土壤中多氯联苯的洗脱—曝气修复及数值模拟研究
发布时间:2021-05-15 05:40
多氯联苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)是一种持久性有机污染物,具有“致癌、致畸、致突变”三致效应,可以通过土壤、大气、水、生物体等多种介质长期存在于环境并进行迁移,对生态环境和人类健康造成严重危害。由于台州固废拆解区早期落后的拆解工艺,含有多氯联苯的变压器油、酸洗废液等随意倾倒,拆解区已受到严重的土壤多氯联苯污染,对其污染特征及修复技术的研究势在必行,研究将对当地生态效应预测及人体健康评价提供科学依据。本文选取台州市典型固废拆解区土壤PCBs污染为研究对象,在对现场多氯联苯污染特征分析的基础上,通过室内实验和数值模拟等手段探讨PCBs的去除机制,确定土壤PCBs污染的高效修复技术参数,为场地土壤多氯联苯污染修复提供技术参数和科学依据。取得的主要研究成果如下:(1)拆解区土壤已遭受严重的多氯联苯污染,约有47%的土地受到不同程度污染,多氯联苯最高值达到了937ng-g-1,重点污染区主要分布在台州拆解园区沿线一带,水稻和蔬菜出现不同程度的多氯联苯超标,农产品与土壤污染物呈现出一定的相关性。(2)表层土壤中ΣPCBs浓度范围为71.26-113.06ng...
【文章来源】:中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:137 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 多氯联苯污染概况
1.2.1 多氯联苯的性质及危害
1.2.2 多氯联苯污染状况研究
1.3 多氯联苯污染修复研究
1.3.1 多氯联苯污染修复技术
1.3.2 表面活性剂洗脱修复研究
1.3.3 表面活性剂洗脱-曝气修复研究
1.3.4 污染修复数值模拟研究
1.4 研究内容与和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 土壤多氯联苯污染特征分析
2.1 固废拆解区概况
2.1.1 自然地理状况
2.1.2 多氯联苯污染状况
2.2 固废拆解区样品测试
2.2.1 样品采集与处理
2.2.2 实验仪器与试剂
2.2.3 测试方法与步骤
2.3 固废拆解区PCBs污染特征
2.3.1 表层土壤污染特征
2.3.2 土壤剖面污染特征
2.3.3 底泥污染特征
2.3.4 水体污染特征
2.3.5 不同介质对比分析
2.4 小结
3 土壤中PCB_S的洗脱修复研究
3.1 供试土壤性质
3.1.1 实验仪器与试剂
3.1.2 土壤样品处理
3.1.3 土壤性质测试
3.2 表面活性剂洗脱修复
3.2.1 表面活性剂洗脱实验
3.2.2 表面活性剂洗脱效果对比
3.3 土壤淋洗实验
3.3.1 土壤淋滤洗脱
3.3.2 洗脱效果分析
3.4 小结
4 多氯联苯洗脱强化曝气修复
4.1 曝气修复影响因素
4.1.1 曝气修复实验
4.1.2 曝气流量对修复的影响
4.1.3 介质性能对修复的影响
4.1.4 温度对修复的影响
4.2 PCB28修复模型预测及验证
4.2.1 T2VOC数值模拟程序
4.2.2 曝气修复模拟验证
4.3 洗脱强化曝气修复效果
4.3.1 土壤中多氯联苯SEAS修复效果
4.3.2 NAPLs相SEAS修复效果
4.4 小结
5 多氯联苯污染的生物曝气修复研究
5.1 土著微生物的筛选
5.1.1 微生物的分离纯化
5.1.2 微生物的鉴定
5.2 菌株降解影响因素
5.2.1 菌株降解特性实验
5.2.2 菌株降解特性分析
5.3 生物曝气深度修复
5.3.1 生物曝气修复实验
5.3.2 生物曝气修复效果分析
5.4 小结
6 多氯联苯污染运移数值模拟研究
6.1 污染运移二维数值模拟
6.1.1 模型自然条件初始化
6.1.2 污染物点源泄漏运移
6.1.3 污染物自由扩散迁移
6.1.4 修复过程组份微观运移模式
6.2 场地污染运移数值模拟
6.2.1 污染场地概念模型
6.2.2 污染物面源泄漏运移
6.2.3 污染物场地扩散运移
6.2.4 修复过程组份衰减模式
6.3 小结
7 结论及展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历
在学期间发表的学术论文及著作
在学期间科研项目
在学期间所获奖项
【参考文献】:
期刊论文
[1]各向异性对CO2-水两相流体运移的影响——TOUGH2模拟器功能提升[J]. 杨艳林,卜繁婷,王福刚,许天福. 东北大学学报(自然科学版). 2014(08)
[2]环境中多氯联苯的污染现状、处理处置方法及概况研究[J]. 王丽娜. 广东化工. 2014(13)
[3]多氯联苯污染土壤修复技术研究进展[J]. 彭伟,谯华,方振东,郝全龙,张楷,余海波. 化学与生物工程. 2014(06)
[4]电子垃圾拆解场多环境介质多氯联苯(PCBs)污染特征及风险评估[J]. 杨彦,王宗庆,王琼,赵洁,于云江,李定龙. 生态毒理学报. 2014(01)
[5]渗透率空间变异性对重非水相流体运移的影响[J]. 张蔚,施小清,吴剑锋,吴吉春. 高校地质学报. 2013(04)
[6]2种典型电子废弃物回收过程污染分析及控制[J]. 李洋,白建峰,王鹏程,赵新,张承龙,关杰,王景伟. 环境科学与技术. 2013(S2)
[7]典型固废拆解区多氯联苯残留特征研究[J]. 任加国,武倩倩,温汉超,胥韦韦,李成刚. 山东科技大学学报(自然科学版). 2013(05)
[8]饱和带地下水曝气修复技术研究进展[J]. 刘志彬,方伟,陈志龙. 地球科学进展. 2013(10)
[9]TOUGH2在低中放核素地下水迁移模拟中的应用与改进[J]. 张亮,吴吉春,祝晓彬,徐月平. 工程勘察. 2013(06)
[10]土壤中多氯联苯迁移规律及修复研究[J]. 任加国,武倩倩. 安徽农业科学. 2013(09)
博士论文
[1]石油有机污染组分在水位波动带中的分异演化机理研究[D]. 杨明星.吉林大学 2014
[2]天然有机质介导的多氯联苯环境转化与降解机制[D]. 陈蕾.浙江大学 2012
[3]固废拆解地区农田土壤多氯联苯污染调查与生物修复研究[D]. 唐先进.浙江大学 2011
[4]黄岛地下水封洞库水封条件和围岩稳定性分析与评价[D]. 时洪斌.北京交通大学 2010
[5]原位曝气修复地下水NAPLs污染实验研究及模拟[D]. 陈华清.中国地质大学 2010
[6]中国大气和土壤中多氯联苯空间分布特征及规律研究[D]. 张志.哈尔滨工业大学 2010
[7]电子垃圾中多氯联苯的环境转移和潜在的健康风险[D]. 赵高峰.中国科学院研究生院(水生生物研究所) 2006
[8]原位曝气去除地下水中MTBE及数学模拟研究[D]. 郑艳梅.天津大学 2005
[9]表面活性剂对有机污染物在土壤/沉积物上吸附行为的调控机制[D]. 杨坤.浙江大学 2004
[10]表面活性剂在土壤有机污染修复中的作用及机理[D]. 陈宝梁.浙江大学 2004
硕士论文
[1]多氯联苯重度污染土壤的淋洗修复技术研究[D]. 张方立.华南理工大学 2014
[2]多氯联苯污染现状、管控政策和检测方法研究[D]. 林咸真.浙江大学 2014
[3]高效多氯联苯降解菌的筛选鉴定与降解性能研究[D]. 唐伟.浙江大学 2013
[4]多氯联苯污染地下水原位修复的室内模拟研究[D]. 邱明英.吉林大学 2012
[5]表面活性剂强化AS修复石油污染的浅层地下水研究[D]. 王天野.吉林大学 2011
[6]表面活性剂对多环芳烃污染土壤的修复研究[D]. 刘敏.华北电力大学(北京) 2011
[7]土壤中多氯联苯迁移特征实验及数值模拟研究[D]. 李晓姣.太原理工大学 2010
[8]电子垃圾拆解区污染土壤中多氯联苯含量分布及植物修复研究[D]. 张雪莲.南京林业大学 2008
[9]废旧电子产品拆解对农田土壤复合污染特征及其调控修复研究[D]. 王家嘉.贵州大学 2008
[10]我国土壤中多氯联苯污染分布及源解析[D]. 阙明学.哈尔滨工程大学 2007
本文编号:3187061
【文章来源】:中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:137 页
【学位级别】:博士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 多氯联苯污染概况
1.2.1 多氯联苯的性质及危害
1.2.2 多氯联苯污染状况研究
1.3 多氯联苯污染修复研究
1.3.1 多氯联苯污染修复技术
1.3.2 表面活性剂洗脱修复研究
1.3.3 表面活性剂洗脱-曝气修复研究
1.3.4 污染修复数值模拟研究
1.4 研究内容与和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 土壤多氯联苯污染特征分析
2.1 固废拆解区概况
2.1.1 自然地理状况
2.1.2 多氯联苯污染状况
2.2 固废拆解区样品测试
2.2.1 样品采集与处理
2.2.2 实验仪器与试剂
2.2.3 测试方法与步骤
2.3 固废拆解区PCBs污染特征
2.3.1 表层土壤污染特征
2.3.2 土壤剖面污染特征
2.3.3 底泥污染特征
2.3.4 水体污染特征
2.3.5 不同介质对比分析
2.4 小结
3 土壤中PCB_S的洗脱修复研究
3.1 供试土壤性质
3.1.1 实验仪器与试剂
3.1.2 土壤样品处理
3.1.3 土壤性质测试
3.2 表面活性剂洗脱修复
3.2.1 表面活性剂洗脱实验
3.2.2 表面活性剂洗脱效果对比
3.3 土壤淋洗实验
3.3.1 土壤淋滤洗脱
3.3.2 洗脱效果分析
3.4 小结
4 多氯联苯洗脱强化曝气修复
4.1 曝气修复影响因素
4.1.1 曝气修复实验
4.1.2 曝气流量对修复的影响
4.1.3 介质性能对修复的影响
4.1.4 温度对修复的影响
4.2 PCB28修复模型预测及验证
4.2.1 T2VOC数值模拟程序
4.2.2 曝气修复模拟验证
4.3 洗脱强化曝气修复效果
4.3.1 土壤中多氯联苯SEAS修复效果
4.3.2 NAPLs相SEAS修复效果
4.4 小结
5 多氯联苯污染的生物曝气修复研究
5.1 土著微生物的筛选
5.1.1 微生物的分离纯化
5.1.2 微生物的鉴定
5.2 菌株降解影响因素
5.2.1 菌株降解特性实验
5.2.2 菌株降解特性分析
5.3 生物曝气深度修复
5.3.1 生物曝气修复实验
5.3.2 生物曝气修复效果分析
5.4 小结
6 多氯联苯污染运移数值模拟研究
6.1 污染运移二维数值模拟
6.1.1 模型自然条件初始化
6.1.2 污染物点源泄漏运移
6.1.3 污染物自由扩散迁移
6.1.4 修复过程组份微观运移模式
6.2 场地污染运移数值模拟
6.2.1 污染场地概念模型
6.2.2 污染物面源泄漏运移
6.2.3 污染物场地扩散运移
6.2.4 修复过程组份衰减模式
6.3 小结
7 结论及展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历
在学期间发表的学术论文及著作
在学期间科研项目
在学期间所获奖项
【参考文献】:
期刊论文
[1]各向异性对CO2-水两相流体运移的影响——TOUGH2模拟器功能提升[J]. 杨艳林,卜繁婷,王福刚,许天福. 东北大学学报(自然科学版). 2014(08)
[2]环境中多氯联苯的污染现状、处理处置方法及概况研究[J]. 王丽娜. 广东化工. 2014(13)
[3]多氯联苯污染土壤修复技术研究进展[J]. 彭伟,谯华,方振东,郝全龙,张楷,余海波. 化学与生物工程. 2014(06)
[4]电子垃圾拆解场多环境介质多氯联苯(PCBs)污染特征及风险评估[J]. 杨彦,王宗庆,王琼,赵洁,于云江,李定龙. 生态毒理学报. 2014(01)
[5]渗透率空间变异性对重非水相流体运移的影响[J]. 张蔚,施小清,吴剑锋,吴吉春. 高校地质学报. 2013(04)
[6]2种典型电子废弃物回收过程污染分析及控制[J]. 李洋,白建峰,王鹏程,赵新,张承龙,关杰,王景伟. 环境科学与技术. 2013(S2)
[7]典型固废拆解区多氯联苯残留特征研究[J]. 任加国,武倩倩,温汉超,胥韦韦,李成刚. 山东科技大学学报(自然科学版). 2013(05)
[8]饱和带地下水曝气修复技术研究进展[J]. 刘志彬,方伟,陈志龙. 地球科学进展. 2013(10)
[9]TOUGH2在低中放核素地下水迁移模拟中的应用与改进[J]. 张亮,吴吉春,祝晓彬,徐月平. 工程勘察. 2013(06)
[10]土壤中多氯联苯迁移规律及修复研究[J]. 任加国,武倩倩. 安徽农业科学. 2013(09)
博士论文
[1]石油有机污染组分在水位波动带中的分异演化机理研究[D]. 杨明星.吉林大学 2014
[2]天然有机质介导的多氯联苯环境转化与降解机制[D]. 陈蕾.浙江大学 2012
[3]固废拆解地区农田土壤多氯联苯污染调查与生物修复研究[D]. 唐先进.浙江大学 2011
[4]黄岛地下水封洞库水封条件和围岩稳定性分析与评价[D]. 时洪斌.北京交通大学 2010
[5]原位曝气修复地下水NAPLs污染实验研究及模拟[D]. 陈华清.中国地质大学 2010
[6]中国大气和土壤中多氯联苯空间分布特征及规律研究[D]. 张志.哈尔滨工业大学 2010
[7]电子垃圾中多氯联苯的环境转移和潜在的健康风险[D]. 赵高峰.中国科学院研究生院(水生生物研究所) 2006
[8]原位曝气去除地下水中MTBE及数学模拟研究[D]. 郑艳梅.天津大学 2005
[9]表面活性剂对有机污染物在土壤/沉积物上吸附行为的调控机制[D]. 杨坤.浙江大学 2004
[10]表面活性剂在土壤有机污染修复中的作用及机理[D]. 陈宝梁.浙江大学 2004
硕士论文
[1]多氯联苯重度污染土壤的淋洗修复技术研究[D]. 张方立.华南理工大学 2014
[2]多氯联苯污染现状、管控政策和检测方法研究[D]. 林咸真.浙江大学 2014
[3]高效多氯联苯降解菌的筛选鉴定与降解性能研究[D]. 唐伟.浙江大学 2013
[4]多氯联苯污染地下水原位修复的室内模拟研究[D]. 邱明英.吉林大学 2012
[5]表面活性剂强化AS修复石油污染的浅层地下水研究[D]. 王天野.吉林大学 2011
[6]表面活性剂对多环芳烃污染土壤的修复研究[D]. 刘敏.华北电力大学(北京) 2011
[7]土壤中多氯联苯迁移特征实验及数值模拟研究[D]. 李晓姣.太原理工大学 2010
[8]电子垃圾拆解区污染土壤中多氯联苯含量分布及植物修复研究[D]. 张雪莲.南京林业大学 2008
[9]废旧电子产品拆解对农田土壤复合污染特征及其调控修复研究[D]. 王家嘉.贵州大学 2008
[10]我国土壤中多氯联苯污染分布及源解析[D]. 阙明学.哈尔滨工程大学 2007
本文编号:3187061
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