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污染场地中钼在土壤- - 地下水界面的交换和迁移机制研究
  • 项目名称:污染场地中钼在土壤- - 地下水界面的交换和迁移机制研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:21107072
  • 申请代码:B070504
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:耿春女
  • 依托单位:中国科学院城市环境研究所
  • 批准年度:2011
中文摘要:

中国光源制造企业众多,造成许多场地地下水中钼污染严重,浓度可高达32.5 mg/L,是我国《地下水环境质量标准》IV类水质标准值的65倍。但目前对光源制造企业中钼污染的产生过程及其在土壤、地下水中的迁移转化过程和机制尚未见报道。因此,本项目拟结合现场采样、实验室模拟和溶质迁移软件模拟的方式,通过分析光源制造企业排放的工艺废水水质特征和钼的形态,深入探讨光源生产工艺中钼污染产生的化学过程。通过模拟实验研究含钼化合物在土壤、土壤- - 地下水界面的迁移扩散和形态转化规律,深入探讨土壤胶体、溶解氧、氧化还原条件、pH等对钼的形态及其环境行为的影响,提出并分析验证钼在地下水中富集的机理。通过在钼污染点源附近进行大密度的空间采样和长时间定位监测,深入分析钼的形态和水环境特征及地质特征的相关性,对现有相关模型进行参数调试,构建并优化钼在地下水中的迁移转化模型,为土壤和地下水钼污染程度预测和修复提供依据。

结论摘要:

尽管灯泡制造厂建于1971年,直到1994 和2008的监测,人们才逐渐关注到场地上Mo的污染。土壤Mo浓度 1994的监测结果为0~15 mg/kg,而2008年的监测结果为0.25~252 mg/kg;地下水Mo浓度 1994的监测结果为0~362 μg/L,而2008年的监测结果为1~32, 500 μg/L。MINTEQ软件模拟结果表明地下水中Mo的形态主要为MoO42-。详细的场地调查结果表明地下水中的高浓度的Mo主要是由于pH 8.65时Mo以阴离子形态MoO42-存在,同时由于土壤中Mo的吸附参数为112 L/kg。三步序列程序表明土壤中Mo的残渣态为69.8 ~ 81.0%,这表明土壤Mo主要存在于矿物相。结合到矿物相上的Mo对生物体是无效的,因此土壤的风险是可以忽略的。在35个评估位点中,14个位点对场地上儿童有不可接受的非致癌风险,危害熵为1.2 ~ 433。 此外,场地中的地下水会通过水平迁移方式迁移到场地外,对场地外儿童产生不可接受风险,危害熵高达45.8。尽管场地周边河流中Mo的浓度为4 ~ 6,053 μg/L,毒性评估表明这对表面水体中的水生生物的风险是微不足道的。地下水中Mo的特异性修复目标值为75.1μg/L。工业场地上土壤和铁矿物添加的土壤中,批处理和动态吸附试验结果均表明吸附参数Kd 为0.19~1.45 L/kg,这种低的吸附潜能使得通过向土壤中添加铁矿物的方法固定Mo降低其有效性是不现实的。未来将关注该场地的吸附可行性研究,考虑到地下水中Mo的主要形态,可渗透反应墙也许是比较可行的方法。通过本项目的研究,发表了3篇SCI,1篇中文核心,超过了项目预期目标。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
  • 0
  • 0
  • 0
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