论文部分内容阅读
据统计,我国有超过27000座非正规垃圾填埋场存在垃圾渗滤液泄露风险。非正规垃圾填埋场作为城市土壤和地下水污染的主要污染源之一,开展环境调查、风险评估和修复技术研究具有重要意义。本文以天津市某非正规垃圾填埋场治理为例,开展了环境调查和风险评估,并对污染物运移进行了模拟计算。进一步,采用六偏磷酸钠和羧甲基纤维素钠复合改性钙基膨润土,评价了改性膨润土的污染阻隔和重金属离子吸附性能,并提出了风险管控方案。
(1)非正规垃圾填埋场调查评估与污染运移模拟:
以天津市某非正规垃圾填埋场为例,开展了土壤和地下水环境调查,基于人体健康和环境生态风险两个维度进行了环境评估工作。结果显示土壤中污染物未超过国家标准限值,地下水中镍和苯胺最大浓度分别为102μg/L和29.6μg/L,相比《地下水环境质量标准》IV类水指标,分别超标1.02倍和2.28倍。此外,地下水中氨氮、氯化物、硬度、溶解性总固体和大肠杆菌也超过IV类水指标。人体健康风险评估结果为可接受,但生态风险评估结果表明对周围水环境存在较高生态风险。溶质运移模拟结果显示,氨氮污染羽在未来一段时间内会持续向东南方向扩散,造成较大面积的地下水污染,20年后污染羽最大迁移距离可达264m。
(2)复合改性钙基膨润土制备及其应用:
以六偏磷酸钠(SHMP)和羧甲基纤维素钠(CMC)为改性剂,制备了复合改性钙基膨润土(CMC-SHMP@CB)。利用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征,并测试了CMC-SHMP@CB的溶胀性能、渗透性能和重金属离子吸附性能。结果表明:CMC-SHMP@CB具有插层和剥离共存的微观结构,在去离子水中的膨胀指数为24.4mL/2g,是原钙基膨润土(CB)膨胀指数的4.8倍。在Cd2+和Ni2+离子存在下,CMC-SHMP@CB的渗透系数仍达到~3×10-11m/s,远低于未改性CB的渗透系数。CMC-SHMP@CB对Ni2+和Cd2+的吸附量分别为11.01mg/g和13.82mg/g,是改性前的5.6倍和7.2倍,且吸附行为符合拟二级动力学和Langmuir吸附模型。进一步,针对非正规垃圾填埋场,提出了以改性膨润土为阻隔材料的原位阻隔与风险管控方案。
(1)非正规垃圾填埋场调查评估与污染运移模拟:
以天津市某非正规垃圾填埋场为例,开展了土壤和地下水环境调查,基于人体健康和环境生态风险两个维度进行了环境评估工作。结果显示土壤中污染物未超过国家标准限值,地下水中镍和苯胺最大浓度分别为102μg/L和29.6μg/L,相比《地下水环境质量标准》IV类水指标,分别超标1.02倍和2.28倍。此外,地下水中氨氮、氯化物、硬度、溶解性总固体和大肠杆菌也超过IV类水指标。人体健康风险评估结果为可接受,但生态风险评估结果表明对周围水环境存在较高生态风险。溶质运移模拟结果显示,氨氮污染羽在未来一段时间内会持续向东南方向扩散,造成较大面积的地下水污染,20年后污染羽最大迁移距离可达264m。
(2)复合改性钙基膨润土制备及其应用:
以六偏磷酸钠(SHMP)和羧甲基纤维素钠(CMC)为改性剂,制备了复合改性钙基膨润土(CMC-SHMP@CB)。利用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征,并测试了CMC-SHMP@CB的溶胀性能、渗透性能和重金属离子吸附性能。结果表明:CMC-SHMP@CB具有插层和剥离共存的微观结构,在去离子水中的膨胀指数为24.4mL/2g,是原钙基膨润土(CB)膨胀指数的4.8倍。在Cd2+和Ni2+离子存在下,CMC-SHMP@CB的渗透系数仍达到~3×10-11m/s,远低于未改性CB的渗透系数。CMC-SHMP@CB对Ni2+和Cd2+的吸附量分别为11.01mg/g和13.82mg/g,是改性前的5.6倍和7.2倍,且吸附行为符合拟二级动力学和Langmuir吸附模型。进一步,针对非正规垃圾填埋场,提出了以改性膨润土为阻隔材料的原位阻隔与风险管控方案。