浅层地下水中氯代烷烃生物降解的地下水化学响应规律研究

以东北某油田石油污染场地多期地下水化学监测数据为基础,分析氯代烷烃自然生物降解中充当第一基质、电子受体、中间产物的水化学组分及相关地球化学参数在污染晕演化的不同时段、不同部位的变化趋势,了解氯代烷烃生物降解的地下水化学响应特征,并以此为依据对污染场地浅层地下水氯代烷烃生物降解程度进行定性评价。结果表明:2010年6月,事故发生约1年之际,在ZK1—ZK3—ZK6纵向剖面上生物降解过程中充当电子受体的水化学组分(SO42–)、第一基质(CH2Cl2、CHCl3)和代表地下水环境的主要理化指标(pH、Eh)从上游到下游均呈递增规律,而相关还原产物(Fe2+、Mn2+、HCO3–)则呈递减规律,这也表明天然微生物降解具有一定的滞后性。2010年6月氯代烷烃天然生物降解评价表明ZK1属微生物降解证据充足;ZK3观测井属微生物降解证据有限;ZK6观测井属微生物降解证据不足。而2011年5月,事故发生约2年之际,封堵污染源后随污染晕中心的向下游迁移,ZK3观测井中生物降解作用逐渐明显,在ZK3—ZK6纵向剖面上地下水化学指标呈现上述响应规律,而ZK1观测井诸多水化学指标经上游未污染地下水的补充更新,逐渐趋向污染前的背景值。

页岩气勘查开发对含水层潜在甲烷污染成因机理

我国页岩气资源潜力丰富,勘查开发刚起步,环境保护工作需要基本理论和技术方法支撑。文章围绕我国页岩气勘查开发规划,以保障国家能源安全为宗旨,针对页岩气勘查开发过程中环境影响热点课题——含水层潜在甲烷污染成因机理问题,对其研究意义和国外研究现状进行了系统的分析和综述。得出目前国外该领域的研究可归纳为:(1)含水层中多种不同成因来源甲烷识别研究;(2)含水层甲烷污染途径与迁移通道识别技术研究。然而以上研究存在缺乏系统性证据或模拟中地质条件概化处理过于理想化等不足,有望在以下几方面投入更多的研究:(1)建立含水层中多种不同成因来源甲烷判定指标体系;(2)不同成因来源甲烷的定量化分析方法;(3)复杂地质结构和地层条件下的多次脉冲式非达西流垂向迁移模拟。

反应电离质谱法测定有机单体氯同位素的研究

反应电离质谱法是在质谱的离子源内引入一种或多种反应气体,与被测样品在电离的同时发生离子分子反应,并形成某种特征离子并提供特定信息的技术。传统的有机单体氯同位素(CSIA-Cl)测试需要通过复杂的转换技术将较大分子的有机物转化为简单的小分子以供同位素分析。为了克服现有的有机单体氯同位素分析方法的缺点,本研究通过引入甲烷气,使用最简单的反应质谱—化学电离源质谱获得了干净的^(35)Cl^-(m/z 35)和^(37)Cl^-(m/z 37),无干扰碎片,完全克服了同质异位素的干扰。通过优化电离能量和采集模式,提高了方法的稳定性;通过控制反应气流量、优化灯丝电流,基本保证了测试的精度。以三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)为例进行了原理验证,并通过氯代烃、氯代苯和有机氯杀虫剂等多种目标物的验证考察了其通用性。方法的灵敏度有了较大提高,痕量进样量时,标准偏差基本控制在2.0‰以内。反应电离质谱法为有机单体氯同位素分析提供了一种新思路。