生活垃圾滲濾液污染土電阻率特征研究.pdf

1、生活垃圾填埋場(chǎng)滲漏污染已成為全球普遍存在的環(huán)境問題。滲濾液中污染物成分復(fù)雜,BOD、COD、氨氮、金屬離子、固體顆粒物都廣泛存在。大多數(shù)污染物滲入土壤后溶于孔隙水中,不溶于水的重金屬和固體顆粒將構(gòu)成土壤顆粒的一部分,導(dǎo)致污染土壤導(dǎo)電性增強(qiáng)?；诖?近10年來一種新型的多電極電阻率映像法在污染區(qū)分布范圍調(diào)查和擴(kuò)散過程監(jiān)測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用并取得良好效果。但基于電測(cè)結(jié)果的污染物含量求取則一直沒有實(shí)現(xiàn),一方面滲濾液污染土遵循的基本電性方程沒有建立,另

2、一方面求解過程屬于典型的多解反問題求解,定解條件并不清晰。論文試圖通過滲濾液污染土電阻率測(cè)試實(shí)驗(yàn),量化研究不同因素對(duì)污染土電阻率的貢獻(xiàn)率,建立土樣電阻率與污染物含量數(shù)學(xué)模型,探討基于電阻率檢測(cè)結(jié)果的污染土中滲濾液含量求取方法。
　　 論文共分五章。第一章主要介紹了相關(guān)研究現(xiàn)狀,研究內(nèi)容、技術(shù)路線和取得的創(chuàng)新性成果等。第二章主要介紹了用于滲濾液污染調(diào)查的電學(xué)方法及其實(shí)現(xiàn)原理。第三章中通過120組污染和未污染土樣電阻率測(cè)試,研究不同

3、粒徑配比、不同初始含水量砂土在垃圾滲濾液持續(xù)污染過程中的電阻率變化特征;根據(jù)污染土樣電阻率測(cè)試數(shù)據(jù),在Archie公式基礎(chǔ)上分析了污染土電阻率變化主控因素,嘗試從電性變化機(jī)理上建立土樣電阻率與滲濾液含量數(shù)學(xué)模型。研究表明含水土體被良導(dǎo)性水相多成分污染物污染后導(dǎo)電性將增強(qiáng),增強(qiáng)幅度和土體中細(xì)粒物質(zhì)含量及初始含水量有關(guān)。細(xì)粒物質(zhì)含量越多電性變化越小,初始含水量越小導(dǎo)電性增強(qiáng)幅度越大。污染導(dǎo)致的孔液電阻率降低、飽和度增大和懸浮物引起的導(dǎo)電阻滯

4、作用是引起土體電阻率變化的主要因素。滲濾液污染土電阻率模型遵循Archie公式,涵蓋變化因素的Archie型公式可用于分析污染土電阻率和污染物含量的關(guān)系,但分析過程需要掌握污染土的孔隙度、膠結(jié)系數(shù)等參數(shù)和原始滲濾液的電性特征。第四章以一個(gè)滲濾液污染過程的電學(xué)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)來驗(yàn)證第三章的研究結(jié)論。在模擬土層滲濾液污染過程同時(shí)開展二維及三維電阻率映像法測(cè)試、電極探桿法測(cè)試,并在七個(gè)位置點(diǎn)取樣測(cè)試污染前后土樣電阻率和滲濾液含量變化。基于試驗(yàn)結(jié)果分析

5、了二維、三維視電阻率剖面和重建剖面對(duì)污染區(qū)的反映能力,不同方法電阻率測(cè)試結(jié)果的適用性、基于電測(cè)結(jié)果進(jìn)行土中滲濾液含量求取的可行性。研究結(jié)果表明測(cè)試視電阻率剖面異常區(qū)和實(shí)際污染區(qū)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系但并不一致,重建剖面對(duì)實(shí)際污染區(qū)的刻畫能力增強(qiáng)。三種電阻率測(cè)試值中,樣品法測(cè)試電阻率值最為準(zhǔn)確,電剖面法和電極探桿法測(cè)試值可通過校正公式轉(zhuǎn)換為樣品法測(cè)試電阻率值?；趯?shí)測(cè)污染土電阻率和第三章確定的污染土電阻率公式計(jì)算得到的土中滲濾液含量與樣品測(cè)試值相近