探析地下水生物修复释氧过程及污染物迁移研究

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1、疗褊⑧天洋大謦中目《代第一所女{硕士学位论文学科专业：丝耋兰程作者姓名：奎查垒～指导教师：奎蕉塑』篮天津大学研究生院2006年1月中文摘要利用好氧微生物的降解作用修复地下水污染是近年来地下水原位修复技术的研究热点。而溶解氧的输送是地下水原位生物修复中关键的限制因素，利用Ca02和M902等固体释氧化合物的释氧特性给地下水供氧是目前最有前景的地下水输氧方式。另外，了解土壤各项参数是应用生物技术的基础之一，土壤特征与生物修复的关系己成为生物修复工程化的关键问题。因此本文针对Ca02释氧特性进行了研究，并对其释氧过程中引起的p

2、H值升高进行了控制研究；研究测定了土壤的物性参数，并运用测定的参数对有机污染物在土壤中的迁移情况进行了预测。另外，通过对有机污染物在地下水环境中迁移转化机理的研究，对有机污染物迁移转化的动力学模型中的物性参数进行了灵敏度分析。这对于定量化研究有机污染物在地下水环境中对流一扩散状况提供了可靠的理论依据，同时还为土壤污染预测预报、污染防治和水资源管理与评价提供科学依据和途径。采用间歇实验对Ca02释氧特性进行了研究。结果表明，Ca02的释氧过程可分为三个阶段。Ca02的释氧过程由于碱性物质的生成会显著提高水体pH值，从而抑制

3、微生物的活性，影响污染物的有效去除。因此必须控制pH值的升高。本文分别采用了物理和化学的方法进行调节，将溶液pH值控制在适宜微生物生长的6．5．8．5范围。通过对混合菌在含过氧化钙培养基中生长曲线的测定，证明了以Ca02作为微生物的氧源可以满足微生物的正常新陈代谢。最后将本文的pH值控制方法用于实验室生物反应格栅实验中，对以Ca02为氧源的放大使用效果进行了监测。在土壤特征研究中，以甲基叔丁基醚(MTBE)为主要研究对象，由吸附平衡实验确定了MTBE在不同物性土壤中的吸附特征曲线。采用一维土柱实验，测定了地下水环境中的水

4、动力弥散系数D和阻滞系数B。运用数学物理方法对有机污染物迁移转化模型进行解析求解；参考测定的土壤物性参数对有机污染物在土壤中的迁移情况进行了预测；同时对动力学模型中的各物性参数进行灵敏度分析。结果表明：地下水流速和阻滞系数对有机污染物的迁移转化的影响最大。关键词：释氧剂过氧化钙吸附水动力弥散阻滞系数迁移模型参数灵敏度分析ABSTRACTOxygenisoftenthelimitedfactorforaerobicmicrobesthatcapableofbiologicallydegradingcontaminantss

5、uchaspetroleumhydrocarbons。OxygenReleaseCompounds(ORC)isdesignedtoreleaseoxygenintothesubsurface．ByacceleratingnaturalattenuationusingORC，in—situtreatmentofaquifercontaminantscandevelopanefficient,simple，cost-effectivealternativetotraditionaltechnologies．Withlowc

6、apitalcosts，nooperationsandmaintenance，minimalsitedisturbance，theORCCanefficientlyrestorewaterqualityandpropertyvaluesatcontaminatedsites．SoORChaveabrightprospectinthefield．Inaddition，oneofthefoundationsofbiologictechnologyapplicationisknowingthecharacteristicsof

7、soil．Therelationshipbetweencharacteristicsofsoilmadbioremediationisthekeyofbioremediationappficafioninengineering，Theoxygen—releasingpropertyofcalciumperoxide(Ca02)isstudied，Theresultsshowedthattheoxygen-releaseprocessofCaOzconsistofthreesteps．Alsotheresultsshowe

8、dthatthepHvalueofsolutioncouldbesignificantlyincreasedwiththeaddofCa02．Inthisstudy,pHvalueofsolutionisadjustedbyphysicalandchemicalmethods．ItCancontrolpHinther