污染含水介質(zhì)ERT法探測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-14 05:36
電阻率映像法( Electrical Resistivity Tomography,簡(jiǎn)稱ERT)是地下污染調(diào)查的一種新型探測(cè)方法,近十年來(lái)在越來(lái)越多的探測(cè)實(shí)例中得到應(yīng)用并顯示出快速、無(wú)損、有效的特點(diǎn)。同時(shí),作為一種間接調(diào)查方法,應(yīng)用中的一些理論和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題尚未解決,大大限制了技術(shù)應(yīng)用深度和廣度。論文從污染土電性認(rèn)識(shí)、探測(cè)剖面重建與解譯、原位監(jiān)測(cè)技術(shù)、污染土探測(cè)工法等方面系統(tǒng)闡述了ERT法探測(cè)污染含水介質(zhì)時(shí)尚未解決的理論問(wèn)題、關(guān)鍵技術(shù)和模糊認(rèn)識(shí)。并采用理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、實(shí)例探測(cè)的方式進(jìn)行了專門研究。在污染土電性理論、探測(cè)剖面圖像重建技術(shù)、探測(cè)剖面異常解譯技術(shù)、污染在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面取得了創(chuàng)新性成果。論文首先從基礎(chǔ)理論,實(shí)施方式等方面闡述了ERT技術(shù)。通過(guò)污染土電阻率測(cè)試實(shí)驗(yàn),以垃圾滲濾液污染土和柴油污染土為例,研究了水相多成分污染物和非水相液態(tài)污染物污染土體的電性變化規(guī)律。揭示了土體被生活垃圾滲濾液污染后導(dǎo)電性增強(qiáng),增強(qiáng)幅度和土中粘粒含量及初始含水量有關(guān),初始含水量越大增強(qiáng)幅度越小的事實(shí);證實(shí)污染導(dǎo)致的孔液電阻率降低、飽和度增大和污染液中懸浮物引起的導(dǎo)電阻滯作用是引起土體電...
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
監(jiān)測(cè)井觀測(cè)方式(據(jù)李鴻江,2005)
出的是一個(gè)油污染區(qū)顯示低阻的實(shí)例,在這個(gè)實(shí)例中油污染土層對(duì)應(yīng)電測(cè)井曲線上的低阻區(qū)(Atekwana, 2000)。圖2 污染土樣電阻率隨含油量變化曲線(據(jù) Fukue,2001)低阻異常區(qū)的出現(xiàn)通常認(rèn)為和油類降解過(guò)程的反應(yīng)物有關(guān)。Sauck (1998)提出導(dǎo)電性強(qiáng)的水是由地下細(xì)菌對(duì)石油的強(qiáng)烈作用產(chǎn)生的。這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被證實(shí)。通過(guò)鉆孔取地下水水樣,化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)被污染后經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間細(xì)菌作用水的導(dǎo)電性是原來(lái)的至少三倍。2.3.2 污染區(qū)地電模型建立及探測(cè)剖面解譯研究泄露的石油滲入地下后,在重力作用下垂直向下進(jìn)入非飽和帶,毛細(xì)力會(huì)使其產(chǎn)生橫向遷移而形成一個(gè)圍繞滲漏體的“油浸帶”。當(dāng)入滲前峰到達(dá)潛水水位后,油的下入滲基本停止。它不溶于水的成分在毛細(xì)帶的頂部受毛細(xì)力的作用,
(A)黑色表層有機(jī)土;(B)棕色中粒砂;(C)淺灰色浸油中粒砂;(D)深灰色粗粒度砂并含有較高油含量;(E)黑色粗粒度砂,礫石,潮濕環(huán)境。圖3 含油土層的電性特征 (據(jù) Atekwana, 2000)ERT 法探測(cè)的首要目標(biāo)就是確定污染區(qū)的分布,這包括電性剖面的獲得和地電模型的建立和解譯。污染區(qū)電性模型建立非常復(fù)雜,隨地質(zhì)條件的改變而變化。不同巖性對(duì)應(yīng)不同的電阻率值,污染區(qū)的電阻率探測(cè)要充分考慮實(shí)際環(huán)境中巖性的特點(diǎn)(Stewart,2006)。含水量對(duì)電阻率的變化也有很大影響。隨著 LNAPL 的增加含水量高的土壤比含水量低的土壤電阻率變化大。顆粒粒徑也是影響電阻率的一個(gè)顯著要素,隨著 LNAPL 飽和度的增加,電阻率在較粗大的顆粒中的變化比細(xì)顆粒的變化要大(Xu, 1997)。地下水位也是影響電阻率的重要因素,隨地下水含鹽量不同
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕非水相液體污染過(guò)程的高密度電阻率成像法室內(nèi)監(jiān)測(cè)[J]. 劉漢樂(lè),周啟友,吳華橋. 地球物理學(xué)報(bào). 2008(04)
[2]污染土的電阻率特征分析[J]. 白蘭,周仲華,張虎元,楊要許,鄭龍. 環(huán)境工程. 2008(02)
[3]地球物理方法在含油工業(yè)污水管道滲漏探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 郭秀軍,孟慶生,王基成,賈永剛,郭健. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[4]一種檢測(cè)污染土的新方法——電阻率法[J]. 韓立華,劉松玉,杜延軍. 巖土工程學(xué)報(bào). 2006(08)
[5]垃圾填埋場(chǎng)滲濾液污染地下含水層及修復(fù)過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)[J]. 郭秀軍,魏麗,賈永剛,黃瀟雨. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2006(02)
[6]含油污水污染地下介質(zhì)的電性異常模擬及實(shí)例分析[J]. 郭秀軍,黃瀟雨. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2006(01)
[7]不同土壤中含油污水污染區(qū)的電性變化研究及污染區(qū)探測(cè)[J]. 郭秀軍,武瑞鎖,賈永剛,李鴻江. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(02)
[8]垃圾填埋場(chǎng)滲漏電學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及室內(nèi)模擬試驗(yàn)[J]. 李鴻江,郭秀軍,金春姬,賈永剛,魏麗. 環(huán)境污染與防治. 2005(04)
[9]填埋場(chǎng)不同防滲配置下滲濾液及污染物泄漏[J]. 劉建國(guó),聶永豐,王洪濤,李金惠. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(12)
[10]城市垃圾污染的地球物理調(diào)查[J]. 程業(yè)勛,劉海生,趙章元. 工程地球物理學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]蘇南地區(qū)加油站地下儲(chǔ)油罐滲漏污染研究[D]. 周迅.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2007
本文編號(hào):2976319
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
監(jiān)測(cè)井觀測(cè)方式(據(jù)李鴻江,2005)
出的是一個(gè)油污染區(qū)顯示低阻的實(shí)例,在這個(gè)實(shí)例中油污染土層對(duì)應(yīng)電測(cè)井曲線上的低阻區(qū)(Atekwana, 2000)。圖2 污染土樣電阻率隨含油量變化曲線(據(jù) Fukue,2001)低阻異常區(qū)的出現(xiàn)通常認(rèn)為和油類降解過(guò)程的反應(yīng)物有關(guān)。Sauck (1998)提出導(dǎo)電性強(qiáng)的水是由地下細(xì)菌對(duì)石油的強(qiáng)烈作用產(chǎn)生的。這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被證實(shí)。通過(guò)鉆孔取地下水水樣,化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)被污染后經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間細(xì)菌作用水的導(dǎo)電性是原來(lái)的至少三倍。2.3.2 污染區(qū)地電模型建立及探測(cè)剖面解譯研究泄露的石油滲入地下后,在重力作用下垂直向下進(jìn)入非飽和帶,毛細(xì)力會(huì)使其產(chǎn)生橫向遷移而形成一個(gè)圍繞滲漏體的“油浸帶”。當(dāng)入滲前峰到達(dá)潛水水位后,油的下入滲基本停止。它不溶于水的成分在毛細(xì)帶的頂部受毛細(xì)力的作用,
(A)黑色表層有機(jī)土;(B)棕色中粒砂;(C)淺灰色浸油中粒砂;(D)深灰色粗粒度砂并含有較高油含量;(E)黑色粗粒度砂,礫石,潮濕環(huán)境。圖3 含油土層的電性特征 (據(jù) Atekwana, 2000)ERT 法探測(cè)的首要目標(biāo)就是確定污染區(qū)的分布,這包括電性剖面的獲得和地電模型的建立和解譯。污染區(qū)電性模型建立非常復(fù)雜,隨地質(zhì)條件的改變而變化。不同巖性對(duì)應(yīng)不同的電阻率值,污染區(qū)的電阻率探測(cè)要充分考慮實(shí)際環(huán)境中巖性的特點(diǎn)(Stewart,2006)。含水量對(duì)電阻率的變化也有很大影響。隨著 LNAPL 的增加含水量高的土壤比含水量低的土壤電阻率變化大。顆粒粒徑也是影響電阻率的一個(gè)顯著要素,隨著 LNAPL 飽和度的增加,電阻率在較粗大的顆粒中的變化比細(xì)顆粒的變化要大(Xu, 1997)。地下水位也是影響電阻率的重要因素,隨地下水含鹽量不同
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕非水相液體污染過(guò)程的高密度電阻率成像法室內(nèi)監(jiān)測(cè)[J]. 劉漢樂(lè),周啟友,吳華橋. 地球物理學(xué)報(bào). 2008(04)
[2]污染土的電阻率特征分析[J]. 白蘭,周仲華,張虎元,楊要許,鄭龍. 環(huán)境工程. 2008(02)
[3]地球物理方法在含油工業(yè)污水管道滲漏探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 郭秀軍,孟慶生,王基成,賈永剛,郭健. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[4]一種檢測(cè)污染土的新方法——電阻率法[J]. 韓立華,劉松玉,杜延軍. 巖土工程學(xué)報(bào). 2006(08)
[5]垃圾填埋場(chǎng)滲濾液污染地下含水層及修復(fù)過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)[J]. 郭秀軍,魏麗,賈永剛,黃瀟雨. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2006(02)
[6]含油污水污染地下介質(zhì)的電性異常模擬及實(shí)例分析[J]. 郭秀軍,黃瀟雨. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2006(01)
[7]不同土壤中含油污水污染區(qū)的電性變化研究及污染區(qū)探測(cè)[J]. 郭秀軍,武瑞鎖,賈永剛,李鴻江. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(02)
[8]垃圾填埋場(chǎng)滲漏電學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及室內(nèi)模擬試驗(yàn)[J]. 李鴻江,郭秀軍,金春姬,賈永剛,魏麗. 環(huán)境污染與防治. 2005(04)
[9]填埋場(chǎng)不同防滲配置下滲濾液及污染物泄漏[J]. 劉建國(guó),聶永豐,王洪濤,李金惠. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(12)
[10]城市垃圾污染的地球物理調(diào)查[J]. 程業(yè)勛,劉海生,趙章元. 工程地球物理學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]蘇南地區(qū)加油站地下儲(chǔ)油罐滲漏污染研究[D]. 周迅.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2007
本文編號(hào):2976319
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