交城县某锰钢厂区域内包气带中锰的迁移转化规律研究

发布时间：2020-06-05 17:45

【摘要】：山西省是全国著名的能源大省,其焦化、煤炭、火电、化工以及冶金产业众多,环境污染问题严重,同时地下水源又是我省生产生活的主要用水,各类企业的污染排放随时威胁着地下水水质的安全,因此研究污染物可能对环境造成影响的预测以及研究其迁移转化规律的就显得十分重要。本文以山西省吕梁市交城县某锰钢厂为研究对象,经过对厂址周边水文地质条件调查以及土壤各项参数的测定,求出了土壤包气带水力参数和垂向渗透系数,并分析了厂区及周边潜在污染源后分析了锰在当地土壤中的迁移转化规律,并在此基础上采用HYDRUS-1D软件建模,预测由于水渣池底部防渗失效而可能引起的地下水污染并给出建议。主要研究结论如下:外源锰主要分布在土壤表层(0-20cm),其向下迁移的能力随外源锰添加量增加而增加;不同形态锰在供试土壤中残留顺序为:残渣态氧化物结合态有机物结合态碳酸盐结合态可交换态。在供试土壤中锰的迁移转化活性较低,易滞留于供试土壤中。酸性淋溶液可导致土柱深层中锰的含量增加且会增加锰在供试土壤中的淋失率。锰在添加了氢氧化钙土柱中的迁移受到限制,其碳酸盐结合态锰的含量同时上升。外源锰进入供试土壤后约80%-90%左右转化为残渣态、氧化物结合态和有机物结合态。经现场调查发现,水渣池与堆渣场为厂区周边可能存在的污染源。由于水渣池污水泄漏通常难以察觉,具有一定的隐蔽性,具有污染地下水的可能性;堆渣场矿渣中的锰可能在雨水淋滤后浸出,通过包气带进入地下水造成污染。通过对水渣池水质的监测以及对堆渣场矿渣的浸出试验最终确定水渣池为主要污染源。通过实验测得当地土壤各项参数的基础上,通过HYDRUS-1D建立垂向一维溶质运移模型,得出了土壤剖面污染物的吸附浓度随时间和深度变化曲线。总结了不同深度剖面土层中污染物的吸附浓度随时间变化规律,泄漏后第十年污染物到达潜水水面,到12年时间后,整个土壤剖面对锰的吸附达到平衡。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X757;X523;X53

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本文编号：2698392