垃圾渗滤液污染物在地下水中运移规律研究

论文摘要

城市生活垃圾填埋处理成为近年来环境岩土工程的研究重点之一,针对填埋场产生的高浓度、成分复杂的垃圾渗滤液对地下水污染这一世界性难题,以阜新市垃圾填埋场为研究对象,通过不同龄期垃圾渗滤液对地下水污染的土柱对比实验,对渗滤液污染组分中的有机污染物（COD）、总硬度、SO42-和Cl-通过岩土体污染地下水的水岩作用及其穿透土层能力进行系统研究,得出新鲜垃圾渗滤液更易穿透土层而污染地下水;通过非均质层砂箱模型实验,从物理化学、生物及非均质角度揭示垃圾渗滤液多污染组分在土壤-地下水中的迁移规律,得到污染物迁移速度的顺序为:Cl->总硬度> SO42->CODCr;在实验研究基础上,根据研究区域水文地质条件和实验参数,对渗滤液污染组分Cl-在非均质含水层中的污染情况进行三维数值模拟预测,并对模拟结果进行分析和验证。研究结果为更科学、更有效地预防、控制和治理垃圾填埋场区域地下水污染问题提供参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状和存在问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 存在问题
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法及技术路线
• 2 污染物在土壤-地下水中迁移转化的基本理论
• 2.1 多孔介质与流体连续介质
• 2.1.1 多孔介质
• 2.1.2 流体连续介质
• 2.2 溶质运移方式
• 2.2.1 溶质对流
• 2.2.2 水动力弥散
• 2.3 迁移转化机理
• 2.3.1 吸附作用
• 2.3.2 生物作用
• 2.4 垃圾渗滤液的特性及其对地下水的污染特点
• 2.4.1 垃圾渗滤液的特性
• 2.4.2 垃圾渗滤液对地下水的污染特点
• 3 垃圾渗滤液在土壤-地下水中运移规律的实验研究
• 3.1 实验材料的采集与分析
• 3.1.1 生活垃圾
• 3.1.2 垃圾渗滤液
• 3.1.3 实验土样
• 3.2 不同龄期垃圾渗滤液对地下水污染的土柱对比实验
• 3.2.1 实验装置及仪器
• 3.2.2 实验过程及分析方法
• 3.2.3 实验结果分析
• 3.3 垃圾渗滤液的非均质层砂箱模型实验
• 3.3.1 砂箱模型的构建
• 3.3.2 实验装置及方法
• 3.3.3 垃圾渗滤液污染物在砂箱中的运移规律与分析
• 3.4 小结
• 4 垃圾渗滤液在地下水中迁移的数学模型
• 4.1 渗流模型的建立
• 4.2 渗流模型的求解
• 4.2.1 求解方法概述
• 4.2.2 有限差分方程的建立
• 4.2.3 模型的求解
• 4.3 污染物迁移模型的建立
• 4.4 污染物迁移模型的求解
• 4.4.1 污染物迁移方程的定解条件
• 4.4.2 污染物迁移方程的求解
• 5 垃圾渗滤液对地下水污染情况的数值模拟预测
• 5.1 研究区域
• 5.1.1 研究区域自然概况
• 5.1.2 垃圾填埋场概况
• 5.1.3 研究区地下水污染调查
• 5.1.4 水文地质条件
• 5.2 模拟因子的选取
• 5.3 数值模型的建立
• 5.3.1 地下水模拟区域的确定
• 5.3.2 模型差分网格的剖分
• 5.3.3 水文地质参数与边界条件的选取
• 5.3.4 水动力弥散实验及水质参数的确定
• 5.4 模拟预测与分析
• 5.5 数值模拟的验证
• 5.6 小结
• 6 结论及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果
• 参考文献