【摘要】：垃圾滲濾液的泄漏對(duì)四周水、土環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重,已然成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題,而其產(chǎn)生就主要來(lái)自于城市垃圾衛(wèi)生填埋。因?yàn)槔鴿B濾液是一種成分十分復(fù)雜的污水,其滲入水體對(duì)地下水造成嚴(yán)重污染,進(jìn)而嚴(yán)重威脅到地下水的安全使用。垃圾滲濾液泄漏進(jìn)入地下含水層中會(huì)形成不同的氧化還原帶,從熱力學(xué)原理以及生物地球化學(xué)作用的角度上來(lái)看,與污染場(chǎng)地相距最近的位置會(huì)首先形成產(chǎn)甲烷帶,然后隨著距離的增長(zhǎng)再依次形成硫酸鹽還原帶、鐵還原帶、錳還原帶、硝酸鹽還原帶以及氧還原帶。這些不同氧化還原環(huán)境的出現(xiàn)對(duì)于研究含水層中污染物的降解作用以及地下水污染的控制與修復(fù)等都是十分有意義的。因此,針對(duì)如何科學(xué)有效地對(duì)當(dāng)前受污染地下水進(jìn)行控制與修復(fù)的問(wèn)題,深入探索研究垃圾填埋場(chǎng)地下水污染過(guò)程識(shí)別技術(shù)即污染羽各氧化還原特征區(qū)識(shí)別劃分方法是十分必要的。結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展,本課題從實(shí)際污染場(chǎng)地出發(fā),基于垃圾滲濾液污染物在地下水環(huán)境中降解的生物地球化學(xué)作用以及氧化還原分區(qū)現(xiàn)象,研究一種基于敏感因子指數(shù)法的垃圾填埋場(chǎng)地下水污染過(guò)程識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)確定敏感因子分別為溶解氧、亞硝酸鹽、二價(jià)鐵、硫化物以及二氧化碳、建立基于特征區(qū)表征的量化方法、計(jì)算各敏感因子權(quán)重值以及對(duì)各特征區(qū)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)劃分,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾填埋場(chǎng)氧化還原特征區(qū)的識(shí)別;其中,確定敏感因子權(quán)重值也是整個(gè)技術(shù)體系中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在前期研究的基礎(chǔ)上,本次研究將層次分析法、變異系數(shù)法以及組合權(quán)重法這三種不同的權(quán)重計(jì)算方法應(yīng)用于敏感因子指數(shù)法中,并以北方某垃圾填埋場(chǎng)為例進(jìn)行驗(yàn)證分析;最后構(gòu)建出一種基于敏感因子指數(shù)法的垃圾填埋場(chǎng)地下水污染過(guò)程識(shí)別技術(shù)。研究結(jié)果表明:北方某垃圾填埋場(chǎng)地下水污染羽中確實(shí)存在氧化還原分區(qū)現(xiàn)象,該場(chǎng)地共識(shí)別出了五個(gè)氧化還原特征區(qū),包括產(chǎn)甲烷區(qū)、硫酸鹽還原區(qū)、鐵還原區(qū)、硝酸鹽還原區(qū)和氧還原區(qū);組合權(quán)重法能夠科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確地確定各敏感因子的權(quán)重,相較另兩種主、客觀權(quán)重計(jì)算方法更適用于對(duì)垃圾填埋場(chǎng)地下水污染過(guò)程進(jìn)行識(shí)別的敏感因子指數(shù)法;研究區(qū)中各氧化還原特征區(qū)分布并不完全依照微生物利用最終電子受體能力依次排列,其中某些小塊區(qū)域可能由于其特殊水文地質(zhì)條件或周邊環(huán)境影響等一些原因?qū)е聦?shí)際分布與理論相較會(huì)有所偏差。從總體來(lái)看,識(shí)別結(jié)果是比較科學(xué)合理的,特征區(qū)分布情況與場(chǎng)地實(shí)際情況也較為吻合。
[Abstract]:The leakage of landfill leachate has caused more and more serious pollution to the surrounding water and soil environment, which has become a worldwide environmental problem, and its production mainly comes from the municipal solid waste sanitary landfill. Because landfill leachate is a kind of sewage with very complicated composition, it seeps into the water body and causes serious pollution to groundwater, which seriously threatens the safe use of groundwater. Landfill leachate leakage into the underground aquifer will form different redox zones. From the viewpoint of thermodynamics and biogeochemistry, methanogenic zones are first formed at the nearest location to the contaminated site. Then, with the increase of distance, sulfate reduction zone, iron reduction zone, manganese reduction zone, nitrate reduction zone and oxygen reduction zone were formed in turn. The appearance of these different redox environments is of great significance for the study of the degradation of pollutants in aquifers and the control and remediation of groundwater pollution. Therefore, in order to solve the problem of how to control and restore the contaminated groundwater scientifically and effectively, It is very necessary to study the identification technology of groundwater pollution process in landfills, I. e., the identification and partition method of each redox characteristic area of the pollution plume. Combined with the current research progress at home and abroad, this project is based on the biogeochemical effect of landfill leachate pollutants degradation in groundwater environment and the phenomenon of redox zoning. A process identification technique for groundwater pollution in landfills based on sensitive factor index method is studied. By determining that the sensitive factors are dissolved oxygen, nitrite, iron divalent, sulfides and carbon dioxide respectively, the technique establishes a quantitative method based on the characterization of characteristic regions, calculates the weight values of each sensitive factor and statistically divides the values of each characteristic region. Finally, the recognition of the redox characteristic region of the landfill site is realized, and the determination of the weight of the sensitive factor is also an important link in the whole technology system. On the basis of the previous research, this study applies the analytic hierarchy process (AHP), the variation coefficient method and the combined weight method to the sensitive factor index method, and takes a landfill site in the north as an example to verify and analyze. Finally, a process identification technique of groundwater pollution in landfill is constructed based on sensitive factor index method. The results show that redox zonation exists in groundwater pollution plume of a landfill in the north of China. Five redox characteristic areas have been identified in the site, including methanogenic zone, sulfate reduction zone, iron reduction zone, and so on. The combined weight method can scientifically, objectively and accurately determine the weight of each sensitive factor, compared with the other two main factors. The objective weight calculation method is more suitable for the sensitive factor index method to identify the groundwater pollution process in landfills, and the distribution of the redox characteristic regions in the study area is not arranged according to the ability of microorganism to utilize the final electron receptor. Some small areas may be deviated from the theory because of their special hydrogeological conditions or the influence of the surrounding environment. On the whole, the result of identification is more scientific and reasonable, and the distribution of the characteristic area is in good agreement with the actual situation of the site.
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X523;X705

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本文編號(hào)：2264362