裂隙地下水作为储量最丰富的地下水资源,已经受到非水相液体(NAPL-Non Aqueous Phase Liquid)的严重污染威胁。本项目通过物理实验和数值实验相结合的方法,对裂隙地下水中残留NAPL污染的生物修复展开研究。揭示裂隙隙宽分布对NAPL的残留量、分布位置及形态的影响,以及裂隙内部水流流速与残留NAPL的溶解速率之间的定量关系;通过激发地下水中原生微生物群的生物活性,得出微生物活动对NAPL降解的加速作用及程度,并从微观角度分析研究裂隙中"NAPL-水"界面附近微生物密度、种群对降解速率的影响机理;将生物降解模型与裂隙介质水流及溶质运移模型进行耦合,提出一套可用于研究裂隙介质中残留NAPL类污染物生物降解的数值模拟方法。研究结果对基岩裂隙地下水源地残留NAPL污染的控制、治理具有重要的理论意义和实用价值。
groundwater;NAPL;bioremediation;fractured media;
NAPL微生物修复的主要原理是通过控制含水层中原生微生物(好氧型和厌氧型)的生长条件,激发其生物活性,使其逐渐具备将污染物分解成二氧化碳和水,或转化为无害物质的能力,以达到修复地下水的目的。该方法和通常的物理化学修复方法相比,具有成本低、一次性修复面积广、不破坏生态环境等优点,是修复技术发展的主要方向。 本课题通过一系列粗糙单裂隙室内试验展开研究,研究内容主要包括(1)仿真单裂隙试验装置的开发;(2)单裂隙水流运动与溶质运移试验,并获取等效水力隙宽、弥散系数等参数;(3)变隙宽裂隙中LNAPL迁移与残留试验,探明粗糙裂隙内LNAPL迁移与残留机制以及隙宽分布对NAPL残留分布的影响;(4)残留LNAPL生物修复实验,探明微生物降解残留NAPL的机制,以及修复过程中裂隙水头差、水中DO与PH的变化规律。 目前项目已按时完成所有物理模型试验及数值计算研究,共撰写论文8篇,其中已SCI检索3篇,EI检索2篇,另外有3篇在SCI期刊审稿中。