地下水数值模拟的研究与应用进展_孙从军
中国地下水数值模拟的现状与展望_薛禹群
高 校 地 质 学 报 Geological Journal of China Universities 2010 年 3 月，第 16 卷，第 1 期，1-6页March 2010，Vol. 16， No.1， p. 1-6中国地下水数值模拟的现状与展望 薛禹群 （南京大学 地球科学与工程学院 水科学系, 南京 210093） 摘要：回顾了中国地下水数值模拟的发展历程，指出了当前地下水模拟研究领域中存在的问题：基础理论的实验研究重视不够；过多依赖模拟技术，盲目追求软件的版本和模拟结果的可视化程度；轻视水文地质问题和条件的研究；以致于取得的成果跟踪性的占多数，原始创新的很少等。因此作出地下水数值模拟的展望，并指出该领域今后十年（2011~2020年）优先发展的8个研究方向。 关键词：地下水；数值模拟；优先发展方向 中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1006 -7493（2010） 01-0001-06 Abstract: The present situation of research on groundwater numerical simulation in China is briefly reviewed and analyzed. Problems existing in the development process are summarized. The prospect of the groundwater numerical simulation and some preferential development orientations of this field in the coming decade (2011~2020) is put forward.Key words: groundwater; numerical simulation; preferential development orientation XUE Yu -qun Department of Hydrosciences, School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China Present Situation and Prospect of Groundwater Numerical Simulation in China 收稿日期：2009-11-20；修回日期：2010-02-05 作者简介：薛禹群，男，1931年生，教授，中国科学院院士，主要从事水文地质和地下水模拟的教学和科研工作；E -mail: yuqunx@https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, 经过三十五、六年的发展，地下水模拟在中国经历了从无到有、从简单的水流模型到比较复杂的物质和热量运移模型；从仿制到独立研制，最后走向世界的艰难发展历程。现在可以说中国已经差不多建立了国际上讨论的各类模型：预报模型、管理模型和识别模型。研究范围涉及饱和带、非饱和带和饱和－非饱和带。基本满足了国民经济发展建设的需要。但还应从更高的角度冷静地查看我们发展中存在的问题，还应从国际上地下水模拟的发展趋势和国民经济发展对地下水的要求来制订发展规划，把我国地下水模拟事业推向一个新的、更高的高度，做出与中国作为世界大国相匹配的贡献。 1 研究现状 近几十年来，随着地下水科学和计算机科学的发展，地下水数值模拟也得到了快速发展，主要体现在：加拿大Borden基地、美国Cape Cod基地与Columbus基地开展的大型野外试验场研究，大大丰富了地下水溶质运移的理论和方法，取得不少新的认识，并为发展和检验溶质运移理论和相应数学模型提供了大量数据（MacKay et al，1986； LeBlanc et al，1991； Bogga et al，1992；Zheng and Gorelick，2003）；随机方法在非均质介质渗流和溶质运移的模拟中得到比较多的应用，从而加深、甚至改变了人们对此类介质中流体运 DOI:10.16108/j.issn1006-7493.2010.01.005
我国地下水污染现状及防治对策知识分享
我国地下水污染现状及防治对策 1.1.前言 地下水是我国经济社会可持续发展不可缺少的物质基础，如今，随着我国人口的迅猛增加和经济的法则发展对水资源的需求量也在日益增加，全国水资源量27940亿，其中地下水水资源量为8840亿，占总水资源量的1/3。在我国当前的用水结构中，地下水雄踞一端，占据了全国总供水量的20%，饮用水供水量的70%，农田灌溉水量的40%，工业用水量的38%，并且这种用水结构短期内不会改变。 然而，我国地下水体的保护.安全情况并不乐观，污染比较严重，并且呈现日益增加的趋势。所以我们有必要了解我国地下水污染概况，熟悉其污染途径和污染成因，从长远利益出发，坚持可持续发展，制定科学的防治对策，让我过的水体结构更加科学，地下水更加安全，能够长远的造福人类。 1.2.我国地下水污染现状 由于人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿的速度递增，全国有400个城市开采地下水。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38%，面积扩大了6736，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089，最大水位埋深达到10m。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。 目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。例如，辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染，附近一个村因长期饮用受污染的地下水，多数人患上当地未曾有过的特殊病症，造成160人因饮用受污染的地下水而亡；淮河安徽段近5000范围内，符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%；由于地水的严重污染，淄博日供水量51万立方m的大型水源地面临报废，国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急；在首都北京，浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。 地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。 1.3.地下水污染的途径 地下水污染途径指污染物从污染地进入地下水中所经过的路径。除了少部分气体，液体污染物，可以直接通过岩石空隙进入地下水外，大部分污染物会随补给地下水的水源一道进
土木工程随机风场数值模拟研究的进展
土木工程随机风场数值模拟研究的进展 来源：工业洗衣机 https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, 风荷载是大跨空间结构、高层和高耸结构、桅式结构、大跨度桥梁等土木工程结构的主要设计荷载之一。 风荷载的确定手段主要有风洞试验、现场实测、数值模拟等。但前两类风荷载确定手段均较为复杂,且耗时耗资巨大,因而仅仅针对特定的工程结构才进行。通过数值模拟方法得到的风速时程满足风主要统计特性的任意性,而且比实际记录更具有代表性,因而在实际工程中被广泛使用。首先简要介绍大气边界层风的特性与风荷载的作用特点,接着重点讨论了土木工程风工程中平稳高斯、非平稳高斯、非高斯随机风场的模拟技术,最后对该领域的进展情况给出了一些展望。 1 风的基本特性1·1风的概述大气边界层内风特性的研究是风工程研究的基础。大气边界层是指受地球表面磨擦力影响的大气层,大气边界层的高度随气象条件、地形和地面粗糙度的不同而有差异,大致是在离地面400 m~1 000 m的范围。大气边界层内的风是大气层中空气相对地球表面的运动,一种随机的湍流流动。它的形成主要是由于大气层吸收地球表面辐射热导致空气温度、密度、湿度不均匀,从而在大气层中形成压差,引起空气流动。长期以来,人们对它进行了大量的研究工作,期望能用一个理论模型来准确描述,但未能实现。目前仅对100m 高度以下的地表层的风特性比较了解,将风特性分为平均风特性和脉动风特性来进行研究。风速观测记录表明:在较平阔的地形中,风场中某一点的风速可以分为风场内大气流动的平均速度和在此点的紊流速度(脉动风速)两个部分。前者是宏观上大
气整体运动形成的,方向一般为水平纵向,大小只与高度有关;后者是局部的紊流运动形成的,由于紊流的随机性,风场中各点的脉动风速各不相同。因此,可以对平均速度和脉动速度分别进行计算,再迭加得到总的风速。 在笛卡尔坐标系下,三维风场中任一点的风速可以表示为:U =U(z) +u(x,y,z, t)v =v(x,y,z, t)w =w(x,y,z, t)(1)式中:x轴为横向,即风的主流方向;y轴为纵向,与风的主流方向垂直;z轴为竖向,亦与风的主流方向垂直;U(z)为主流方向的平均风速;u(x,y,z, t)、v(x,y,z, t)、w(x,y,z, t)为脉动风速在三个方向上的投影,大小随时间变化; t表示时间。 由于自然风在x、y、z三个方向上的脉动分量间的相关性较弱,且目前对三个脉动分量之间的相关关系缺乏卓有成效的研究,实际应用中通常不考虑风速在x、y、z三个方向之间的相关性,而仅考虑风速在空间上的相关性,从而在理论上将三维相关的风场简化为三个方向上独立的一维风速场,亦即将三维相关的多变量随机过程简化为三个独立的一维多变量随机过程。 1·2平均风特性平均风特性包括平均风速、平均风向、风速廓线和风频曲线。大气流动平均风速受天气变化的影响比较大,在不考虑剧烈的天气变化(台风)情况下,根据每10 min间隔的大气流动速度的平均值来计算。平均风速沿着高度变化的规律即风速廓线是表征风特性的最重要指标之一。风速廓线可以用对数律或指数律表示: UUs=zzsα或UUs=ln(z/z0)ln(zs/z0)(2)其中:Us为标准高度zs处平均风速;α为地面粗糙度系数;z0为地面粗糙度。对数形式对于近地面的下部摩擦层较适合,可以很好地表达高度较低(离地100 m以下)大气层的强风轮廓。指数形式在地面
资源环境承载力研究进展及其主要问题剖析
资源环境承载力研究进展 及其 主要问题剖析 齐亚彬 (北京大学环境学院,北京100871) 摘 要:人们对资源环境承载力的研究由来已久。它是环境科学研究中衡量环境质量状况和环境容量受人类生产生活活动干扰能力的一个重要指标,资源环境承载力由承载体、承载对象、环境承载率三要素组成;衡量承载力的指标可分为自然资源支持力,环境生产支持力和社会经济技术支持水平三项指标。目前,各种类型的资源环境承载力的研究已形成了一个环境生产力集合,如区域环境承载力、资源环境综合承载力、资源环境要素承载力等。 关键词:资源环境承载力;区域承载力;要素承载力;承载力类型集合 中图分类号:F12415 文献标识码:A 文章编号:167226995(2005)0520007205 1 资源环境承载力研究的历史 承载力是环境科学研究的一个重要范畴,它是衡量环境质量状况和环境容量受人类生产生活活动干扰能力的一个重要指标。 早期的承载力研究首先与生态学的发展密切相关。1921年,帕克和伯吉斯就在有关的人类生态学杂志中提出了承载力的概念,即“某一特定环境条件下(主要指生存空间、营养物质、阳光等生态因子的组合),某种个体存在数量的最高极限。”后来这一术语被 应用于环境科学中,便形成了“环境承载力”的概念。 国内较严格的“环境承载力”的概念最早出现在北京大学完成的《福建省湄洲湾开发区环境规划综合研究总报告》中,即“在某一时期、某种状态或条件下,某地区的环境所能承受的人类活动的阈值”。这里,“某种状态或条件”,是指现实的或拟定的环境结构不发生明显向不利于人类生存的方向改变的前提条件。所谓“能承受”是指不影响环境系统正常功能的发挥。由于环境所承载的是人类的活动(主要指人类的经济活 家,更重要的是和大家共同研究问题,探索地勘工作和单位改革发展的新路子。建议大家要积极去抓,要学会积极参与。也请全国不同行业的地勘单位,互相参观学习,共同研究这些试点单位的改革发展,共同促进全国地勘工作和单位的改革发展。 地勘改革发展的任务很重,面临的困难又很多。但是,近几年,大家已经从思想上、工作上、物质基础上作了大量工作,取得一定成效,创造了一定的条件。虽然在地勘业、矿业的改革在某些方面与其他竞争性行业存在相对滞后的问题,但大家重视它、关心它、都想加快改革发展这个基本思想是一致的。当前大家主要是担心问题解决的程度,职工住房问题、老干部安置问题、发展的资金问题、管理体制问题、不同系统地勘单位间的相互关系问题,这些问题在一定程度上制约着改革发展的进程。大家都希望这些问题能够解决得好一点、快一点,从而使改革发展的步子也迈得大一点。我认为大家的这些想法符合当前的实际,应该共同努力来当好中央和部党组的参谋助手,及时发现问题,反映问题,提出建议,争取制定好相关政策措施,更好地发挥桥梁作用。 作者简介:齐亚彬(1961-),男,河北省定州市人,中国国土资源经济研究院研究员,中国国土资源经济研究院副院长,北京大学博士后,主要从事国土资源经济研究工作。 Resource Econom y 资源经济 中国国土资源经济 N at ural Res ource E c onomics of China 2005Π05 7
土壤及地下水污染研究进展.
土壤及地下水污染研究进展一、土壤及地下水污染研究进展目前人们对污染物在土壤及地下水中迁移转化规律的研究，一是通过室内土柱试验和野外大田试验进行实测模拟分析，二是通过建立数学模型来进行数值模拟分析，通过模型模拟来预测污染物浓度的时空变化规律，以便采取控制措施，使土壤和地下水环境受影响的程度降为最低。根据污染物在土壤及地下水系统中的迁移途径，研究者分别从表层土、含水层及非饱和带3个方面进行了研究，并取得了一系列成果。(一)污 染物在表土层中迁移转化的研究表土层污染物主要有无机废物污染及有机废物污染，国内外许多学者对上述各种污染物开展了大量的研究工作，尤其是重金属、化肥和有机农药方面的研究受到农学家们的高度重视。学者们对于污染物在土壤作物系统的吸附、迁移、转化、归宿和分布规律方面的研究，都取得了较大的成果。但由于土壤环境的复杂多样性，而且污染物的种类、污染途径、污染物与环境各要素作用机理不同，因此对各种类型的污染必须分别研究。1污染物在表层土中迁移 转化研究由于表层土壤中含有大量的有机质和微生物，使得各种污染物在其中发生了复杂的物理、化学和生物反应。考虑到表土层比较薄，国内外大多都采用黑箱模型来描述污染物的迁移转化规律，对于内部机理的研究成果较少。如美国的Jury(1971在砂土中拌盐用灌水入渗淋溶试验观测溶质在均匀土壤中的迁移规律； Jay nes(1991在野外进行了漫灌条件下Br -离子的示踪试验；Ellsworth(1996在露天试验场进行了微区试验，研究了Br -、Cl -、NO 3 -随水流在非饱和土壤中的运移规律。近年来，土壤学家借助于室内外模型试验，正在确定土壤的环境容量，美国等发达国家正在进行表土层的灰箱模型研究，如Geng等人将氮循环过程看作灰箱”进行土壤地下水系统的氮循环迁移模拟，并在不同区域范围和不同环境条件下进行了应用，得到了满意的结果。该模型由3个子模型构成，分别模拟硝酸盐迁 移过程中各个环节，即土壤中氮循环和硝酸盐渗出量模型、硝酸盐从土壤到含水层的迁移量模型、以及二者的耦合模型。2?污水灌溉引起的土壤污染问题污水灌溉 是解决水资源缺乏和污水资源化的重要工程措施，污水中大多含有比较丰富的有机物质，它们在一定条件下分解，能为农作物提供可利用的氮、磷等多种养分，作物增产效果明显，但是由于污水中含有不同种类的污染物质，长期利用这种污水进行灌溉已经在一定程度上造成了土壤环境的恶化。尤其是重金属污染，可在土
生态承载力的国内外研究进展
论文标题：生态承载力的国内外研究进展 论文作者高鹭/张宏业 论文关键词,论文来源中国人口·资源与环境，论文单位济南，点击次数37,论文页数19～26页2007年2007月论文网 承载力最初被引进区域系统是在生态学中的应用，其含义是在某种环境条件下，某种生物个体可存活的最大数量的潜力[1]，在实践中的最初应用领域是畜牧业。随着人地矛盾不断加剧，承载力概念发展并应用到自然——社会系统中，提出了土地资源承载力概念，即在一定生产条件下土地资源的生产力和一定生活水平下所承载的人口限度。20年代70年代以后，人口、经济、资源与环境等全球性问题日益突出，人口承载力、资源承载力、环境承载力、水资源承载力、矿产资源承载力的研究也应运而生。1986年，Catton定义了“环境承载力”的概念，后来国外很多学者把它引申为生态承载力并定义为“在一定区域内，在不损害该区域环境的情况下，所能承载的人类最大负荷量”。20世纪90年代初，加拿大生态经济学家William和Wackernagel提出“生态足迹”（Ecological Footprint）的概念，使承载力的研究从生态系统中的单一要素转向整个生态系统[2，3]。与此同时国外对于生态承载力的研究，也逐渐从静态转向动态，从定性转为定量，从单一要素转向多要素乃至整个生态系统，对于生态承载力的概念也日趋完善。我国在总结吸收国外经验教训的基础上对承载力进行了研究。任美锷先生是我国最早注意到承载力研究重要性的学者。在40年代末任美锷先生通过对四川省农作物生产力分布的地理研究，首先计算了以农业生产力为基础的土地承载力。1986年中科院综考会等多家科研单位联合开展的“中国土地生产潜力及人口承载量研究”是我国迄今为止进行得最全面的土地承载力方面的研究[4]。随着研究的深入，20世纪80年代末，我国承载力研究大多不再局限于某一种资源，而是更强调综合性，如资源与环境综合承载力、地理环境人口承载潜力、生存空间的人口承载力、区域承载力等。近年来，关于生态承载力的量化方法的研究日益兴旺，提出了一系列观点，主要研究者为王家骥和高吉喜[5，6]，主要成果为黑河流域生态承载力的研究。承载力概念的演化与发展，体现了人类社会对自然界的认识不断深化，在不同的发展阶段和不同的资源条件下，产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论。 1 概念与内涵 在环境污染蔓延全球、资源短缺和生态环境不断恶化的情况下，科学家相继提出了资源承载力、环境承载力、生态承载力等概念。资源承载力是基础、环境承载力是关键、核心，生态承载力是综合[7]。 1. 1 资源承载力 资源承载力是指一个国家或地区资源的数量和质量，对该空间内人口的基本生存和发展的支撑能力。资源承载力是一个相对客观的量。目前有关资源承载力的研究主要集中在自然资源领域，其中土地资源承载力的研究历史较长，取得的成果也较多。同时由于不同的侧重点和对象，出现了水资源承载力、森林资源承载力等的多种承载力[8]。①土地资源承载力。土地承载力是近20年来资源、人口、生态环境等许多领域的热点问题[9]。它是继60～70年代能源危机、粮食短缺以及人口爆炸等人类面临的重大问题提出之后，所开展的一项务实的研究工作。中国科学院综考会为土地资源承载力所下的定义是“在一定生产条件下土地资源的生产力和一定生活平下所承载的人口限度”[10]。②水资源承载力。自20世纪80年代末以来，许多专家、学者或课题研究组织对水资源承载力概念予以定义。一般认为：水资源承载力是在特定的历史发展阶段，以可持续发展为原则，以维护生态良性发展为条件，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，在水资源得到适度开发并经优化配置的前提下，区域（或流域）水资源系统对当地人口和社会经济发展的最大支持能力[11]。也有的将其定义为在一定的技术经济水平和社会生产条件下，水资源可最大供给工农业生产、人民生活和
地下水数值模拟在我国_回顾与展望_为_水文地质工程地质_创刊40年而作
地下水数值模拟在我国——回顾与展望——为《水文地质工程地质》创刊40年而作 薛禹群 吴吉春(南京大学地球科学系,南京 210093) 今年《水文地质工程地质》将迎来它创刊40周年。40年来,它为发展我国的水文地质工程地质事业,提高我国水文地质学和工程地质学的整体水平作出了不可磨灭的贡献。回顾过去,成绩斐然;展望未来,前景灿烂。仅以此文纪念《水文地质工程地质》双月刊创刊40周年。 1 概貌 我国自1973年以来在地下水的数值模拟方面发展很快,它的应用已遍及与地下水有关的各个领域和各个产业部门。高校、科研院所与生产部门相结合,已运用数值模拟解决了很多国民经济建设中急需解决的各类问题,其中包括: 水资源评价问题(包括供水、排水、水利等各类问题中的地下水水位或压强预报和水量计算等);地下水污染问题,水2岩作用和生物降解作用的模拟;非饱和带水分和盐分运移问题;海水入侵、高浓度咸水 卤水入侵问题;热量运移和含水层贮能问题;地下水管理与合理开发、井渠合理布局和渠道渗漏问题;地下水2地面水联合评价调度问题;地面沉降问题;参数的确定问题。它所涉及的地质情况多种多样,有潜水,也有承压水;有单个含水层的情况,也有多个含水层存在越流的情况,以及种种复杂的地质构造和岩相变化情况。由此,探讨了相应的模型概化与边界条件的处理。模型有二维的(平面的、剖面的),也有三维的,但以二维为主。虽然国内一共建立了多少个模型无法精确统计,但从有限的资料可以看出,从模型类型上看,按国际地下水模拟中心(IG WM C)的分类,几种类型的模型我们都有了,即: (1)预报模型包括水流模型 物质运移模型(溶质运移模型);热量运移模型;形变模型;多目标模型。 (2)管理模型; (3)识别模型其中大部分(估计在90%左右,甚至有可能超过)是预报模型,用来预测水流、污染物、热量、地面变化的时空变化,包括水资源(水量)评价、矿山涌水量、渠系及水库渗漏量预测等。在这些模型中以水流模型为主(80年代早期以前基本上是清一色的水流模型),溶质运移模型次之,其它几类模型占的比例很少。水流模型有饱和的、非饱和的、饱和2非饱和的、地下水2地表水联合的几类,以饱和带模型为主。同时考虑地下水2地表水的模型只是个别的、探讨性的。水流模型一般只考虑均质流体,非均质流体的水流模型则是作为子模型和盐分运移子模型同时处理的。溶质运移模型在我国多数是处理低浓度的水质(地下水污染)问题。因此,由水流方程和对流2弥散方程分别组成的两个子模型可以独立求解,运动方程也以传统的达西定律为基础。只有少数研究海水入侵、卤水 咸水入侵和污水中高浓度污染物运移问题中,密度、粘度要由状态方程决定。此时,上述两个子模型要耦合起来求解。迭代法是解这类问题常用的解法。我国最早的三维可混溶海水入侵模型,是在80年代末期建立的。根据《W ater R esou rces R esearch》的评审意见,该模型发展了潜水含水层条件下的海水入侵模型。在此以前,国际上一直把潜水含水层简化作承压含水层处理,以回避处理降水入渗、潜水面波动对溶质运移的影响。在我国这些海水入侵、卤水 咸水入侵模型以及以后将要谈到的热量运移模型、运动方程中,除了根据传统的达西定律考虑以水头梯度为基础的强迫对流外,还考虑了自然对流。卤水 咸水入侵由于浓度高还考虑了由于粘滞性产生的切应力对水流运动的阻滞。溶质运移模型中,只考虑污染物运移的模型在我国粗略看来略多于同时考虑吸附、解吸等的模型。少数模型已深入探讨了海水入侵过程中,水2土间发生的N a+2Ca2+、M g2+2Ca2+阳离子交换。但,处理更为复杂的如氮素生物化学转换的模型尚未见报导。我国研究热量运移、形变的模型不多,且都和一些大城市的地面沉降及为控制地面沉降进行的回灌联系在一起。热量运移模型,已考虑了与热量运移有关的各种主要因素(对流、传导、热机械弥散、自然对流、水
PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展_邱锦安
PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展 邱锦安1，张澄博1,2，李洪艺1,2，张永定1，陈仲如1，林涛1，彭利群1 （1.中山大学地球科学系，广东广州510275；2.广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东广州510275） 摘要：地下水污染已成为当今世界严峻的环境问题。为保护地下水资源，采取有效的地下水污染防治措施已迫在眉睫。PRB 作为原位治理领域中的新型技术，具有处理时效长、可同时处理多种污染物、运行费用低等优点。综述了PRB的结构类型、反应介质、反应机理和国内外研究进展，分析了存在的问题，并对其应用前景进行了展望。 关键词：地下水污染；PRB；原位治理；研究进展 中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1004-874X（2011）13-0144-03 Application and research progress of PRB in remediation of polluted groudwater QIU Jin-an1,ZHANG Cheng-bo1,2,LI Hong-yi1,2,ZHANG Yong-ding1,CHEN Zhong-ru1,LIN Tao1,PENG Li-qun1 (1.Department of Earth Science,Sun Yat-sen University,Guangzhou510275,China； 2.Guangdong Province Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources Exploration,Guangzhou510275,China) Abstract:Pollution of the groundwater had became a serious environmental problem in the world today.To protect the groundwater resources,taking effective prevention-control measures of groundwater pollution was very urgent.As a new technology in the field of treatment in situ,Permeable reactive barrier had many advantages such as long processing ag e ing,simultaneous processing various pollutants,inexpensive operating cost and so on.Structure types,reactive medium,reactive mechanism,research progress at home and abroad were discussed generally in the paper.Some problems were analyzed,and the developing prospect was expected. Key words:groundwater pollution；permeable reactive barrier；treating in situ；research progress 经济社会不断向前发展，生活、工业、农业等人为活动产生了大量污染物，不但引起地表水污染，还导致了地下水污染。据统计，我国超过50%的城市地下水污染较严重，大多数的城市地下水水质不断恶化[1]。在许多农村地区，由重金属引起的土壤污染也日趋严重[2]。土壤系统与地下水系统紧密联系，土壤污染也导致了地下水污染。 保护人类宝贵地下水资源和治理地下水污染已刻不容缓。相比传统的异位处理法(如抽出处理法)，属于原位修复的可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier，简称PRB)技术无需外加动力，具有处理效果好、可同时处理多种污染物、处理时效长、运行费用低等优点。1998年美国环保署将其定义为:在地下安装活性材料墙体用来拦截污染羽状体,使污染羽体依靠自然水力传输，通过预先设计好的反应介质后,溶解的有机物、金属、核素等污染物被降解、吸附、沉淀或去除[3]。目前欧美发达国家普遍研究PRB 并将其商业化应用，而我国有关PRB技术的研究起步较晚，仍处于试验研究阶段。 1PRB系统及其反应机理 1.1PRB简介 PRB系统结构类型主要有两类：连续式可渗透反应墙（Continuous PRB）、漏斗-渗透门式反应墙(Funnel and Gate PRB)。连续式PRB结构比较简单，但它要设计得足够大，确保整个污染水羽体都能通过。而漏斗-渗透门式PRB将隔水漏斗嵌入隔水层中，引导污水流进导水门，汇集后经过含有反应介质的可渗透反应墙，就可进行污水修复了。漏斗-渗透门式PRB系统又可分为单通道系统和多通道系统。多通道又有并连多通道和串连多通道两类。当污染地下水羽较宽时,主要采用并连多通道系统处理；而对于不同类型污染物混合情况下的地下水处理,一般采用串连多通道系统。在实际应用时应根据场地、污染物、水流等特征采用结构合理的PRB系统。 在PRB系统构筑过程中，如何选取合理有效、费用低廉的反应材料是个关键问题。Blowes等[4]研究指出：高效的反应材料必须满足3个基本条件:(1)当污染地下水流经反应墙时,污染组分与反应材料之间应有一定的物理、化学或生物反应性；(2)处理区的反应材料应能大量获得,以确保处理系统能长期有效地发挥功用；(3)反应材料不应产生二次污染。PRB介质材料主要有零价铁（Fe0）、活性炭、沸石、粘土矿物、煤炭、离子交换树脂、硅酸盐、磷酸盐、高锰酸钾晶粒、石灰石、铁的氧化物和氢氧化物、双金属、微生物、轮胎碎片、泥煤、稻草、锯末、树叶、黑麦籽、堆肥以及泥炭和砂的混合物等[5]。目前,PRB技术反应介质采用最多的材料是Fe0,它可以加速污染物中的难生物降解有机物的还原或分解,可以有效去除重金属，且取材容易、价格便宜。 PRB系统要在地下运行多年，对于污染成分复杂的地下水，单一的反应介质无法有效地去除这些污染物。选择 收稿日期：2011-05-19 基金项目:广东省科技计划项目（2005A30402004） 作者简介:邱锦安（1985-），男，在读硕士生，E-mail:qiujinan_sysu @https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, 通讯作者:张澄博（1970-），男，博士，副教授，E-mail:eeszcb@mail. https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, 广东农业科学2011年第13期 144
最新当前国内外环境保护形势及其研究进展论文
当前国内外环境保护形势及其研究进展论 文 论文一般比较麻烦，连格式都得做好，写论文不是那么容易的，不过也不是很难只要你知道了格式，找到了材料，就方便多了。以下是由查字典范文大全为大家整理的当前国内外环境保护形势及其研究进展论文，希望对你有帮助，如果你喜欢，请继续关注查字典范文大全。 在社会和经济的不断发展的同时，全世界已经开始注意到环境污染的全球性影响，环境污染的程度在不断扩大，而且大规模的事件发生也频频不绝，严重的影响了人类的生活环境，甚至是生存的基础。全球的气候开始变暖，臭氧层遭到日益的破坏，多种生物频临灭绝，森林减少，海洋污染，水污染、雾霾、危险性废物等给人类带来了严重的伤害，环境的严重恶化，造成了环境不能得到一个持续的稳定，已经威胁到人类的生存与经济的发展。 一.当前水环境保护形势和研究 我国经济的飞速发展造成了严重的水污染，对人们的生活造成了严重的影响，直接危害到人们的健康问题。我国的七大水系水质均遭到污染，最为严重的是太湖、滇池水质，检测呈现为劣V类;其次是海河，为重度污染，黄河、淮河等水质遭到轻度污染。综合我国的水环境，可以为分以下几点：①还没有有效的方法来控制遭到污染的水质，地表水和地下水的污染都非常严重;②最主要的污染为重金属污染;③湖库水中氮、磷等浓度高，负荷大，甚至出现异常营养;④新型、复合型污染物严日趋扩大;⑤水资源超过开发限制，工业用水极度浪费。 全球的水资源都受到不同程度的染污，上述情况也均有显现，不过发达都对水
污染给予了有效的治理。目前，国际上对于水浸染，采取了生物监测、遥感监测等技术的应用，我国也相继开发和使用了多种水质监测系统。美国开发了S treeterPhelps等模型体系和水质模型，以便对污染物在水环境中迁移转化规律进行描述。我国对于水污染数值模拟的研究开发还在进一步进行中，虽然与一些发达国家的研究水平还存在距离，不过我国所构建的湖库等水域富营养化生态系统动力学模型，有着突破性进展。 从二十世纪七十年代，美国、日本和欧洲一些国家开始了水环境治理以及修复的工作，同时获得了明显的成果。国际上主要有三种治理水污染的技术手段，包括物理法，化学法以及生态法。我国在不仅对三湖、三河进行有效治理，而且对另一些湖泊、河流等给予了治理，在治理的过程中积累了不少经验，不过依然尚有诸多不足之处。我国迫切需要辨认、识别以及预测重大的水环境问题缘故，分析水污染的潜在发展走向，将水质改善、水生态系统恢复以及饮用水安全做为重点保护方向，合理的制定出水环境的保护方案以及水污染防治工作。 二.土壤环境保护形势和研究 我国的工业化的飞速发展以及日趋城市化，更受到全球变化的影响，土壤环境逐步受到污染。我国的受污染土壤大部分是因农药、重金属所至，矿区、石油以及固体废弃为主要污染来源，对我国的生态环境以及食品安全造成了严重的破坏。我国的土壤污染呈局部扩散至区域、从城市扩散到农村、单一发展到复合的多种交叉污染特征。土壤的浸染日趋严峻，已经不只是净土洁食的问题困扰，而是已经发展到土壤的侵蚀、荒漠化等生态问题。 我国从二十世纪八十年代开始关注土壤污染，不过目前对于土壤污染的状况了解并不完全，缺少一个系统的掌握。
环境流体动力学代码EFDC模型的研究及应用进展
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 247-256 Published Online June 2014 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html,/journal/jwrr https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html,/10.12677/jwrr.2014.33031 The Research and Application Progress of Environmental Fluid Dynamics Code Hainan Ai, Wenshi Zhang, Xuebin Hu, Qiang He, Yuanyuan Liu Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region’s Eco-Environment, Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing Email: aihainan@https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, Received: Apr. 2nd, 2014; revised: Apr. 9th, 2014; accepted: Apr. 15th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With improvement of people’s understanding of environmental problems and the rapid develop-ment of computer science, simulation of environmental processes has become a research focus in the field of environmental science and geochemistry. Environmental Fluid Dynamics Code is de-veloped according to multiple mathematical models by Virginia Institution of Marine Science. Based on more than 200 papers from journal at home and abroad from 2003 to 2013, this paper presents the application and study of hydrodynamic model, water quality model and sediment model about estuaries, rivers, lakes and reservoirs, and meanwhile analyzes the development di-rection of EFDC. Keywords EFDC, Hydrodynamic Model, Water Quality Model, Sediment Model 环境流体动力学代码EFDC模型的研究及 应用进展 艾海男，张文时，胡学斌，何强，刘媛媛 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 Email: aihainan@https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html, 作者简介：艾海男(1982-)，男，副教授，主要从事活性污泥数学模型、排水管道污水处理研究。
城市景观格局演变的生态环境研究进展
城市景观格局演变的生态环境研究进展 摘要：随着人类生活的进化、进步，逐渐形成城市这一现象。随着城市的诞生，不可避免的出现了城市景观，城市景观对于人类活动的影响开始逐渐突显出来，而且越来越明显的影响着人类的生活各个方面。城市景观格局的改变影响物质循环、能量流动等生态过程，降低区域生态系统的抗干扰能力好稳定性，这样就产生了一系列的生态环境效应。本文的目的是研究的原因和在调查的演变生态环境研究进展的影响演化的城市景观格局分析的影响。 关键词：城市景观，格局演变，环境效应，热岛效应 中图分类号：TU984.2 文献标识码：A DOI： 10.11974/nyyjs.20150932025 1 景观格局研究进展 1.1 景观分类 景观生态学是一个跨学科的多个领域。景观生态系统本身是非常庞杂和层次，也就是因为这个，景观生态分类系统就出现了一定的必要性和可能性。 景观分类是建立在景观格局分析的基础上的，期间最主要的就是确定好景观类型，因为这样可以直接决定景观分类的精度。想要确定景观类型的方式是多种多样的，但是在早
期的时候，仍然是采用集中国土、林业、测绘部门的土地覆盖利用的数据进行。当前社会，随着社会技术的发展，景观格局的研究形式也采用到了遥感数据这样的高技术，变成了提取景观信息的不可忽视的方式。 最传统的遥感图像分类办法有2种，监督和非监督分类办法，而且这2种办法都是依据光谱信息统计作为基础的。其中，监督分类的精度较高，但是缺点是需要率先建立起训练样本，因此对需要分类地物、地形要有了解。而非监督分类就是比较简单的一种，不需要像监督分类那样提前进行信息的了解，因此判别的精度就会稍微差一些了。 具有不同光谱的光谱和光谱分类过程异物常常基于的分类精度的特性函数的冲击性能。分形维数可以有效地显示出质地粗糙，并揭示了表面的性质的自相似性，因此，在基本的分形纹理的复杂功能受到关注的分类。因为在一定范围内，该材料的分形性质是独立的分辨率和视角是稳定的。基于分形理论的分形维数的景观分类是根据稳定的一个大问题，计算出的差异，如何提高分类准确度，该方法进一步研究分形维数的稳定和优化。 1.2 景观演变驱动力 景观格局变化的影响是多种因素作用的结果，通常分为2种自然力和社会经济，并且在不同的时空尺度上，2种驱动力作用也是不尽相同的。
国内外环境效率研究进展
Sustainable Development 可持续发展, 2020, 10(1), 45-50 Published Online January 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html,/journal/sd https://https://www.wendangku.net/doc/2c17282717.html,/10.12677/sd.2020.101006 Research Progress on Environmental Efficiency at Home and Abroad Jingrong Sun School of Tourism and Social Management, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing Jiangsu Received: Nov. 29th, 2019; accepted: Dec. 12th, 2019; published: Dec. 19th, 2019 Abstract As an effective tool to measure the coordination degree of human economic development and en-vironmental protection, relevant organizations and institutions have carried out in-depth re-search on it and achieved a lot of research results, at present, the application research on envi-ronmental efficiency has penetrated into various fields, since it was put forward in the early 1990s. This study mainly analyzes the concept and connotation of environmental efficiency, environ-mental efficiency index system, environmental efficiency research method system, regional envi-ronmental efficiency, industrial environmental efficiency, enterprise environmental efficiency, product environmental efficiency, etc. Finally, on the basis of the above analysis, the future re-search of environmental efficiency is prospected from the aspects of measurement model, re-search index system and research scale, so as to bring reference significance to the further devel-opment of environmental efficiency in the future. Keywords Environmental Efficiency, Research Progress, Research Prospect 国内外环境效率研究进展 孙景荣 南京晓庄学院旅游与社会管理学院，南京江苏 收稿日期：2019年11月29日；录用日期：2019年12月12日；发布日期：2019年12月19日 摘要 环境效率作为一种衡量经济发展与环境保护协调度的有效工具，自20世纪90年代初提出以来，相关组织