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气动力循环井强化Fe^(2+)/O_(2)/配体高级氧化体系修复对硝基酚污染地下水
1
作者 赵薇 张成武 +3 位作者 张慧 姚禹 辛思怡 秦传玉 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期820-828,共9页
本研究将气动力循环井(GCW)与Fe^(2+)活化O_(2)的高级氧化体系耦合,在持续补充地下水含氧量的同时实现修复药剂的高效传输和均匀分布,以强化Fe^(2+)/O_(2)/配体高级氧化体系的修复效果.通过二维模拟槽实验,结合示踪染色等可视化手段,明... 本研究将气动力循环井(GCW)与Fe^(2+)活化O_(2)的高级氧化体系耦合,在持续补充地下水含氧量的同时实现修复药剂的高效传输和均匀分布,以强化Fe^(2+)/O_(2)/配体高级氧化体系的修复效果.通过二维模拟槽实验,结合示踪染色等可视化手段,明确了GCW作用下地下水流场的变化规律和溶质传输强化效果.在此基础上,选取三聚磷酸钠(STPP)为配体,通过井内注入药剂的方式,考察了高级氧化体系修复对硝基酚(PNP)污染含水层的效果.结果表明,GCW实现了对药剂的高效传输、为高级氧化反应提供充足的O_(2),在GCW强化作用下,整个模拟槽内PNP均有降解,15h平均降解率达62%,成果为有机污染地下水的高效修复提供了新的思路. 展开更多
关键词 地下水污染 气动力循环井 二价铁活化氧气 三聚磷酸钠 对硝基酚
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典型涉煤产业集聚区地下水污染风险评价与分级预测
2
作者 周来 刘延卓 +4 位作者 亓增刚 王磊 孟磊 冯启言 戎艳青 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期396-406,共11页
涉煤产业集聚区污染源数量大且分布集中,容易诱发地下水污染,开展地下水污染风险评价对保护该类地区地下水环境具有重要意义。以山西省某涉煤产业集聚区为研究区,采用DRASTIC与PLEIK模型分别对研究区孔隙水含水层与岩溶水含水层脆弱性... 涉煤产业集聚区污染源数量大且分布集中,容易诱发地下水污染,开展地下水污染风险评价对保护该类地区地下水环境具有重要意义。以山西省某涉煤产业集聚区为研究区,采用DRASTIC与PLEIK模型分别对研究区孔隙水含水层与岩溶水含水层脆弱性进行评价,使用层次分析法(AHP)确定PLEIK模型中各指标权重,并综合污染源荷载与地下水脆弱性来表征研究区地下水污染风险。同时结合研究区地下水采样点水质等级,利用随机森林(RF)分类算法构建地下水污染风险分级预测方法,与叠置指数法的评价结果进行对比。结果表明:(1)研究区内污染源荷载较高,高污染源荷载区占比约为26.73%,这与涉煤产业污染源分布较为集中的特点有关,在量化污染源荷载时,多个污染源叠加效应明显;(2)研究区地下水综合脆弱性以中等级为主,中等脆弱性区占比约为82.59%,孔隙水含水层高脆弱区主要位于研究区东部与东南部山前平原地带,岩溶水含水层高脆弱区主要分布在汾河以北岩溶裸露区;(3)基于叠置指数法所计算出的研究区地下水低、中、高污染风险区面积占比分别为3.55%、59.67%、36.77%,与实际取样点水质等级的一致率为75%;(4)使用RF预测的地下水污染风险以低风险为主,其分级结果与实际取样点水质的一致率为97.7%,较叠置指数法计算出的结果准确性提高了约22.7%。评价结果以期为研究区地下水污染管控工作提供依据和参考。 展开更多
关键词 地下水污染风险评价 脆弱性评价 污染源荷载评价 分级预测 涉煤产业集聚区
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响应面法优化Fe0/H_(2)O_(2)体系降解染料废水的工艺条件及机理
3
作者 贾艳萍 马艳菊 +3 位作者 管文昕 杨彬 张健 张兰河 《化工学报》 北大核心 2025年第1期348-362,共15页
染料废水具有色度大、成分复杂、生物毒性强和难降解的特点。Fe^(0)/H_(2)O_(2)体系氧化能力强、反应快速高效、成本低廉,可有效去除染料废水中的难降解污染物。采用Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺处理染料废水,利用响应面法优化工艺运行条件,... 染料废水具有色度大、成分复杂、生物毒性强和难降解的特点。Fe^(0)/H_(2)O_(2)体系氧化能力强、反应快速高效、成本低廉,可有效去除染料废水中的难降解污染物。采用Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺处理染料废水,利用响应面法优化工艺运行条件,通过电子顺磁共振波谱仪(EPR)检测活性自由基,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)分析染料废水处理前后有机物成分的变化,考察染料废水中结晶紫、藏红T、TOC、COD和色度的去除率变化,探究染料废水的降解动力学和降解机理。结果表明:在初始pH为3、Fe^(0)浓度为0.3 g/L、H_(2)O_(2)投加量为20 ml/L的条件下,利用响应面法预测结晶紫去除率为97.94%,与实测值仅相差0.36%(<2%);藏红T去除率为77.31%,与实测值仅相差1.3%(<2%)。由动力学分析可知:结晶紫、藏红T、COD和色度的降解过程符合BMG动力学模型,相关系数大于0.98,结晶紫的初始降解速率最快。由EPR分析可知:·OH为Fe^(0)/H_(2)O_(2)降解染料废水的主要活性物种;通过FT-IR和UV-Vis检测分析可知:Fe^(0)/H_(2)O_(2)工艺对结晶紫和藏红T的去除效果最好,染料分子被氧化成分子量小的中间体或小分子物质;由气相色谱-质谱(GC-MS)分析可知:结晶紫与藏红T分子结构被·OH破坏,随着反应的进行产生的中间产物逐渐被降解,最终分解为CO_(2)和H_(2)O。 展开更多
关键词 自由基 响应面模型 染料废水 动力学 降解
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华北平原地区城市内河沿岸生态修复工程设计实例
4
作者 李峰 王娜 《水利规划与设计》 2025年第2期134-138,共5页
对华北平原地区城市内河水域及沿岸两侧的生态农业排水进行水质净化,以实现水质的保持及持续改善。根据河道地理走势、周边环境及未来发展规划,采用“强化复合式潜流湿地+表流湿地+自然湿地”的旁路湿地净化系统,制定符合排放标准的河... 对华北平原地区城市内河水域及沿岸两侧的生态农业排水进行水质净化,以实现水质的保持及持续改善。根据河道地理走势、周边环境及未来发展规划,采用“强化复合式潜流湿地+表流湿地+自然湿地”的旁路湿地净化系统,制定符合排放标准的河道沿岸生态修复工艺。该工艺能有效改善农业排水水质,实现水质保持,具有适用性强、能耗低、技术稳定可靠、操作简便等优点,可为其他内河沿岸生态修复工程提供设计参考。 展开更多
关键词 强化复合式潜流湿地 表流湿地 生态修复 旁路净化系统
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岩溶山区城市地下水污染溯源及治理研究——以贵阳某岩溶泉域为例
5
作者 胡德勇 任维 +2 位作者 李婕 朱建华 龚效宇 《四川有色金属》 2025年第1期56-60,共5页
岩溶山区生态环境脆弱,在岩溶山区城市发展进程中,城市生活污水对岩溶地下水系统影响较大,生活污水往往成为岩溶山区城市地下水污染的主要来源。尤其在老旧小区,污水管网破损常见,生活污水渗漏现象点多面广,污染扩散速度快,治理难度大... 岩溶山区生态环境脆弱,在岩溶山区城市发展进程中,城市生活污水对岩溶地下水系统影响较大,生活污水往往成为岩溶山区城市地下水污染的主要来源。尤其在老旧小区,污水管网破损常见,生活污水渗漏现象点多面广,污染扩散速度快,治理难度大。本文以贵阳市某岩溶泉域为研究对象,通过溯源调查、地下水示踪试验、污染监测等方法对地下水污染开展溯源排查。查明地下水污染通道,揭示地下水污染污染成因模式,并提出源头控制的治理模式,治理成效显著,为岩溶山区城市地下水污染溯源及治理提供了经验和借鉴模式。 展开更多
关键词 岩溶山区 城市地下水 污染溯源 污染治理
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砷、汞在水位波动带中迁移转化规律的试验研究
6
作者 赵润苛 张永波 +2 位作者 李京玲 时红 郑强 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期158-166,共9页
【目的】对污染物在地下水位波动带中迁移转化规律的认识是探究地下水污染根源的重要突破口。【方法】以地下水溶质运移理论为基础,通过进行水位波动下的土柱模拟试验,分析了水位波动带中砷、汞在不同水位波动幅度(ΔH=0 cm、10 cm、20 ... 【目的】对污染物在地下水位波动带中迁移转化规律的认识是探究地下水污染根源的重要突破口。【方法】以地下水溶质运移理论为基础,通过进行水位波动下的土柱模拟试验,分析了水位波动带中砷、汞在不同水位波动幅度(ΔH=0 cm、10 cm、20 cm)情况下的迁移转化规律。【结果】结果显示:各取样点土壤水中总砷和As(Ⅴ)浓度的变化幅度与水位波动幅度增减趋势相同,整体表现为柱3(ΔH=20 cm)>柱2(ΔH=10 cm),但土壤水中汞的浓度不受水位波动的影响,整体呈上升趋势。【结论】结果表明:水位的周期性波动主要通过影响波动带介质中关键环境要素特征,进而影响砷在波动带中的迁移转化规律,且水位波动幅度与该影响程度呈正相关,故在进行地下水砷污染风险评价时,不可忽视地下水位波动对砷运移的影响。 展开更多
关键词 水位波动 波动幅度 水环境 砷 汞 迁移转化
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异龙湖区浅层地下水NO_(3)^(-)-N浓度时空变化及其来源解析
7
作者 蒋存征 陈安强 +6 位作者 胡万里 付斌 朱林立 刘云娥 黎明琦 王炽 张丹 《生态环境学报》 北大核心 2025年第4期570-580,共11页
明确异龙湖区浅层地下水中NO_(3)^(-)的主要来源、转化过程及主要驱动因素,对防治地下水氮污染和合理利用水资源具有重要意义。于2020年雨季(8月)和2021年旱季(5月)选择异龙湖区农田灌溉井(13个)和居民区生活用水井(10个),共采集46个地... 明确异龙湖区浅层地下水中NO_(3)^(-)的主要来源、转化过程及主要驱动因素,对防治地下水氮污染和合理利用水资源具有重要意义。于2020年雨季(8月)和2021年旱季(5月)选择异龙湖区农田灌溉井(13个)和居民区生活用水井(10个),共采集46个地下水样品。运用水化学和氮氧同位素(δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-))技术并结合同位素混合模型(SIAR),明确地下水中NO_(3)^(-)的时空分布、转化过程、来源及不同来源氮对地下水NO_(3)^(-)的贡献。结果表明,地下水中氮浓度和形态均受土地利用和雨旱季变化的影响,农田地下水中氮浓度高于民用地,旱季高于雨季。农用地25%的采样点地下水ρ(NO_(3)^(-)-N)超过地下水III类水质要求(GB/T 14848—2017)规定的20 mg·L^(-1)。水土环境对农用地浅层地下水氮浓度影响较大,反映和影响地下水氮浓度的关键性因子是水中的EC、pH、DO和温度(t),而土壤碳氮指标对地下水氮浓度影响较弱。硝化作用是异龙湖区地下水中主要的氮转化过程,地下水NO_(3)^(-)主要来源于粪污氮、土壤有机氮、化肥氮,其对民用地和农用地的贡献率分别为46.02%、25.83%、21.49%和35.27%、34.39%、24.57%。因此,改善污水收集处理设施、合理堆置和施用粪肥、控制土壤氮淋失是防治异龙湖区地下水中NO_(3)^(-)污染的重要策略。 展开更多
关键词 浅层地下水 硝酸盐来源 同位素 时空变化
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基于升尺度离散裂隙—基质模型的裂隙水反应运移数值模拟与软件开发
8
作者 刘殿广 杨蕴 +3 位作者 袁奕梁 窦智 吴剑锋 吴吉春 《高校地质学报》 北大核心 2025年第1期14-23,共10页
裂隙水反应运移模拟是地球科学和环境工程领域的研究热点与难点,传统的等效多孔介质模型或离散裂隙网络模型在刻画复杂裂隙网络中的水流和溶质运移过程时存在一定的局限性。文章开发裂隙水反应运移数值模拟软件FracRTM,基于离散裂隙网络... 裂隙水反应运移模拟是地球科学和环境工程领域的研究热点与难点,传统的等效多孔介质模型或离散裂隙网络模型在刻画复杂裂隙网络中的水流和溶质运移过程时存在一定的局限性。文章开发裂隙水反应运移数值模拟软件FracRTM,基于离散裂隙网络(Discrete Fracture Network,DFN),采用升尺度离散裂隙—基质模型(Upscaled Discrete Fracture Matrix Model,UDFM)构建连续体网格并计算等效渗透率和孔隙率,采用开源反应运移数值模拟程序模拟裂隙—基质系统中地下水流动、溶质运移和化学反应的物理—化学过程。文章介绍了FracRTM的总体设计与功能模块,同时基于FracRTM进行了酸性矿坑水在碳酸盐岩裂隙网络中迁移过程的数值模拟案例分析,以验证软件的有效性。 展开更多
关键词 裂隙水 反应运移模拟 数值模型 软件开发
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可渗透反应墙耦合抽出-注入水力控制技术在石化污染场地地下水修复中的应用
9
作者 周慧娣 杨昱 +5 位作者 徐祥健 邓圣 夏甫 韩旭 肖瀚 姜永海 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期225-231,共7页
选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污... 选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污染物去除性能)设置不同情景,对比分析不同情景的模拟结果,通过数据分析拟合推导出污染物去除率r与抽出-注入量Q、含水层渗透系数K、污染物去除效率η之间的定量关系表达式,指导该技术在实际场地应用时的关键参数设置。以山东某石化污染场地为例进行对比实验,发现修复2 a后耦合修复技术和单一修复技术的污染物去除率分别为75.2%~80.1%和12.9%~14.7%,表明耦合修复技术在渗透性较差、水力梯度较小的污染场地修复效果明显好于单一修复技术。 展开更多
关键词 石化污染场地 污染地下水修复 PRB耦合抽出-注入水力控制技术 修复效果 影响因素
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灌排洗盐条件下吉林西部灌区地下水水质演变特征分析
10
作者 陈彩蝶 王宇 +3 位作者 卞建民 吕川 汪彦辰 王世界 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期112-119,共8页
为了明晰吉林西部盐渍灌区地下水水质演变特征和地下水化学组分来源,选取2012—2014年和2019—2020年地下水水质监测数据,综合采用数理统计、图解法、熵权贝叶斯、因子分析、绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,开展吉林西部灌区... 为了明晰吉林西部盐渍灌区地下水水质演变特征和地下水化学组分来源,选取2012—2014年和2019—2020年地下水水质监测数据,综合采用数理统计、图解法、熵权贝叶斯、因子分析、绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)模型,开展吉林西部灌区地下水化学特征、水质评价和水化学组分溯源解析研究。结果表明:灌区及周边地下水Fe、F、Mn、三氮化合物严重超标;水化学类型主要为HCO^(-)_(3)-Na^(+)-Ca^(2+)型的弱碱性水,受岩石溶滤和蒸发结晶作用影响,长期灌排洗盐使灌区及周边盐碱化现象得到改善;研究期内灌区及周边潜水Ⅳ、Ⅴ类水占比共增加5.3个百分点,承压水中Ⅳ、Ⅴ类水占比共减少4.0个百分点;溶滤-次生富集作用对地下水水质的影响最大,使水中可溶性离子、TDS、总硬度等组分浓度上升;盐碱地开发水田灌区导致区域农业活动对地下水化学组分的影响加大。 展开更多
关键词 盐渍灌区 APCS-MLR模型 水化学特征 水质评价 溯源解析 吉林西部
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典型产业含氟废水来源与综合治理技术研究现状
11
作者 罗立群 张倩倩 田国庆 《中国矿业》 北大核心 2025年第4期178-189,共12页
氟性质活泼、分布广泛,虽是人体的微量元素,但高氟含量物质的接触通常对动植物和人体有害,容易引发氟斑牙、氟骨症、神经系统病变、破坏生态系统平衡等问题。本文探讨了典型工业领域氟排放的来源、环境影响和含氟废水除氟治理技术与处... 氟性质活泼、分布广泛,虽是人体的微量元素,但高氟含量物质的接触通常对动植物和人体有害,容易引发氟斑牙、氟骨症、神经系统病变、破坏生态系统平衡等问题。本文探讨了典型工业领域氟排放的来源、环境影响和含氟废水除氟治理技术与处理方法,分析了含氟废水处理特点及面临挑战,有利于推动生态环境建设、保护人体健康。介绍了氟污染特点和生态影响,归纳了磷化工,氢氟酸生产、钢铁冶炼、铝电解等传统行业中含氟废水来源、产出特征与环境影响;探讨了光伏、锂电池、石墨提纯、半导体产业等典型新型产业在精密加工或高端制造过程中,含氟废水的产生环节与含氟产物特征。为此,分类梳理化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、流化床结晶法、离子交换与膜分离法等五类常见含氟废水处理技术的发展现状,对比分析其除氟效果和应用特征,指出化学沉淀法可针对高浓度含氟废水,工业应用广泛,但产生的污泥量较大,容易造成二次污染,需要添加混凝剂,与混凝沉淀相结合,才能获得满意的效果;而吸附法处理低浓度废水应用广泛且高效,需注意吸附剂的品种选择和共存离子的影响;流化床结晶法、膜分离法等新技术能更方便、更高效地处理含氟废水,但存在价格昂贵,待处理废水浓度低等。目前仍面临除氟过程的适应性与安全性、除氟试剂的广泛性与高效性、再生性与经济性的挑战。根据含氟废水的特性,筛选合适的处理方法,辅以合适的除氟试剂,将提升氟化物治理技术水平,促进生态环境的建设。 展开更多
关键词 含氟废水 环境源 除氟技术 混凝沉淀 吸附剂
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减压汇流式PRB污染物迁移阻控性能研究
12
作者 郑凯旋 李义豪 +11 位作者 李富丽 陈平 区杰泳 雷蕾 陈岩贽 王炜 丁洁 彭香琴 刘娜 温勇 刘晓文 王洪涛 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期829-840,共12页
减压汇流式渗透性反应墙(PC-PRB)是一种绿色可持续的地下水原位修复技术.本研究基于地下水运动和污染物迁移数学模型,创新性地提出网格自适应细化算法,并开发了基于此算法的污染物对流-弥散数值模拟软件PRB-Trans;利用PRB-Trans解析了... 减压汇流式渗透性反应墙(PC-PRB)是一种绿色可持续的地下水原位修复技术.本研究基于地下水运动和污染物迁移数学模型,创新性地提出网格自适应细化算法,并开发了基于此算法的污染物对流-弥散数值模拟软件PRB-Trans;利用PRB-Trans解析了减压汇流过程对PC-PRB污染物捕集性能的影响规律;在给定模拟污染源条件下,与连续式PRB(C-PRB)相比,PC-PRB所需的PRB长度L_(PRB)和PRB高度H_(PRB)分别减少40.0%和70.0%;PC-PRB平面和剖面污染物处理效率分别增加102.9%和348.3%.影响因素探究结果表明,随着导水管长度L_(p)的增加,PC-PRB所需的L_(PRB)和H_(PRB)减少,但减少幅度逐渐降低,同时,PRB厚度H_(PRB)显著增加,导致PRB填料体积增大.为避免此情况出现,建议L_(p)/L_(PRB)比值小于2.此外,由于减压汇流井的混合调配功能和缓冲层的均匀布水功能,PC-PRB可有效解决C-PRB填料利用率低和局部击穿等问题,显示出其在地下水修复领域的应用潜力. 展开更多
关键词 渗透性反应墙 减压汇流 污染物迁移阻控 数值模拟 影响因素分析
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鄱阳湖周缘地下水中磷的空间分布与富集机理
13
作者 葛正 张馨心 +3 位作者 柯贤忠 黎曙毓 黎清华 邓娅敏 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期273-281,294,共10页
磷是地表水体中的重要限制性营养元素,地下水中的磷是地表水中总磷的重要来源之一。研究地下水中磷的空间分布及其富集机理,可为区域湿地生态安全和地下水资源的合理开发利用提供科学依据。以鄱阳湖周缘的江北平原和鄱阳湖平原地下水为... 磷是地表水体中的重要限制性营养元素,地下水中的磷是地表水中总磷的重要来源之一。研究地下水中磷的空间分布及其富集机理,可为区域湿地生态安全和地下水资源的合理开发利用提供科学依据。以鄱阳湖周缘的江北平原和鄱阳湖平原地下水为研究对象,应用水化学分析和多元统计分析等方法,查明了鄱阳湖流域地下水中磷含量的空间分布特征及其富集机理。结果表明:江北平原地下水中磷的浓度范围为0~2.52 mg/L,其中48.57%的样本点超过Ⅳ类地表水中磷浓度的限值(0.40 mg/L),其主要分布于长江古河道及长江河曲附近,江北平原地下水中磷富集的主要原因是铁氧化物的还原性溶解和有机质的降解;鄱阳湖平原地下水中磷的浓度为0~1.95 mg/L,其中12.82%的样本点超过Ⅳ类地表水中磷浓度的限值,集中分布于赣江三角洲局部区域,除了铁氧化物的还原性溶解外,鄱阳湖平原地下水中的磷主要来源于人类活动。研究结果对鄱阳湖周缘地区地下水资源的可持续开发利用和生态环境保护具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 磷 地下水 空间分布 富集机理 鄱阳湖
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基于SEM和RF的和田绿洲区浅层高氟地下水水质主控因素分析与氟浓度分布预测
14
作者 蒋悦 郑天亮 +3 位作者 李景吉 杨晴雯 黄振富 王双成 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期264-272,共9页
高氟地下水是全球广泛分布的环境地质问题,本研究基于结构方程模型(SEM)和随机森林(RF)算法开展新疆和田绿洲区浅层高氟地下水水质主控因素及氟浓度分布预测研究。结果表明:干旱气候条件下矿物溶解(β=0.99)及离子交换作用(β=0.68)对... 高氟地下水是全球广泛分布的环境地质问题,本研究基于结构方程模型(SEM)和随机森林(RF)算法开展新疆和田绿洲区浅层高氟地下水水质主控因素及氟浓度分布预测研究。结果表明:干旱气候条件下矿物溶解(β=0.99)及离子交换作用(β=0.68)对地下水水质具有重要贡献,与地下水矿物饱和指数、氯碱指数及Gibbs模型分析结果一致;基于RF算法构建的预测模型指示浅层高氟地下水主要分布于绿洲区中部,特征变量贡献度分析表明蒸发浓缩作用以及碱性pH值条件是高氟地下水形成的重要调控因素。研究结果可为和田绿洲区浅层高氟地下水的分布预测及环境调控机制提供新认识,也可为区域安全供水战略提供指导。 展开更多
关键词 和田绿洲区 浅层高氟地下水 结构方程模型(SEM) 随机森林(RF)算法 水质评价与预测
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陶枣盆地岩溶水水化学特征及劣变机制
15
作者 曹杰 邢立亭 +6 位作者 陈洪年 张飞 邢学韬 刘锁柱 赵洋洋 邓兴 高帅 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期282-294,共13页
煤矿开采造成陶枣盆地奥陶系灰岩裂隙岩溶水SO_(4)^(2-)浓度超标,岩溶水水质劣变。综合运用数理统计、图解法、硫氧同位素分析、水文地球化学模拟和PCA-APCS-MLR模型等方法对研究区岩溶水水化学特征及劣变机制进行了分析。结果表明:①... 煤矿开采造成陶枣盆地奥陶系灰岩裂隙岩溶水SO_(4)^(2-)浓度超标,岩溶水水质劣变。综合运用数理统计、图解法、硫氧同位素分析、水文地球化学模拟和PCA-APCS-MLR模型等方法对研究区岩溶水水化学特征及劣变机制进行了分析。结果表明:①研究区岩溶水主要为弱碱性水,岩溶水中SO_(4)^(2-)浓度范围为106.09~1133.51 mg/L,高值区主要分布在各水源地集中排泄点附近,水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Ca和SO_(4)·HCO_(3)-Ca型为主;②研究区的水化学组分受岩石风化作用的控制,主要来源为碳酸盐岩溶解,存在阳离子交替吸附作用;③岩溶水中δ^(34)S-SO_(4)^(2-)介于-1.7‰~3.3‰之间、δ^(18)O-SO_(4)^(2-)介于1.2‰~12.6‰之间,反映SO_(4)^(2-)来源较为单一,对δ^(34)S-SO_(4)^(2-)和δ^(18)O-SO_(4)^(2-)各来源特征值的分析表明,串层污染、矿坑排水沿河道渗漏以及大气降水下渗为岩溶水中SO_(4)^(2-)的主要来源途径,其来源平均贡献率分别为44.28%、30.00%、25.72%;④采矿活动致使煤系地层高SO_(4)^(2-)浓度矿坑水进入岩溶水引发地下水流系统变异,这是陶枣盆地岩溶水水质劣变的根本原因。本研究对陶枣盆地岩溶水的污染防控和供水安全具有指导意义。 展开更多
关键词 岩溶水 水化学特征 劣变机制 地下水流系统 陶枣盆地
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响应面优化钙矾石沉淀法去除闭坑煤矿老窑水中硫酸根
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作者 李晴 李硕阳 +5 位作者 胡紫如 苗志加 代峰刚 闫巧芝 余琪琪 赵志瑞 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期63-70,共8页
为降低闭坑煤矿老窑水对水环境的危害,开展钙矾石[Ca_(6)[Al(OH)_(6)]_(2)(SO_(4))_(3)·26H_(2)O]沉淀法去除老窑水中高浓度SO_(4)^(2-)、Fe^(3+)和Mn^(2+)的工艺优化研究。采用单因素实验系统分析了初始pH、n(Al^(3+))/n(SO_(4)^(... 为降低闭坑煤矿老窑水对水环境的危害,开展钙矾石[Ca_(6)[Al(OH)_(6)]_(2)(SO_(4))_(3)·26H_(2)O]沉淀法去除老窑水中高浓度SO_(4)^(2-)、Fe^(3+)和Mn^(2+)的工艺优化研究。采用单因素实验系统分析了初始pH、n(Al^(3+))/n(SO_(4)^(2-))和n(Ca^(2+))/n(SO_(4)^(2-))对SO_(4)^(2-)去除效果及Ca^(2+)和Al^(3+)残留质量浓度的影响,结果表明,当初始pH=11.5,n(Al^(3+))/n(SO_(4)^(2-))=0.8,n(Ca^(2+))/n(SO_(4)^(2-))=1.5,反应时间为1 h时,SO_(4)^(2-)去除率达到最大(81.85%),Fe^(3+)、Mn^(2+)去除率均保持较高水平,Ca^(2+)和Al^(3+)平均残留质量浓度分别为18.05 mg/L和29.96 mg/L。采用Box-Behnken响应面法对工艺条件进行优化,结果显示最优工艺条件为初始pH=11.557,n(Al^(3+))/n(SO_(4)^(2-))=0.858,n(Ca^(2+))/n(SO_(4)^(2-))=1.705,此条件下SO_(4)^(2-)实际去除率为85.470%,Al^(3+)、Ca^(2+)平均残留质量浓度分别为2.32 mg/L和29.64 mg/L,二次污染低。 展开更多
关键词 闭坑煤矿 老窑水 钙矾石 硫酸根去除 响应面
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阿克苏河流域平原区地下水位动态变化及归因分析
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作者 包芝林 吴彬 +2 位作者 王翠 杜明亮 班静雅 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第2期128-140,共13页
研究干旱区流域地下水位动态变化及其响应关系,对加强地下水资源有效管控具有重要意义。该文以阿克苏河流域平原区为研究区,基于2011-2022年地下水水位埋深、高精度降水数据集以及土地利用等数据,采用重心迁移模型、冗余分析及随机森林... 研究干旱区流域地下水位动态变化及其响应关系,对加强地下水资源有效管控具有重要意义。该文以阿克苏河流域平原区为研究区,基于2011-2022年地下水水位埋深、高精度降水数据集以及土地利用等数据,采用重心迁移模型、冗余分析及随机森林模型等方法,分析地下水位时空变化及驱动机制。结果表明:(1)阿克苏河流域平原区的地下水以开采型为主,地下水动态类型为慢速下降型。2011-2022年,区域内地下水位总体呈现下降趋势,其水位埋深呈现自平原区周边向中心逐渐增大趋势。地下水位变化与气象干旱的响应并不显著,气象干旱并不是导致水位变化的主要原因;(2)同期,区域内土地利用类型发生了显著变化,未利用地和草地面积呈现显著下降趋势,分别下降2.53%和3.62%,耕地面积呈现显著上升趋势,上升10.11%,耕地重心呈现先北后南的变化趋势,结合相关性结果表明,耕地的大量转化导致了流域用水需求的增加;(3)归因分析表明,在农业开发强度逐年提高的背景下,流域内耕地面积的迅速增加导致农业用水需求的增加,同时由于地下水开采量逐年增加、地表引水量逐年减少,导致阿克苏河流域平原区地下水位逐年降低。 展开更多
关键词 地下水位埋深 气象干旱 土地利用 响应机制 阿克苏河流域
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废弃矿山地下水重金属元素空间分布特征及健康风险评价
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作者 张稳 赵玉洁 +4 位作者 朱明澹 刘国 刘晶京 陈珈静 张宏炜 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期106-111,119,共7页
为探究废弃矿山地下水中重金属空间分布特征及健康风险,以泸州市叙永县后山镇废弃矿山为研究区域,对研究区7种重金属(Fe、Cd、Cu、Pb、Zn、Mn和Cr)进行测定和分析,利用污染指数评价法、模糊综合评价法和健康风险评价模型揭示了后山镇废... 为探究废弃矿山地下水中重金属空间分布特征及健康风险,以泸州市叙永县后山镇废弃矿山为研究区域,对研究区7种重金属(Fe、Cd、Cu、Pb、Zn、Mn和Cr)进行测定和分析,利用污染指数评价法、模糊综合评价法和健康风险评价模型揭示了后山镇废弃矿山地下水中重金属的污染特征、空间分布状况和健康风险,并采用蒙特卡罗模拟法进行了健康风险评价的不确定性分析。结果表明:研究区地下水中Fe、Pb、Mn、Cd的质量浓度均值高于Ⅲ类水质标准限值;研究区地下水中5种非致癌重金属(Fe、Cu、Pb、Zn和Mn)对成人和儿童的非致癌健康风险值分别为0.617、0.145,均小于1,成人的非致癌健康风险值均高于儿童;地下水中重金属Cd和Cr在饮水和皮肤接触两种途径均存在一定致癌健康风险;蒙特卡罗模拟法预测的Cd、Cr对成人和儿童的致癌健康风险值分别为1.78×10^(-4)~6.33×10^(-4)、2.29×10^(-4)~4.40×10^(-4),其平均值分别为3.96×10^(-4)、3.33×10^(-4),地下水中Cd和Cr对成人具有一定致癌健康风险,对儿童的致癌健康风险较大。 展开更多
关键词 地下水 重金属 模糊综合评价法 健康风险评价
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过硫酸钠强化活性锰氧化物滤料去除BPA:NH_(4)^(+),Mn^(2+)的影响
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作者 程亚 张笑笑 +2 位作者 曲木果洱 文刚 黄廷林 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期1176-1184,共9页
活性锰氧化物(MnO_(x))滤料在去除水中氨氮和锰污染物方面表现出高效催化氧化性能,但在去除双酚A(BPA)方面稳定性不足,且其与其他无机污染物相互作用机理尚不明确.采用过硫酸钠(NPS)增强活性滤料(FM)去除BPA,实验发现,0.1mmol/LNPS即可... 活性锰氧化物(MnO_(x))滤料在去除水中氨氮和锰污染物方面表现出高效催化氧化性能,但在去除双酚A(BPA)方面稳定性不足,且其与其他无机污染物相互作用机理尚不明确.采用过硫酸钠(NPS)增强活性滤料(FM)去除BPA,实验发现,0.1mmol/LNPS即可将去除率提升至80%以上,且随着NPS浓度增加,去除效率进一步提升,可达100%.NH_(4)^(+)和Mn^(2+)的加入分别通过促进电子转移和提供电子,增加活性物质产生,从而提高BPA去除效率.循环实验显示,虽然FM稳定性较好,但连续使用11次后去除率降至48%,而加入NPS后去除率可维持在65%以上.自由基淬灭和EPR实验以及X射线光电子能谱(XPS)分析证实,滤料/NPS体系中的主要活性物质为SO_(4)^(·-)、·OH和^(1)O_(2),Mn(Ⅲ)在催化氧化去除BPA过程中起关键作用,NPS的加入有助于Mn(Ⅲ)的形成,促进BPA去除. 展开更多
关键词 过硫酸钠 氧化锰 BPA去除 滤料
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吐鲁番盆地绿洲区地下水硼的水文地球化学过程及健康风险
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作者 丁启振 周殷竹 +7 位作者 周金龙 姜凤 孙英 雷米 任乐 赵水金 赵纳言 李军 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2183-2196,共14页
新疆吐鲁番盆地绿洲区作为西北典型的干旱区,地下水是经济发展的重要水源.基于6组地表水和49组地下水水样,利用水化学、同位素和UNMIX模型等方法分析了地下水硼的水文地球化学过程及潜在的健康风险.结果表明:(1)研究区地表水呈中性-弱碱... 新疆吐鲁番盆地绿洲区作为西北典型的干旱区,地下水是经济发展的重要水源.基于6组地表水和49组地下水水样,利用水化学、同位素和UNMIX模型等方法分析了地下水硼的水文地球化学过程及潜在的健康风险.结果表明:(1)研究区地表水呈中性-弱碱性,地下水为弱酸-弱碱性;硼在地下水中以H_(3)BO_(3)和B(OH)_(4)-形式混合存在,H_(3)BO_(3)占主导.(2)地下水硼浓度介于ND~4.26mg/L,24.5%的水样超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)的限值1.0mg/L,高硼地下水水化学类型以Cl·SO_(4)-Na·Ca为主;硼浓度表现出明显的空间差异性,聚集在含硼河流下游的高昌区.(3)山区岩石风化淋溶是地下水硼富集的主要来源,废水和化肥排放也影响着硼浓度,地表水补给是硼进入地下水的主要途径.p H值、竞争吸附、阳离子交换、蒸发盐溶解和混合作用控制着地下水硼的富集,不同含水层具有明显差异.(4)UNMIX模型识别出4个因子:地表水入渗补给(36.6%)、碳酸盐-硅酸盐溶解(21.8%)、蒸发盐溶解(21.6%)和工农业活动(20.0%),其中硼主要来源于地表水入渗补给(56.0%).(5)就硼在地下水中构成的风险而言,弱势群体的顺序为:婴儿>成年男性>成年女性>儿童. 展开更多
关键词 地下水 地球化学过程 硼 稳定同位素 UNMIX 吐鲁番盆地绿洲 西北干旱区
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