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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
  • 作者(Author):张小刚, 张芳, 李书鹏, 韦云霄, 侯德义, 李广贺

    关键词(KeyWords):污染场地, 原位热修复, 电阻加热, 温度分布, 能效评估

    摘要(Abstract):本文围绕原位热修复技术所存在的有效性和能耗难以评估的问题,基于原位热修复技术机制、影响因素、能效等方面进行系统分析,揭示原位热修复技术热量传递和污染物驱动机制,探讨热导率和电导率等原位热修复能效的影响因素;基于电阻加热(ERH)修复技术原位中试研究,分析了ERH系统的加热性能和该场地加热0100 d的温度场时空分布,解析温度空间分布差异的原因。研究表明,ERH存在电阻发热和电极井热传导两种机制,加热效率受电极井距离和地层环境影响,热量散失是未来原位热修复技术能效评估应关注和研究的因素。
  • 作者(Author):梁凯旋, 刘菲, 张莉

    关键词(KeyWords):高氯酸盐, 自然衰减, 微生物降解, 电子供体, 铁氧化物, 硝酸盐

    摘要(Abstract):高氯酸盐( ClO4-)是一种小分子量、有毒的无机络阴离子,普遍存在于环境中。由于其分子大小与碘离子相似,会干扰人体甲状腺的正常功能,因此其环境污染问题引起了广泛的关注。本文选取污染场地的天然河沙为试验材料,主要通过柱实验对地下水中 ClO4-自然衰减过程进行研究,考察了铁氧化物、 NO3-对 ClO4-自然衰减过程产生的影响。结果表明,高氯酸盐自然衰减过程主要由微生物驱动,天然河沙可去除2 mg/L的 ClO4-,但其过程缓慢且还原量有限,长期去除率不超过10%,其限制因素为缺乏电子供体;铁氧化物可以促进 ClO4-自然衰减,但当溶解性铁的浓度低于5.5 mg/L时,衰减过程开始受到影响;地下水中的 NO3-会抑制 ClO4-的降解,当 NO3-低至10 mg/L或以下时, ClO4-才开始明显降解。
  • 作者(Author):崔迪, 杨冰, 郭华明, 连国玺, 孙娟

    关键词(KeyWords):地下水, 铀, 吸附, 柱实验, 两点模型, 分配系数

    摘要(Abstract):地浸铀矿山退役后,含水层中残留的含铀浸出液随着地下水的运动向下游迁移扩散,存在对周边地下水污染的风险。本文设计了若干组批实验和柱实验,研究铀在北方某地浸铀矿山砂岩含水介质中的吸附和迁移行为。实验结果表明,砂岩对铀的吸附在12 h以内达到平衡,铀初始浓度越高,砂岩的铀吸附容量越大;砂岩对铀的吸附为吸热反应,温度升高有利于吸附反应的进行。溶液pH值和共存 HCO3-浓度会对铀的吸附作用产生强烈的影响:pH值在7左右时,铀的吸附量最高; HCO3-浓度越高,铀的吸附量越低。这些影响是通过改变溶液中铀的络合形态和砂岩矿物表面的电荷性质实现的。柱实验表明,pH值、铀浓度、流速和 HCO3-浓度是影响铀在饱和砂岩含水介质中迁移的重要因素。pH值≤7时,pH值越高,砂岩柱越不易被铀穿透;而铀浓度、流速、 HCO3-浓度越高,砂岩柱越易被铀穿透。两点非平衡模型可以很好地拟合不同条件下铀在砂岩柱中的迁移过程。批实验获得的分配系数是柱实验的1.16.6倍。通过对比实验条件、含水层特性和地下水化学特征,确定分配系数为48.1 mL/g时,较适合描述研究区内砂岩含水层中的铀迁移。上述认识为地浸铀矿山地下水铀的反应运移过程和天然自净化机理提供了理论依据。
  • 作者(Author):刘学娜, 李海明, 李梦娣, 章卫华, 肖瀚

    关键词(KeyWords):加油站, 地下水, 石油烃, 生物降解

    摘要(Abstract):加油站地下水中石油烃污染是较为普遍的现象,本文对研究区位于不同水文地质条件的加油站地下水进行取样分析,分析加油站地下水中石油烃的污染特征和地下水化学类型特征,并运用因子分析、相关性分析和多元回归分析揭示加油站地下水中石油烃潜在的生物降解机制。研究结果表明,地下水化学类型主要可划分为Cl-Na型、HCO3-Na型、HCO3-Ca型和SO4-Na型4类。加油站地下水中石油烃的检出率为85.71%,检出浓度为0.020.35 mg/L。因子分析结果表明影响地下水化学组成的因素主要以水-岩相互作用和石油烃的生物降解为主。TPH与地下水化学指标间的相关关系表明:TPH与K+、Na+、Cl-、Mn、Mg2+、 SO42-呈现负相关的关系,与pH值、 HCO3-、 NO3-、 NO2-、Ca2+、Fe不存在显著的相关关系。加油站地下水环境中可能存在嗜盐或耐盐微生物,导致随着盐度的升高,总石油烃(total petroleum hydrocarbon,TPH)生物降解率加快,TPH浓度呈现出降低的趋势。微生物利用电子受体( SO42-、Mn、 NO3-、Fe)降解TPH的过程中,电子受体的贡献率为:铁还原(64.88%)>锰还原(24.86%)>硫酸根还原(5.78%)>硝酸盐还原(4.46%),即加油站地下水中铁锰还原菌的石油烃生物降解为优势反应。
  • 作者(Author):叶翔宇, 陈雪霞, 于波, 张敏, 郭彩娟, 卢晓霞

    关键词(KeyWords):石化场地, 土壤, 石油烃, 微生物, 群落结构

    摘要(Abstract):从长江经济带某在役石化场地采集了3个点位不同深度的土壤样品,测定了石油烃等污染物的含量和微生物的群落结构,以揭示污染物分布规律和微生物特征。结果显示,3个点位污染程度不同,但污染物含量均随深度先升高后降低,最高含量均出现在埋深4.0 m左右,即地下水位附近。土壤中C6-C9高达5 302 mg/kg,C10-C40高达625.6 mg/kg,芳烃高达455.2 mg/kg,卤代烃高达41.54 mg/kg。土壤微生物的丰富度和多样性随深度增加而降低,同一深度土壤微生物的丰富度和多样性随污染物含量增大而降低。门水平上Actinobacteria、Firmicutes和Spirochaetes的相对丰度和石油烃含量显著正相关(p<0.05),属水平上Streptomyces、SCADC1-2-3、Desulfitobacterium和Cryptanaerobacter的相对丰度和石油烃含量显著正相关(p<0.05)。
  • 作者(Author):刘咏, 张琪, 钱家忠, 吴盾, 张文永

    关键词(KeyWords):双分子反应性溶质运移, 多孔介质, 模拟, IM-ADRE模型, 图像法

    摘要(Abstract):采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.52.0,2.53.0,3.54.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R2大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β0的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。
  • 作者(Author):程东会, 李慧, 王军, 李爽, 黄梦楠, 马成龙, 饶泽

    关键词(KeyWords):圈闭气体饱和度, 准饱和渗透系数, 驱替速率, 准饱和含水层, 砂性介质

    摘要(Abstract):圈闭有不连续、非流动和非混溶气体的含水层,被称为准饱和含水层。圈闭气体的存在会降低含水层的渗透性能,但准饱和渗透系数、圈闭气体饱和度和驱替速率之间的关系还没有完全被理解。本文通过室内砂性介质的驱替试验开展了圈闭气体饱和度、准饱和渗透系数和驱替速率三者相互关系的研究。研究表明,虽然总体上圈闭气体饱和度随驱替速率的增大而减小,但是在高驱替速率和低驱替速率分别出现了圈闭气体饱和度不随驱替速率变化的等值区间,该“台阶”型曲线可以采用与van Genuchten曲线类似的数学模型来表征,而砂性介质的准饱和渗透系数与圈闭气体饱和度之间呈简单的线性负相关关系。这两个经验模型说明可以用驱替速率定量估算准饱和渗透系数,该关系为利用驱替速率估算准饱和渗透系数提供了理论依据。上述准饱和水力学性质为深入理解准饱和地下水水流提供了依据。另外,驱替速率与圈闭气体饱和度的关系还表明,实验室测量完全饱和渗透系数时,应以大于初始毛细上升速率的速率进行饱和,以避免介质中的空气被水圈闭。
  • 作者(Author):《煤炭学报》

    摘要(Abstract):  为进一步提升“煤系战略性金属矿产成矿理论与分布规律”专题成果的显示度,促进煤系战略金属矿产资源领域最新成果的学术交流,为我国战略性金属矿产的增储和资源安全提供重要的理论指导与借鉴。《煤炭学报》编辑部于2022年6月26日成功举办了“煤系战略性金属矿产资源”学术研讨会。  本次学术研讨会分开幕式、特邀报告、圆桌讨论会3个环节进行。《煤炭学报》执行主编朱拴成、专题客座主编代世峰教授分别致开幕辞,并举行“煤系战略性金属矿产成矿理论与分布规律”专题发布仪式。特邀报告环节,国际著名的煤地质学家、《国际煤地质学杂志》前主编美国肯塔基大学James Hower教授,长安大学长江学者、国家重点研发计划项目首席科学家温汉捷教授,中国地质大学(武汉)庄新国教授,中国矿业大学(北京)长江学者、国家杰出青年基金获得者、国家973项目首席科学家代世峰教授,核工业北京地质研究院总工程师秦明宽教授,新疆大学/中国矿业大学王文峰院长,中国煤炭地质总局勘查研究总院总工程师宁树正教授,中国矿业大学(北京)国家优秀青年基金获得者赵蕾教授,中国矿业大学陈同俊教授,山西地质矿产研究院张绍韡总工程师,太原理工大学孙蓓蕾副教授等11位专家分别分享了学术成果。圆桌讨论会环节,与会专家围绕4个议题分别进行了热烈讨论,并就报名参会嘉宾、线上观众的相关问题进行了解答。  本次研讨会还特设了报名参会通道。经自由报名、遴选,华中科技大学付彪老师,南华大学白鑫副教授,太原理工大学刘东娜副教授,河北工程大学刘浪涛副教授,河北地质大学王佩佩副教授,山西大同大学叶军建副教授,山西华冶勘测工程技术有限公司曲禛助理工程师,贵州大学张衍博士等8位活跃在科研一线和现场的学者作为参会嘉宾进入腾讯会议室,与报告专家在答疑、圆桌会议环节进行面对面交流、学习。  本次学术研讨会通过中国知网、科创中国、科技工作者之家、中国煤炭学会视频号、中国煤炭资源网视频号等平台进行了同步直播,吸引了9000余人次在线观看。点击《煤炭学报》微信公众号相关文章,查看回放视频。
  • 作者(Author):朱喜 ,王贵玲,马峰 ,蔺文静 ,张薇 ,张保建 ,贾小丰 ,张汉雄

    关键词(KeyWords):雄安新区,地热,蓟县系,采灌均衡,碳中和

    摘要(Abstract):分析地热资源的形成、准确评估地热资源量对实现雄安新区地热资 源可持续开发利用、推进碳中和的重要途径之一。本文通过研究雄安新区 26 口地热勘探井及水质分析、试采试验等数据,对地热田内馆陶组、寒武系、蓟 县系雾迷山组、高于庄组热储的空间分布范围及热储特征进行了分析,采用可 采系数法和采灌均衡法评价了雄安新区地热资源量。结果表明,采灌均衡法计 算的可采资源量和热量远大于开采系数法。采灌均衡法则更贴近实际开发条 件,并用比拟法进行了验证。采灌均衡条件下全区地热流体可开采资源量为 401.77×106m3 /a,地热流体可开采热量为 1013.2×1014J/a,折合标准煤 346.99 万吨/年。以上研究可优化新区地热资源区划,推动“碳达峰、碳中和”目标实现。
  • 作者(Author):骆永明,滕应

    关键词(KeyWords):中国,土壤污染,土壤修复,科技进展,发展方向,对策建议

    摘要(Abstract):土壤污染与修复是土壤学的一个重要分支学科,对推进中国土壤污染管控与修复工作、保障国家土壤环境安全和生态文明建设发挥着重要的科技支撑作用。简要分析了中国土壤污染状况,介绍了国内外土壤污染与修复技术研究现状与发展趋势,指出了我国土壤污染防治科技研发中存在的若干问题,提出了今后我国土壤污染与修复科技研究与发展的总体思路与主要方向等对策建议。
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