关于山西煤矿山环境地质调查研究的思考

通过对山西六大煤田与煤矿山环境地质问题现状的概略介绍,对目前调查中存在的问题及今后所应开展的工作,提出了几点思考。对矿山环境地质综合评价问题,笔者认为应将对各类煤矿山环境地质问题的分析从专业角度向社会经济方面延伸,并以后者作为统一综合对比的结合点;同时提出了应开展采煤造成地应力改变影响岩溶水、采煤引起土地沙化、各类保安煤柱计算及移动角实测、煤矿山环境地质模式、各类煤矿山环境地质模型建立方法的研究工作。

蛋白酶对水环境中病毒的灭活作用

以大肠杆菌噬菌体T4作为模式病毒 ,研究了蛋白酶对病毒的灭活作用 .试验结果表明 :蛋白酶灭活病毒的效果明显 .适宜条件下 ,6 7 5u/mL的蛋白酶K处理 1h对纯水中病毒 (6 2× 1 0 5PFU/L)和生活污水中病毒 (7 2× 1 0 5PFU/L)灭活率分别达到了 99 4 %和 4 9 4 % ,处理 3h的灭活率分别是 >99 9%和 81 1 % ;工业蛋白酶 1 398在 75 0u/mL酶浓度下处理 1h对纯水水中病毒 (1 7× 1 0 5PFU/L)灭活率达到 74 4 % .

悬浮填料SBBR处理生活污水的运行工况优化研究

采用自行设计的悬浮填料序批式生物膜反应器(SBBR)对生活污水进行了脱氮除磷试验研究。结果表明,在常温下该反应器的最优运行工况为:瞬时进水、厌氧3h、曝气5h、沉淀20min、出水10min。当反应器在此工况下运行时,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为95.00%、95.76%、72.16%、97.45%,出水COD、NH3-N、TN、TP均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。

利用氮同位素技术识别石家庄市地下水硝酸盐污染源

地下水NO- 3污染是石家庄市地下水管理面临的一个主要问题。本次研究通过地下水及其潜在补给源的氮同位素和水化学调查 ,确定和识别石家庄市地下水NO- 3污染程度和污染源。地下水中的无机氮化合物主要以NO- 3形式存在 ,浓度变化在 2 .6 5～ 15 2 .1mg/L之间 ,均值为(5 4.88± 31)mg/L(n =4 4) ,4 8%的样品浓度超过国际饮水标准 (5 0mg/L)。地下水样品的NO- 3- 15N值域 +4.5 3‰～ +2 5 .36‰ ,均值 +9.94‰± 4 .4 0‰ (n =34)。 34个样品中 ,2 2个样品(6 5 % )的氮同位素值大于 +8‰ ;与 1991年相比 ,氮同位素组成指示地下水NO- 3的主要来源已由当时矿化的土壤有机氮变为现在的动物粪便或污水 ;结合Cl- 分析 ,南部地下水NO- 3还受到东明渠污水的影响。其余 12个样品 (35 % )的氮同位素值变化在 +4‰～ +8‰之间 ,其中15N值较大的(+6‰～ +8‰ )指示来自土壤有机氮 ,较小的 (+4‰～ +6‰ )指示来自氨挥发较弱、快速入渗的化肥厂污水。根据上述研究结果 。

北京城区地热田某地热井热水地球化学研究

地热的开采会引起热储压力的降低 ,从而引起热流场的改变。热储压力的降低可能导致温度较低的地下水的流入 ,也可能导致深部更高温度热流体的补充 ,从而引起地热流体化学特征的变化。地热流体中一些组分的浓度依赖于热流体温度的高低。不同温度的水发生混合会破坏地热系统的化学平衡 ,从而改变地热流体的化学成分。因此 ,地热流体的化学监测可以提供许多有关地热系统变化的宝贵信息。由于长期开采 ,北京城区地热田的压力明显下降 ,并引起了地热水化学成分的细微变化。根据 1984年以来一眼地热井的地热水化学监测资料 ,研究了地热水的化学成分、地球化学温标的变化规律以及地热活动的总体强度和水 /岩平衡矿物中的示温矿物的变化趋势 ,说明地热的开采既引起了地热田水补给的加强 。

地下水数值模型与组件GIS集成研究

地理信息系统(GIS)应用于地下水资源评价和管理,需要地下水模拟模型的支持,集成数值模型与GIS可以通过嵌入、松散连接和完全整合三种途径实现。采用组件和面向对象技术,开发了基于MapObjectsGIS组件的地下水模拟系统。该系统在面向对象建模、模型前处理、参数设置、模型后处理等方面突破了传统建模方式,实现了GIS功能与地下水数值模型的完全整合。结果表明,集成系统极大地改进了模型输入和计算结果的分析处理能力。

污染河水中氨氮对浅层地下水的影响

氨氮是目前地表水和地下水的一个重要污染源 .室内试验选用 3种天然砂土作为渗透介质 ,以生活污水模拟污染河水 ,经过近 1 0个月的土柱试验 ,发现氨氮在粗砂中第 1 7天达吸附饱和 ,第 1 8— 1 4 0天去除率小于 1 0 % ,在中砂中第 1 30—1 4 0天吸附饱和 ,以后均发生解吸出水浓度大于进水浓度 .野外实验凉水河的氨氮浓度为 4 6 .86mg/L和 2 6 .95mg/L时 ,地下水的氨氮浓度均小于 1 .1 0mg/L ,表明凉水河对地下水的实际影响不如室内大 ,原因是底泥、河床下部渗透介质的厚度和岩性以及河水渗漏量的影响 .排污河还清试验表明 ,排污河清淤、灌入清水后 ,会很明显地把排污河下部渗透介质中的氨氮带到地下水中 。

污染河流中苯系物对浅层地下水影响的室内模拟试验

为了研究污染河流中苯系物对浅层地下水的影响,室内试验选用3种天然砂土作为渗透介质,以生活污水模拟污染河流,68 d以后发现,苯、甲苯和苯系物总量的总去除率在粗砂中分别为32.06%、21.39%和27.13%。在两种中砂中总去除率2号柱为76.26%、81.40%和87.99%,3号柱为68.94%、74.41%和81.69%,粗砂小于中砂,并且由于2号柱的粘粒物质含量大,其总去除率大于3号柱和1号柱。苯系物各组分浓度随深度呈递减趋势,苯系物的净化作用主要发生在地表以下0.4 m范围内。水动力特征的改变影响污染物的迁移和转化特征,苯系物的去除机理为挥发、吸附和生物降解,其中最主要的是厌氧条件下的微生物降解。

地下水流线的数值算法研究

地下水流线的生成是数值模拟结果显示中的一个重点。根据地下水流线可方便分析地下水的运动态,而常见的工具不能满足要求。论文探讨并提出了流线的“质点追踪”生成算法,这为流线数据可视化显示及其地下水年龄计算提供了一定的依据。最后,进行了实例研究,结果显示了设计算法的正确性。

地下水中苯并[a]芘来源探讨

采用色谱质谱法对2000～2002年地下水中苯并[a]芘含量进行了分析,在分析苯并[a]芘在地下水环境中迁移特征的基础上,初步探讨了地下水中苯并[a]芘的来源.结果表明,苯并[a]芘在潜水含水层、200m的承压含水层以及500m的煤系地层和1000m以上的岩溶水中都有检出,含量低,为数个ng/L;由于苯并[a]芘的辛醇-水分配系数kow很大,为106个数量级,具有很强的憎水性,会强烈地被吸附在土壤颗粒物的有机碳上,因此苯并[a]芘很难从表层土壤中迁移进入地下水,土壤和沉积物是其主要的环境归宿;从理论上看,地下水中的苯并[a]芘是天然来源.

长期排污河中的COD对其相邻浅层地下水的影响研究

室内试验选用3种天然砂土作为渗透介质,以生活污水模拟排污河水,发现中砂(60%～90%)对COD的去除作用优于粗砂(77%),但如果河水的COD浓度比较高时,COD也能有一部分穿过渗透介质进入地下水中,尤其是粗砂,COD的去除机理主要是厌氧生物降解。通过对凉水河及其邻近浅层地下水COD浓度的对比,以及凉水河野外抽水,发现凉水河对地下水存在着COD污染,并且离河越近河水对地下水的影响越大。

污染河流中的氯代烃对土壤及浅层地下水的影响

以凉水河为例研究污染河流中的氯代烃对浅层地下水的影响。在凉水河下游取土样分析,发现在河床底泥及下部土壤中5种氯代烃均有检出,分别为:氯乙烯4.84～113.06ng/g、三氯甲烷6.67～28.85ng/g、四氯化碳0.36～81.19ng/g、三氯乙烯1.15～3.33ng/g和四氯乙烯0.64～5.16ng/g,含量随深度变化规律不十分明显。河水的氯代烃中有四氯化碳和四氯乙烯检出,而2#抽水过程中1#、2#、3#和煤厂井均检出这2种氯代烃,由此推断河水中的氯代烃可以通过长期渗漏进入地下水中,对地下水造成有机污染。

地下水流数值模拟中平面三角网格自动剖分的实现

针对地下水数值模拟中涉及平面三角网格自动生成问题,提出了一种适合地下水流三角剖分的特定要求的算法,并利用当前流行的面向对象设计语言VisualC++实现了算法,最后结合实例,做了剖分工作,结果能很好满足地下水流数值模拟的要求,为地下水流数值模拟提供了方便快捷的服务。

河床含水系统对单环芳烃净化特征室内模拟

为了模拟长期排污河流中单环芳烃在地表水-地下水系统迁移转化规律以及不同含水介质和水动力条件对单环芳烃的净化特征,室内土柱实验采用3种有代表性的天然砂土为研究对象,以生活污水模拟纳污河流,实验历时5个月.单环芳烃的自然净化作用主要发生在河床底下0.4m内,垂直向下单环芳烃各组分浓度呈由高到低的分布特征;粗砂对苯、甲苯和单环芳烃总量(TBETX)总净化率分别为32.06%、21.39%和27.13%;中砂1分别为76.26%、81.40%、87.99%;中砂2分别为68.94%、74.41%、81.69%,这表明,河流污染初期河床底含水介质完全饱水,含水介质颗粒尺寸越大,对单环芳烃的净化率就越低,单环芳烃容易迁移进入地下水中;随着时间的延长,河床底部淤泥层不断增加,砂层中的水流处于非饱和状态,淤泥层和含水介质系统对单环芳烃的净化能力较饱水流时大,单环芳烃不容易迁移进入地下水.

凉水河污染对土壤和地下水的影响

在凉水河下游取河床底泥及河床下部土样,分析其NH3-N、磷和有机物的变化,发现底泥对NH3-N和磷的去除发挥了很大作用,分别是下部土壤吸附量的10倍和1倍多;土中5种氯代烃均有检出,是河水长期渗漏积累的结果。凉水河流域内的野外试验结果表明,凉水河对地下水存在污染,污染组分主要是CODCr,NH3-N也有一定污染,其他无机污染组分如NO3-N,Cr6+,TP和Pb2+对地下水的影响较小,氯代烃对地下水也有一定影响。据推测,凉水河污染对地下水的影响范围大概在河两侧80 m范围内。

不同浅层含水介质系统对排污河渠中磷去除效果影响的模拟实验

通过模拟 3种不同的浅层地下含水介质系统对排污河渠中磷去除实验 ,发现不同的含水介质对排污河渠中的总磷都有去除和净化的功能 ,并随着含水介质厚度的增加 ,总磷的去除率逐渐升高。不同的含水介质对总磷的去除效果不同 ,中砂对总磷的去除效果明显优于粗砂。去除磷的主要机理为吸附和沉淀 ,含水介质对磷去除的主要影响因素有介质的颗粒大小、不均匀系数、粘粒含量等。由于排污河渠长期的污水渗漏会在河床底部形成底泥 ,增强了对磷的去除效果 ,所以排污河渠一般不易造成对地下水的磷污染。

污染河流还清室内试验研究

在污水灌入土柱试验的基础上,用自来水代替试验配水,模拟污染河流还清后对地下水的影响。试验结果表明:清水回灌会很明显地把污染河流下部渗透介质中的COD,NH4+带到地下水中,造成地下水污染,其进入地下水的量取决于渗透介质中截留的COD和NH4+的量;清水回灌仅会把河床下部渗透介质中少量的Cr(Ⅵ),TP和苯系物带到地下水中,成为地下水有机污染的一个来源;Pb2+一般不会被带到地下水中。

影响浸铀细菌活性的因素初探

微生物浸铀技术可以大幅度提高难浸铀矿石的浸出率 ,其关键技术是培养高活性的菌种。为了培养能适应多种恶劣条件的高活性菌种 ,必须对影响浸铀微生物活性的各种因素进行研究。通过实验室对浸铀细菌硫杆菌属中的氧化亚铁硫杆菌的活性因素的研究 ,并结合实际对从江西山南矿区的野外矿样中分离筛选出的菌株的活性的影响因素作了初步探讨 ,认为pH值为 1 8、温度为 30℃、接种量为 2 0 %及 90r/min的充气条件是该硫杆菌最佳的培养条件。通过对磷、铀两种元素在不同浓度下对细菌活性影响的试验 ,得出高浓度的磷、铀对细菌有明显的抑制作用 ,但通过驯化可以降低及弱化这种抑制作用。

包气带中铅的垂直污染机理研究

通过对 3种不同介质的包气带对排污河渠中铅的去除模拟实验研究发现 ,不同的介质对排污河渠中的铅都具有去除和净化的功能 ,并且随着包气带深度的增加 ,铅的去除率逐渐升高 ;不同的介质对铅的去除效果不同 ,中砂对铅的去除明显优于粗砂 .铅去除的机理为吸附和沉淀 .包气带对铅去除的影响因素有 :介质的颗粒大小、不均匀系数、粘粒物质含量、温度、pH值等 .铅一般截留于土壤和沉积物中 。

细菌在铀矿堆浸中的作用研究

通过试验研究了细菌浸出这一新的浸矿方法,从氧化还原环境、铀的浸出浓度,液固比、铀的日浸出率等技术参术入手,探讨了利用细菌氧化处理铀矿石的浸矿效果,得出细菌在铀矿浸出过程中作用显著,具有广阔的应用前景的结论。