氧化钙作为活性成分,选择悬浮吸附材料膨润土作为惰性成分,配制形成了一种可应用于原位注入强化微生物修复的缓释氧材料,并经过试验验证可以有效实现长效释氧。文中阐述了研究背景、试验设计与方法原理,通过缓释氧化合物的筛选、惰性组分的筛选及缓释氧材料效果验证等试验过程,确定了缓释氧材料的最佳配比。配制形成的缓释氧材料可以通过原位注入引入污染地层,实现注入材料与污染介质充分接触、稳定释氧的好氧生物刺激修复效果,为有机污染场地土壤地下水长效低耗绿色修复提供了新途径。

土壤及地下水原位注入修复技术

土壤与水源是人们赖以生存的必须条件,随着近年来我国工业领域的大步向前,发展速度越来越快,随即而来的土壤与地下水被污染的情况也越来越严重。城市环境以及可持续发展理念成为人们近年来,乃至未来都十分关注的焦点问题。本文基于原位注入修复技术中的四种修复方法:注射井注入法;直推式注入法;高压旋喷注入法以及深层搅拌注入法进行全面、细致的研究与分析,了解不同注入法存在的不足之处,针对性给出优化升级对策。

土壤及地下水原位注入修复技术的研究

在土壤及地下水修复领域,原位修复技术因其成本低、占地少、扰动小、二次污染与健康安全风险可控等优势而受到广泛关注。原位注入技术常被应用于原位化学氧化、原位化学还原及原位生物修复等多种修复技术中,常见药剂注入形式包括注射井注入、直推式注入、高压旋喷注入和深层搅拌注入等。通过对应用于土壤地下水原位修复的各类原位注入技术的特点、实施情况与优缺点等进行比较,分析了各技术的不足,并对存在的问题进行了总结,同时对原位注入修复技术中尚未彻底解决的一些问题提出建议。

灰岩基缓释材料原位注入修复酸性矿山废水模拟研究

我国岩溶区分布面积广,生态环境脆弱。岩溶区大量矿山开采活动产生的酸性矿山废水(AMD)严重威胁着区域生态环境安全。以岩溶区广泛分布的碳酸盐岩和玉米棒(生物质炭)等为原料,通过改性、造粒、覆膜的方式制备了一种可用于原位注入修复的碱基缓释材料(ASRM),并在室内模拟开展了丰水和枯水交替作用下的原位注入修复实验,以验证和查明ASRM原位修复酸性矿井废水中重金属的能力及去除机制。研究结果表明,碱基缓释材料(ASRM)可有效提高水体pH值,酸性矿山废水(AMD)修复后pH值从2.8提高到5~7,并对Fe^(2+),Mn^(2+),Zn^(2+),Cu^(2+),Cd^(2+),Pb^(2+)和Cr^(3+)等多种有害重金属有良好去除效果。XRD和SEM分析证明,反应沉淀物主要以FeOOH的形式存在。重金属的去除机制主要包括:①部分金属离子被以反应产生的氢氧化物等沉淀的形式去除;②反应体系产生的大量FeOOH可以吸附去除重金属。本模拟实验研究为利用缓释材料原位高效处理岩溶山区矿山AMD提供了可靠的理论和技术依据。

原位注入修复材料的迁移传输强化技术研究

原位注入修复技术具有低扰动、水土共治、二次污染小、成本较低的特点,在土壤地下水修复中有广泛的应用前景。通过对原位注入修复技术当下的发展现状进行系统总结,归纳了原位注入修复材料的分类、注入方式和迁移传输表征方法,分析了原位注入修复材料迁移传输的关键因素,针对性提出了相应的修复材料分散迁移强化对策和技术,并结合当前研究和技术发展现状对原位注入修复强化技术的发展进行了展望,以期为该技术的进一步改进和土壤地下水的原位修复实施提供参考。

原位高压旋喷注入修复地下水的影响半径计算

基于紊动射流理论和渗透注浆理论提出了高压旋喷注入修复地下水影响半径的计算方法,它是钻杆半径、高压旋喷切割半径与药剂径向扩散距离之和。药剂影响半径主要与高压旋喷施工参数和土体物理力学性质有关。土体渗透系数对药剂扩散距离有显著影响,渗透系数越大,扩散距离越大,而土体无侧限抗压强度越大,其临界侵蚀速度越大。就相对变化率而言,喷嘴直径、注入流量、土体特征速度、参数等对修复半径影响显著,而土体渗透系数、注入时间、土体孔隙率和无侧限抗压强度对修复半径影响较小。在确定影响半径时,既要考虑旋喷注入施工参数,也要考虑土体物理力学性质。

纳米铁原位注入技术对六价铬污染地下水的修复

纳米零价铁原位注入是六价铬污染地下水的有效修复技术之一。为验证其场地修复效果,在北京某电镀厂搬迁后的遗留六价铬污染场地,现场制备纳米铁并通过原位注入对场地内六价铬污染地下水进行原位修复现场中试研究。选取6 m×6 m实验场地,在地下水中六价铬污染浓度最高为2 mg·L^(-1)的中心点设置注射井并在四周设置4口监测井。实验结果表明,原位注入纳米铁药剂具有良好修复效果,修复后该实验场地范围内地下水中六价铬浓度均低于地下水质量Ⅳ类标准0.1 mg·L^(-1),注射井中六价铬还原率达到99%。通过对注射井及监测井地下水中pH、溶解氧、氧化还原电位等检测指标进行跟踪监测和相关性分析,发现氧化还原电位与污染物浓度变化相关性最强,可以作为污染物变化的表征因子。该中试研究结果对于六价铬污染地下水的原位修复具有重要的参考价值。

土壤及地下水原位注入-高压旋喷注射修复技术工程应用案例分析

南京、宁波、青海等地诸多工业污染场地修复工程项目中采用了原位注入-高压旋喷注射修复技术,以原位化学氧化/还原修复技术为代表,根据不同场地污染物的特性、污染程度、污染分布及修复场地水文地质情况,设计了原位注入-高压旋喷注射修复系统及修复工艺,通过大量工程实践获得了系统施工参数,验证了系统的修复效果。最终工程实施结果表明:所采用的原位注入-高压旋喷修复技术对主要污染物苯、氯苯、对/邻硝基氯化苯、苯胺、多环芳烃、石油烃等VOCs/SVOCs及重金属(六价铬)的修复效果显著,所修复的土壤/地下水均达到修复目标,相比现有Geoprobe水力压裂、注入井等原位修复技术,解决了注射压力不足、注射效率低、药剂扩散半径偏小、饱和层修复注射难以保证注浆量影响扩散效果等问题,且彻底解决了异位修复噪声、大气环境二次污染问题,为我国工业污染场地土壤及地下水原位修复问题解决提供了新思路,具有广阔的应用前景和工程借鉴价值。

基于过硫酸盐的多环芳烃污染场地原位修复技术研究进展

多环芳烃(PAHs)作为土壤和地下水中常见的有机污染物,严重威胁了人类健康。近年来,基于过硫酸盐(PS)的原位修复技术由于高效快速且成本适中被广泛用于PAHs污染场地修复。介绍了PS的活化方式及机理,分析了4种PS原位注入技术的优缺点及应用条件,综述了土壤环境对PS氧化技术应用的影响,总结了PS在PAHs污染场地修复的实际工程应用,以及基于PS的联合修复技术的发展现状,并对PS氧化技术在实际场地修复的应用和发展进行了展望,以期为PAHs污染场地原位修复提供理论依据和技术支撑。

连续管式原位注入化学氧化技术对某有机污染场地地下水的修复效果

针对传统地下水原位注入化学氧化技术存在注入深度浅、效率低等问题,采用连续管和高压水射流技术实现地下水原位修复药剂钻注一体化和水射流钻进,以提高效率和深层修复。以某退役化工厂地下水中的氯苯为目标污染物,基于自主开发的连续管式原位注入化学氧化技术开展了中试规模的实验研究,基于现场实验确定原位注入药剂影响半径并评估了修复效果。结果表明,药剂影响半径可达2 m,且药剂扩散趋势与场地总体地下水流场的流向基本吻合;经原位化学氧化处理后,实验区地下水中氯苯检测质量浓度低于400μg·L^(−1),即采用连续管式原位注入化学氧化技术实现了实验区地下水中氯苯的有效去除。本研究可为连续管注入技术在地下水原位修复中的应用提供参考。

某合金厂铬污染场地修复实践研究

本文介绍了某废弃合金厂污染土壤和地下水联合修复工程。根据土壤污染程度采用微生物淋洗技术、异位化学还原固定技术、阻隔填埋技术中的一或几种技术联合,成功实现了工程范围内污染土壤中总铬和六价铬的总量控制和浸出浓度的修复要求。采用原位注入化学还原技术将地下水中六价铬浓度降至低于0.05 mg/L,满足修复目标。

富磷熔体中生长的φ100 mm掺硫InP单晶研究

采用原位磷注入合成法在高压单晶炉内合成富磷的磷化铟 (In P)熔体 ,并利用液封直拉法 (LEC)生长出了 1 0 0 mm In P掺硫单晶材料。对富磷单晶分别用快速扫描光荧光谱技术、腐蚀金相法和扫描电镜进行了研究。结果表明在富磷量足够大的情况下 ,晶片上会出现孔洞 ,并对孔洞周围位错的形成原因及分布进行了分析。 1 0 0 mm In P单晶的平均位错密度也没有明显的增加 ,为今后生长更大尺寸的完整 In

某焦化厂旧址氰化物污染地下水修复工程实例分析

介绍了某焦化厂旧址氰化物污染地下水原位注入修复工程。前期场地调查及风险评估,确定场地污染现状、修复目标及修复工程量。通过修复技术比选,确定适合项目的修复技术路线。小试试验确定适宜的氧化药剂(二氧化氯)及药剂添加范围。现场中试试验,确定单井注入影响半径、注入压力及药剂的最佳投加比。修复施工完成后,由第三方检测机构对修复工程进行采样、检测,根据检测结果评估修复效果。该项修复工程的成功实施能够为其他类似污染场地土壤修复项目提供参考。

不同熔体配比的InP分析研究

原位磷注入合成 Ｌ Ｅ Ｃ晶体生长法可分别合成得到富铟、近化学配比或富磷的 Ｉｎ Ｐ熔体， 并进行 Ｌ Ｅ Ｃ晶体生长。我们对不同配比程度的材料进行了 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ、 Ｐ Ｌ、变温 Ｈａｌｌ等测试工作， 得到了一些相当有意义的结果， 对研究非掺杂半绝缘 Ｉｎ

高纯InP多晶的合成技术

采用原位磷注入法合成了不同化学配比的磷化铟(InP)多晶。分析了熔体温度、磷泡压力和环境压力对合成速率的影响;对不同化学配比的多晶样品进行霍尔测试和辉光放电质谱(GDMS)测试,分析了影响InP多晶纯度的因素。结果表明,合成时熔体温度为1353~1370 K时,熔体呈富磷或者化学配比状态,熔体温度高于1370 K或低于1353 K时,熔体呈富铟状态;合成过程中,通过调节源炉升温的速度来控制磷泡内压力与环境压力,避免熔体倒吸堵住注入口引起炸泡,并最大程度地减少磷的损失;合成时熔体温度高于1370 K会造成合成的多晶呈富铟状态、合成时间较长,且石英坩埚中的Si元素长时间在高温下会对熔体造成沾污,从而降低多晶纯度。

纳米零价铁对衰减停滞期氯代烃污染地下水的实地修复

在处于衰减停滞期的氯代烃污染场地,进行了液相纳米零价铁(nZVI)的现场制备,并针对目标含水层完成了nZVI的2次原位注入。监测结果表明,nZVI的原位注入可有效削减高浓度的氯乙烯(VC)且减缓其向下游的迁移。在第2次注入nZVI后期,在距注入井1 m的上游和下游监测井中,氯代乙烯整体呈现降低的趋势;而上游监测井中的氯代乙烷则发生显著反弹;在距注入井2 m的下游监测井中,各氯代烃均发生持续降解。总铁浓度变化结果表明,原位注入过程促使部分nZVI短期内向上游发生了定向迁移,导致注入初期上游监测井中氯代烃的削减程度高于下游监测井。乙烯浓度的大幅升高(由1490μg·L^(−1)增加至4110μg·L^(−1))印证了距注入井2 m的下游监测井中脱氯反应最为显著且彻底,可推测下游适量nZVI的引入有效刺激了含水层优势微生物的协同降解。nZVI原位注入可作为以VC污染为主的衰减停滞期地下水修复的有效手段。以上研究结果可为实际场地大规模治理修复提供参考。