简介:在实验室和野外场地,对用于修复细颗粒土壤(受重金属污染)的动电技术进行了研究;成功地论证了动电修复技术的潜力。土壤受到砷污染是一个影响到土地使用和地下水水质的严重问题。本文就动电技术对两种土壤样品中砷的去除进行了评估:一种土样是人工污染砷的高龄石粘土;另一种土样是从Myungbong(MB)金矿地区采集的含有砷的尾矿样品。通过使用3种不同类型的阴极电解液:脱离子水(DIW)、磷酸钾(KH2PO4)和氢氧化钠(NaOH),对增强剂的功效进行评估。高龄石粘土样品的试验结果表明,由于磷酸盐对砷的阴离子的交换作用,在萃取砷8寸磷酸钾是最有效的增强剂;另外,在去除尾矿样品中的砷8寸,氢氧化钠是最有效的增强剂。可以通过砷的解吸附和含砷矿物的分解,加速砷离子的迁移以及氢氧化钠使土壤pH值增加的事实,对试验结果进行阐述。
简介:目标:处理污染的土壤和主要被有机氯污染(有机溶剂和杀虫剂)、无机阴离子或者金属污染的地下水,纳米级零价铁(NZVI)作为一种新方案脱颖而出。本文对欧洲NZVI的应用进行了简短的概述,提出了美国对比现状。此外,还讨论了技术上差异的原因。方法:本文的结果是基于大量的文献资料的回顾和专家研讨会中,欧洲和美国专家的讨论结果。经验评价是以SWOT(优势、劣势、机会、威胁)分析为基础。结果:欧洲和美国在NZVI应用的范围和使用的技术类型上有显著差异。在欧洲,到目前为止,仅进行三次NZVI的大规模修复,而这些在美国却广泛地应用,但是在欧洲却寥寥无几。欧洲基于经济约束和预警态度,提出了NZVI对含水层修复是否具有成本效益的方法。NZVI商业化的调整主要包括非技术方面的诸如公众可能的反弹情绪,事实上,这一技术很大程度上不被执政领导、政府和网站所有者所了解,而且缺乏长期使用经验。结论:尽管存在这些问题,但是,在目前领域应用该方法去除污染物是有前景的。迄今为止,没有报告报道该方法使用对环境的重大负面影响。因此,在欧洲这些试验将有助于推动该技术的发展。
简介:目前,全球数百万居民饮用水中的砷(As)和氟(F)含量超标。虽然许多学者们已对砷和氟的单一毒性效应进行了分析,但有关砷和氟共存及水处理方案的研究却非常少。在拉丁美洲干旱、半干旱地区开展的多项研究表明,饮用水中砷和氟的共存与黄土或冲积物中的火山碎屑颗粒、碱性pH值和有限回灌有关。砷和氟污染主要由水一岩交互作用引起,而且,地热和采矿活动以及含水层超采也可加剧这种水.岩交互作用。这些污染物在干旱和半干旱地区尤为显著,而高砷浓度通常与高氟浓度存在直接关系。氟的富集通常与氟石分解有关,也与高浓度的C1(氯)、Br(溴)和V(钒)有关。目前,在拉丁美洲不同规模和情况下普遍采用的砷和氟的去除方法是化学沉淀然后进行过滤和反渗透。虽然在拉丁美洲这些技术非常有效,但仍迫切需要开发能够同时监测和去除饮用水中这些污染物的技术和方法,尤其是小规模乡村饮用水中污染物的去除。
简介:人们有充分的理由相信,适当选择和实施二氧化碳(CO2)储存项目具有长期安全性。然而,CO2从地层泄漏的可能性依然存在,例如,在废弃井中注入的C02有可能泄漏进入上覆地下含水层。在CO2泄漏事件中,操作者应谨慎、快速地进行补救措施。迄今为止,CO2泄漏修复计划侧重于使用泄漏井的封堵方法。在某些情况下,也可能需要圈闭或去除含水层中泄漏的CO2。鉴于保护饮用水资源和满足相关许可证要求的重要性,本项研究对一系列假定泄漏情况的多种修复方案进行了分析。本文考虑了3种特定修复目标,即降低含水层中可移动CO2数量、降低含水层中CO2总量以及降低液相CO2浓度。首先,利用多相流模拟器TOUGH2评估控制地下水含水层中泄漏的CO2范围和形状的过程与参数;其次,通过系统模拟来鉴定控制CO2提取的多相流动过程与相特性,例如浮力诱导流、毛细管捕集以及CO2溶解和离溶作用。随后,对比了不同修复方案的效果,包括:(1)通过垂直和水平抽水井去除气相和液相CO2;(2)注入水以溶解气相CO2并增大毛细管捕集力;(3)结合多井注入与提取方案。基于本项研究结果,可以得出多种有关不同修复方案效果的结论。首先,如有必要,通过固定和/或提取可有效修复地下水含水层中泄漏的CO2;其次,对于未形成重力舌区域内的小范围CO2羽而言,通过处于CO2羽中部的单独垂直井在数年内可去除所有CO2。在形成大范围重力舌的情况下(在盖层下圈闭的薄层、大范围CO2羽),去除CO2羽水平井更加有效,虽然这可能需要10年或更长时间。实际上,在这些情况下,注入水并快速固定和溶解CO2羽可在短期内生成更有效的圈闭。但最有效修复大范围CO2羽的方案包括结合连续和/或同时多井注入和抽取。在这种情况下,能够有效圈闭和修复大�
简介:水文和地球化学监测是典型试验场地特征描述和二氧化碳利流监测的主要组成部分。本次试验把二氧化碳注入德克萨斯州北部海湾地区河成三角洲Frio地层的含咸水砂层。注入的二氧化碳在原地形成超临界相,与周围咸水相比超临界相二氧化碳具有气体特征(低密度和粘度),而一些二氧化碳溶解于咸水。典型试验通过1个注入井和1个监测井完成。在两个水井均开展了压力和流速监测;在监测井持续采集地表流体样品和定期采集井下液体样品。在二氧化碳注入之前开展的场地特征描述包括:在抽水试验的同时进行压力瞬变分析,来评估单相流动特征;确定注入井和监测井之间的水力连通性;确定对应的边界条件以及分析地层范围内的环境条件。此外,在注入二氧化碳前开展的示踪剂试验,有助于评估在单相条件下注入井和监测井之间的动态孔隙率和流径的几何形状。在注入二氧化碳前开展的地球化学采样,能为随后开展的地球化学监测提供基准,并有助于确定注入二氧化碳时使用的最佳示踪剂。在二氧化碳注入期间,开展水文监测来评估两相流动特征,并协助监测注入的二氧化碳羽流的运动;而通过地球化学采样能够提供二氧化碳和示踪剂到达监测井的直接证据。而且,含有二氧化碳的水能起到弱酸的作用,可与含水层内多种矿物发生反应,在监测井采集水样时可提供明显的化学信号。单相示踪剂试验和二氧化碳(以及与二氧化碳同时注入的示踪剂)的临界点曲线对比结果显示:超临界二氧化碳与固有咸水之间存在两相流动过程:为了有效地把二氧化碳封存于咸水含水层,必须充分了解二氧化碳封存场地当前存在的不确定性因素。
简介:众所周知,由于所涉及的场地范丽和时间尺度,用实验室或模拟实验预测人为建造的二氧化碳地储存场地的长期效应和稳定性是很难的。而另一个引人注目的信息源是天然场地,这个天然场地的深度巨大,产生的二氧化碳或许在多孔储集层被捕集或许向地表泄漏。在二氧化碳地质储存场地设计的范围内,这些储存场地被视为地质时间跨度上形成的二氧化碳“天然模拟场地”。这些场地的研究可以分为三个主要方面:i)了解为什么一些储集层渗漏而另一些储层却不渗漏;ii)了解即将渗入到近地表环境的22氧化碳的可能影响:iii)利用泄漏场地来开发,测试和优化各种监测技术。本文总结了在欧共体资助的项目(地质环境中用于二氧化碳储存的天然模拟)执行期间,在意大利中部取得的许多近地表气体地球化学的成果。这些包括二氧化碳储集层渗漏(Latem)和非泄漏(Sesta)对比、为描述迁移路径而进行的土壤气体详细调查、为研究二氧化碳浓度的瞬时变化而建立的地球化学连续监测站、包括在浅层注入混合气体在内的野外试验,根据不同气体的化学-物理-生物学特性,描述迁移路径并且推测各种气体性质。上述资料为22氧化碳的选址、风险评价、监测技术提供了有用的信息,如果二氧化碳地质储存成为可以接受的并且被广泛应用的技术,那么,进行上述工作对于二氧化碳地质存储是非常必要的。