北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程技术中心
- 作品数：113 被引量：743H指数：15
- 相关作者：胡立堂蒋世杰王亚飞韩绍伦任姝娟更多>>
- 相关机构：中国地质科学院岩溶地质研究所北京科技大学土木与环境工程学院武汉大学水利水电学院水资源与水电工程科学国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项环境保护公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球水利工程农业科学更多>>
- 下辽河平原区域地下水典型污染物的筛选被引量：10
- 2015年
- 结合潜在危害指数评价方法和加权评分方法,构建了新的地下水中典型污染物的筛选方法,并应用于下辽河平原区域地下水典型污染物的筛选。将急性基准浓度值(CMC)和慢性基准浓度值(CCC)引入潜在危害指数评价中;鉴于潜在危害指数法不考虑化合物的环境浓度,将潜在危害指数法与加权评分法相结合,引进平均浓度、检出频次等影响因素,计算不同污染物加权评分结果;通过聚类分析,筛选出典型污染物。研究表明,下辽河平原区域地下水中筛选出的典型污染物包括:As、NH+4、1,1,2-三氯乙烷、溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷、1,1-二氯乙烯、α-六六六、p,p'-滴滴滴、p,p'-滴滴伊、苯并(a)芘。
- 李沫蕊王亚飞王金生滕彦国李剑
- 关键词：地下水典型污染物
- 典型抗生素冲击对黄铁矿/硫基质反硝化修复体系的影响
- 2024年
- 为探究典型抗生素冲击对黄铁矿/硫混合基质(FeS_(2)/S^(0))修复体系反硝化过程的影响,本文以地下水中检出率较高的磺胺类(磺胺甲噁唑(SMZ)和磺胺嘧啶(SDZ))、氟喹诺酮类(恩诺沙星(ENR)和氧氟沙星(OFL))、四环素类(四环素(TCY)和土霉素(OTC))及大环内酯类(红霉素(ERY)和螺旋霉素(SPM))作为典型抗生素,设置其浓度为100ng/L~500μg/L,建立模拟地下水微生态环境实验体系,分别研究其对FeS_(2)/S^(0)修复体系反硝化过程中氮素、可溶性总铁(TFe)、游离Fe^(2+)、硝酸盐还原酶(NAR)、亚硝酸盐还原酶(NIR)与电子传递活性(ETSA)等的变化特征,同时以无抗生素的体系作为空白対照组.结果表明,抗生素对各体系反硝化抑制作用与其种类及浓度密切相关:抑制程度依次为OFL (抑制率5.81%~27.73%)>ENR (3.06%~14.17%)、OTC (1.95%~14.25%)>SMZ (2.54%~11.75%)、SDZ (1.87%~10.90%)>TCY (1.98%~9.44%)、SPM (2.45%~9.43%)>ERY (2.13%~8.47%),抑制率和浓度呈正相关.各实验组中NO_(2)^(-)-N去除速率低于NO_(2)^(-)-N生成速率,NAR和NIR活性均呈现先增后降的单峰变化规律,其酶活峰值均低于空白组;各反应体系中SO_(4)^(2-)-S、TFe与Fe^(2+)浓度与NO_(3)^(-)-N去除率呈正相关,各浓度水平下OFL实验组对反硝化效能抑制最为显著.与空白组相比,各实验体系的ETSA值均有不同程度的下降,尤其是OFL胁迫体系的ETSA值下降幅度最大.硝酸盐还原动力学系数k表明,ng/L水平抗生素各反应体系中的k值差别不大,而μg/L浓度水平时,各反应体系中k值差异明显,OFL反应体系的k值明显低于其他反应体系.
- 曹惜霜信欣杨雯钰刘鑫潘先兵
- 关键词：硝酸盐反硝化抗生素酶活性敏感性
- 耕作土壤中钒的形态特征研究被引量：3
- 2020年
- 利用改进的BCR法对不同类型、不同粒径耕作土壤中重金属钒(V)的含量及化学形态特征进行研究。结果表明,红壤中V达到264.9mg/kg,对环境及生物安全具有潜在风险;褐土和黑钙土中V含量相对较低,且褐土中V具有明显的粒级效应,即细颗粒中V含量较高。土壤中V(Ⅳ)占比明显高于V(Ⅴ),V主要以残渣态存在,但环境条件改变时,V(Ⅳ)易氧化为毒性更高的V(Ⅴ),可还原态和可氧化态能转化为弱酸提取态,导致生物有效性增强,对环境构成潜在威胁。因此,针对耕作土壤应加强V的重金属环境风险评价和监控。
- 杨洁司傲男解琳瞿攀
- 关键词：耕作土壤钒化学形态生物有效性
- 甲苯在北京褐潮土中的运移分布及其STOMP模拟研究被引量：4
- 2012年
- 针对我国日益严峻的土壤突发泄漏事故等环境问题,采用二维土槽装置模拟非水相液体(甲苯)发生瞬时泄漏后,其在北京褐潮土中的运移及分布规律,并采用STOMP模型对其进行了模拟.结果表明,泄漏9 h后,含量>1 g.kg-1和>20 g.kg-1的甲苯污染羽横向与垂向距离比分别约为2.3和3.这是由于北京褐潮土的渗透性能较差(渗透系数为0.12 cm.h-1),因此对甲苯的入渗过程有较强的阻滞作用,导致甲苯运移方式主要以水平扩散为主,垂向迁移能力较小.采用STOMP模型对非均质性土层结构(北京褐潮土-砂土和砂土-北京褐潮土2种结构)中的甲苯运移模拟结果表明,由于砂土渗透系数(29.70cm.h-1)远大于北京褐潮土,因此土层分界面的相对渗透率突变是影响甲苯重新分布的主要因素之一.本研究可为非水相液体污染物发生突发泄漏后,及时获取其在土壤中的分布情况提供理论支持.
- 韩春媚冉娟张慧李发生李雁谷庆宝
- 关键词：非水相液体运移
- NAPLs污染物指进锋面形态的指间距离预测被引量：2
- 2013年
- 选取4种不同性质的NAPLs(非水相流体)污染物,分别应用分形维数方法和毛细压力函数方法对NAPLs迁移过程中有效界面张力和指进过程中指间距离的大小进行预测,同时建立二维可视化砂箱模型,模拟污染物在多孔介质中的非稳态指进迁移过程,获得指进迁移形态影像75幅.结果表明,与试验观测值比较,对于相同迁移过程中的指间距离,毛细压力函数方法预测误差绝对值介于1%～93%,分形维数方法预测误差绝对值介于2%～25%,分形维数方法的预测误差小于毛细压力函数方法.毛细压力函数方法对指间距离的预测随着NAPLs密度的增加而增大,对DNAPLs(重非水相流体)的预测误差明显增加,更适用于预测密度与水的密度相差不大的物质;分形维数方法的预测值与观测值呈显著线性相关(R2=0.957),相比于传统毛细压力函数方法,分形维数方法对指间距离的预测更准确,更适合用来预测不同密度NAPLs污染物的指进距离参数.
- 李慧颖杜晓明伍斌杨宾马妍李政李发生
- 关键词：非水相流体分形维数多孔介质
- 考虑生物降解的含水层苯酚自然衰减的数值模拟研究
- 2023年
- 监测自然衰减(MNA)是一种应用较广的经济有效的土壤和地下水污染修复技术,而非水相液体(NAPL)在非均质地层中的运移过程是自然衰减效果评估的重要内容。为了准确刻画多相流体在土壤及地下水中的生物降解过程,以我国北方某典型苯酚污染场地为例,基于连续三年的地下水质动态监测数据,利用多相流数值模拟软件TOUGH3/TMVOCBio构建了考虑Monod生物降解过程的苯酚运移的多相流数值模型。模型再现了现状条件下多相态苯酚的空间分布和时间变化过程,分析了吸附和Monod生物降解参数的敏感性。最后,讨论了吸附和微生物降解参数不确定条件下,溶解、挥发、吸附和生物降解作用去除苯酚贡献率,对污染源处置的2种情景进行了模拟预测。研究发现,苯酚呈现间歇性泄漏,在地下介质中以吸附相为主,其次为液相和气相,最少为自由相。在参数不确定性影响下,生物降解作用为17.91%~58.02%,并且降水条件会影响苯酚浓度的季节性变化。在未来20年内,在苯酚污染源完全去除和保持现状泄漏条件时,第20年末苯酚总质量去除率分别达到98%和80%以上。识别了多相流模型中敏感性较高的生物降解参数,为石化场地有机物生物降解过程数值模拟提供参考,同时可为我国MNA技术的应用提供理论依据。
- 胡立堂田蕾王岽黄诗棋
- 关键词：非水相液体数值模拟
- 葡萄糖对水-沉积物微界面NH_4^+和O_2流速影响的微电极原位监测被引量：2
- 2012年
- 通过模拟实验,用微电极技术原位监测有机负荷(葡萄糖)对水-沉积物微界面NH4+和O2流速的变化,结果表明:1)有机负荷沉降提高了水-沉积物界面好氧微生物的活性,导致界面耗氧速率加快;2)有机负荷沉降,引起水-沉积物界面上NH4+流先由向水体释放转为向沉积物内流,后慢慢恢复到初始的释氮状态.
- 赵轩丁爱中豆俊峰程莉蓉
- 关键词：微电极溶解氧
- CO_2地质封存泄漏对浅层地下水影响的分析评价被引量：8
- 2014年
- CO2地质封存作为解决CO2排放问题的方法已经越来越受到重视。对于CO2长时间地质封存中可能出现的泄漏问题作为一个该方法的重要技术难题也逐渐被人们所关注,CO2地质封存中一旦出现泄漏问题可能会首先影响到浅层的地下水资源。本文通过总结封存中可能出现的泄漏途径及方式,结合国内外研究泄漏对地下水影响的野外试验和室内实验、数值模型等方法,提出了评价分析封存泄漏对地下水影响的框架和方法。介绍了目前评价的各种方法的缺陷,最后提出了评价中的场地评价、数值模拟、野外试验及室内实验未来的发展方向,三种方式的共同发展能够完善影响评价并且促进CCS工程未来的应用前景。
- 李毅张可霓王笑雨
- 关键词：CO2地质封存地下水分析评价
- 填埋场井筒效应及其对污染监测井监测效果的影响被引量：7
- 2018年
- 构建了填埋场渗漏条件下,含水层-监测井系统水流和污染物运移的代表性概念模型.利用等效渗透系数法描述双重介质系统中的水流运动和水头分布,而多孔介质溶质运移的ADE方程和管流的一维溶质运移方程被分别用来模拟污染物在含水层和井孔中的迁移和分布,最终形成了描述渗滤液渗漏条件下监测井-含水层系统中污染物迁移分布的控制方程.基于Fortan平台,编制了该方程的有限差分求解程序,应用该程序模拟分析了填埋场渗漏条件下,地下水监测井内部及周边水流和溶质的运动、井筒存在对水流和溶质运移的影响.结果表明:井筒效应影响井孔周边的局部地下水流场和浓度场,导致井孔内下部区域污染物浓度增大,井筒外一定区域浓度减小;井筒效应的影响随着径距增加而减小,当径距大于2倍含水层厚度时,井筒效应导致的监测误差最大不超过20%.井径对井筒效应的影响较为复杂,并非单调增加.在本案例中,井径小于0.1m时,井筒效应随着井径增大而增大;反之,当井径大于0.1m后,井筒效应导致的监测误差随着井径增大而减小.含水层渗透系数和比单位弹性贮水系数越大,井筒效应的影响越小.因此具有强渗透性且孔隙度更大的卵、砾石含水层中,井筒效应的影响更小;而对于弱渗透性或中等渗透性的砂土、砂黏土含水层,井筒效应对监测效果的影响更大.
- 徐亚刘玉强胡立堂刘景财董路能昌信
- 关键词：数值模拟填埋场双重介质
- 双层抽水试验中观测井井筒效应的数值模拟研究被引量：4
- 2015年
- 建立了具有代表性的双层含水层抽水概念模型,基于等效渗透系数法建立了井筒—含水层耦合数值模拟模型,利用该模型模拟了双层抽水试验中观测井井筒及周边水头降深的分布、观测井内部水流的垂向分布、含水层与观测井的补给关系。分析了井筒效应的发生机理及观测井井筒内径和径距对井筒效应的影响规律,得出以下主要结论:在双层含水层中利用不完整井抽水时,同一水平位置不同高度处的水头降深不一样,由此导致的垂直方向的水头差会导致观测井内产生垂向水流,水流的流量受观测井井径和径距影响,井径越大流量越大,径距越大流量越小;观测井中的垂向流量会导致井筒周边含水层水头的重分布,此即井筒效应。距离观测井越近,受井筒效应影响越大。同时井筒效应的影响程度和影响范围受观测井井径和径距决定,井径越大影响程度和范围越大,径距越大影响程度和范围越小。
- 徐亚胡立堂刘玉强王健媛董路王琪
- 关键词：数值模拟观测井三维流
