重金屬鉻堆存場地土壤：地下水污染控制與修復

第1章緒論1
1.1鉻渣污染概況1
1.1.1鉻渣來源1
1.1.2鉻渣危害2
1.2國內外研究現(xiàn)狀評述3
1.2.1鉻渣滲濾液在土壤-地下水系統(tǒng)中的污染運移規(guī)律研究現(xiàn)狀3
1.2.2鉻污染土壤修復現(xiàn)狀5
1.2.3含鉻水體處理技術的國內外研究現(xiàn)狀11
1.3鉻污染場地研究及發(fā)展趨勢13
參考文獻15

第2章鉻渣理化性質及鉻污染場地調查21
2.1鉻渣理化性質21
2.1.1鉻渣樣品采集21
2.1.2鉻渣物理性質21
2.1.3鉻渣化學成分22
2.1.4鉻渣礦物組成22
2.2鉻污染土壤-地下水系統(tǒng)的基本理論23
2.2.1多孔介質與流體連續(xù)介質23
2.2.2溶質對流24
2.2.3水動力彌散25
2.2.4化學反應作用26
2.3鉻污染場地土壤及地下水污染調查31
2.3.1鉻渣堆場周圍地下水污染特征31
2.3.2鉻渣堆場周圍土體污染特征32
2.4鉻污染土壤及地下水修復目標32
2.4.1鉻的相關應用標準32
2.4.2鉻污染土壤修復目標33
2.4.3鉻污染地下水修復目標34
參考文獻34

第3章鉻渣-水相互作用污染物溶解釋放規(guī)律35
3.1鉻渣靜態(tài)浸出實驗35
3.1.1實驗裝置及實驗方法35
3.1.2Cr（Ⅵ）測定方法36
3.1.3鉻渣污染組分溶解釋放特性36
3.1.4鉻渣中Cr（Ⅵ）溶解釋放的動力學機理43
3.2鉻渣動態(tài)淋溶特征44
3.2.1實驗裝置及實驗方法44
3.2.2實驗過程44
3.2.3鉻渣動態(tài)淋溶污染組分溶解釋放規(guī)律45
參考文獻49

第4章鉻渣滲濾液在土壤-地下水系統(tǒng)中的運移規(guī)律50
4.1土壤采集及性質測定50
4.2土壤對鉻渣滲濾液靜態(tài)吸附實驗51
4.2.1不同條件下土壤對鉻吸附的影響研究51
4.2.2土壤對Cr（Ⅵ）的吸附動力學53
4.3鉻渣滲濾液對土壤-地下水污染的動態(tài)規(guī)律59
4.3.1室內土柱動態(tài)模擬試驗裝置59
4.3.2土壤介質水動力彌散系數(shù)和彌散度測定60
4.3.3土壤介質滲透系數(shù)測定61
4.3.4Cr（Ⅵ）在土壤-地下水系統(tǒng)中的運移規(guī)律62
4.3.5污染物吸附分配系數(shù)和遲滯因子的確定65
4.4鉻渣滲濾液非均質砂箱溶質運移模擬66
4.4.1試驗裝置66
4.4.2試驗材料和方法66
4.4.3模擬含水層控制參數(shù)68
4.4.4試驗方案和試驗過程68
4.4.5試驗結果69
參考文獻77

第5章鉻渣堆場滲濾液在土壤-地下水系統(tǒng)中的運移模型及數(shù)值解法78
5.1鉻渣滲濾液污染物運移耦合模型建立78
5.1.1地下水滲流模型78
5.1.2污染物遷移模型79
5.1.3定解條件80
5.2鉻渣滲濾液污染物運移耦合模型數(shù)值求解80
5.2.1滲流模型求解80
5.2.2污染物遷移模型求解86
參考文獻92

第6章鉻污染土還原-吸附-固化聯(lián)合修復技術93
6.1聯(lián)合修復材料優(yōu)選94
6.1.1材料和方法94
6.1.2固化劑對鉻污染土固化/穩(wěn)定化96
6.1.3還原劑對鉻污染土穩(wěn)定化研究102
6.1.4吸附劑對鉻污染土穩(wěn)定化的影響研究106
6.1.5聯(lián)合修復的雙指標正交試驗設計109
6.2聯(lián)合修復鉻污染土的力學特性113
6.2.1聯(lián)合修復鉻污染土無側限抗壓強度研究114
6.2.2聯(lián)合修復鉻污染土應力-應變本構模型121
6.3聯(lián)合修復鉻污染土的毒性浸出特性134
6.3.1含水量對聯(lián)合修復鉻污染土毒性浸出的影響134
6.3.2養(yǎng)護齡期對聯(lián)合修復鉻污染土毒性浸出的影響135
6.3.3鉻含量對聯(lián)合修復鉻污染土毒性浸出的影響136
6.3.4浸提液pH值對聯(lián)合修復鉻污染土毒性浸出的影響137
6.4聯(lián)合修復鉻污染土的耐久性研究138
6.4.1試驗方案138
6.4.2干濕循環(huán)條件下聯(lián)合修復鉻污染土的耐久性139
6.4.3凍融循環(huán)條件下聯(lián)合修復鉻污染土的耐久性146
參考文獻151

第7章含鉻廢水還原-吸附聯(lián)合處理技術153
7.1還原劑處理含鉻廢水中Cr（Ⅵ）方案優(yōu)選154
7.1.1還原劑種類對Cr（Ⅵ）去除效果的影響154
7.1.2CaSx處理含鉻廢水中Cr（Ⅵ）試驗研究155
7.1.3還原反應前后XRD微觀分析157
7.2吸附劑處理含鉻廢水中Cr（Ⅲ）方案優(yōu)選158
7.2.1吸附劑種類對Cr（Ⅲ）去除效果的影響158
7.2.2粉煤灰合成沸石吸附含鉻廢水中Cr（Ⅲ）試驗研究159
7.2.3吸附動力學分析161
7.3響應曲面法優(yōu)化CaSx-粉煤灰合成沸石聯(lián)用處理含鉻廢水163
7.3.1響應曲面法優(yōu)化設計163
7.3.2試驗結果分析164
7.3.3響應面分析166
7.3.4優(yōu)化設計方案169
7.4CaSx-粉煤灰合成沸石聯(lián)用處理含鉻廢水動態(tài)試驗169
7.4.1動態(tài)試驗裝置及方法169
7.4.2試驗結果及分析170
參考文獻173

第8章鉻堆存場地含鉻水體的生物處理技術174
8.1降鉻菌株的馴化培養(yǎng)及鑒定174
8.1.1降鉻菌株的培養(yǎng)馴化174
8.1.2菌株的鑒定178
8.2菌株處理高濃度含鉻廢水條件優(yōu)化及機理分析181
8.2.1菌株處理含Cr（Ⅵ）廢水的單因素試驗181
8.2.2菌株處理含Cr（Ⅵ）廢水的回歸旋轉實驗184
8.2.3菌株降鉻機理分析188
8.2.4菌株降鉻的還原動力學研究189
8.3降鉻菌株固定化包埋技術及生長條件優(yōu)化191
8.3.1無機-有機雜化材料的制備191
8.3.2有機-無機雜化材料處理污染地下水試驗192
8.3.3有機-無機雜化材料微觀表征分析195
8.3.4納米ZrO2-SRB固定化顆粒的制備196
8.3.5納米ZrO2-SRB顆粒處理污染地下水的靜態(tài)實驗198
8.3.6納米ZrO2-SRB顆粒的微觀表征分析203
8.3.7納米ZrO2-SRB顆粒處理污染地下水動力學及熱力學分析204
8.4納米ZrO2-SRB顆粒處理污染水的動態(tài)試驗209
8.4.1動態(tài)試驗裝置設計210
8.4.2動態(tài)試驗結果與分析211
參考文獻218

第9章鉻渣污染場地污染預測及修復污染土應用220
9.1鉻渣污染場地污染控制及污染預測220
9.1.1沈陽鉻渣堆場地下水污染模擬220
9.1.2錦州鉻渣堆場地下水污染模擬232
9.2聯(lián)合修復鉻污染土用于路基填料數(shù)值模擬242
9.2.1工程概況243
9.2.2基本理論243
9.2.3路基模擬方案245
9.2.4計算結果及分析247
參考文獻252

附錄鉻渣污染治理環(huán)境保護技術規(guī)范（暫行）（HJ/T 301—2007）253