【摘 要】
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燃油污染对地下水环境造成的影响不容忽视,为了更好地认识原位化学氧化（In situ chemical oxidation,ISCO）和增强生物修复（Enhanced bioremediation,EBR）联合修复汽油污染场地的效果,了解燃油污染对场地水文地质参数的影响。本文利用实验室传统汽油砂槽（Traditional gasoline tank,TG-tank）和乙醇汽油砂槽（Ethanol g
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燃油污染对地下水环境造成的影响不容忽视,为了更好地认识原位化学氧化（In situ chemical oxidation,ISCO）和增强生物修复（Enhanced bioremediation,EBR）联合修复汽油污染场地的效果,了解燃油污染对场地水文地质参数的影响。本文利用实验室传统汽油砂槽（Traditional gasoline tank,TG-tank）和乙醇汽油砂槽（Ethanol gasoline tank,EG-tank）,通过开展示踪实验、瞬时投注实验和连续投注实验等研究,监测氧化剂过硫酸盐（persulfate,PS）与微生物更容易利用的硝酸盐电子受体联合修复汽油污染源区孔隙水的过程,揭示BTEX的去除效果和作用机理,评价联合修复的效果,期望为地下水污染修复提供参考。1、汽油污染的积累会导致生物堵塞发生,生物堵塞程度随着渗流距离的增加有减缓趋势;砂槽中溶质扩散能力发生变化,中央线上优势流的溶质通量增加,质量回收率提高;溶质穿透曲线峰型呈现瘦高型,并出现明显的拖尾现象。经历长达6年的汽油污染后,TG-tank和EG-tank的渗透系数分别为25.4、20.5 m/d,降低为砂槽被污染前初始渗透系数K的61%、49%;TG-tank和EG-tank的有效孔隙度、孔隙水流速和水动力弥散系数均呈减小趋势。乙醇汽油污染对水文地质参数的影响要比传统汽油更显著,尤其是对多孔介质渗透性的削弱更明显。2、在源区瞬时投注PS与硝酸盐的联合作用下,BTEX和乙醇浓度衰减明显,BTEX衰减速率相比单纯的硝酸盐EBR提高了73～86%。在ISCO-EBR作用下,TG-tank和EG-tank的BTEX一级衰减速率常数分别为0.132、0.116 d-1,乙醇的一级衰减速率常数为0.141 d-1;EBR作用下TG-tank和EG-tank源区的BTEX一级衰减速率常数分别为0.035、0.016 d-1。TG-tank源区和下游区域对硝酸盐的利用率分别为26.5～49.6%、40.5～89.3%,明显低于EG-tank的65.7～85.7%、94.9～97.0%,在污染物浓度高的区域反硝化作用强烈,硝酸盐浓度衰减更明显,EG-tank反硝化作用比TG-tank更显著。3、在污染源区直接投注PS化学氧化作用更显著,对BETX的降解效果更好,BTEX衰减速率提高了44%～71%,但是反硝化作用减弱导致硝酸盐的利用率降低。其中,在源区上游、源区连续投注PS,TG-tank和EG-tank源区BETX的一级衰减速率分别为0.056和0.032 d-1、0.100和0.111 d-1;硝酸盐的利用率分别为22%和83%、15%和27%。另外,连续投注20 g/L的PS,会短暂改变地下水环境的p H值低于2.10,可能会影响微生物活性。4、PS在含水介质中具有明显的分层现象和垂向迁移的特性;PS溶液在静水状态下也具有分层现象。
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