【摘 要】
：
挥发性有机污染场地气相抽提（SVE,soil vapor extraction）修复技术是目前国际环境岩土工程研究领域的热点修复技术之一,是涉及多孔介质渗流力学、物理化学和岩土工程等学科领域的多孔介质多相流-多相传质耦合问题。开展挥发性有机污染场地气相抽提修复技术机理与理论研究,对于满足我国城市工程建设需要、促进经济可持续发展、保护耕地资源以及人民健康及生态环境具有重要意义。本文依托国家自然科学基
【基金项目】
：
国家自然科学基金重点项目（41330641）“城市化过程中天然沉积土污染演化机理与控制技术研究”； 国家自然科学基金面上项目（41877240）“污染场地原位热传导强化气相抽提多场演化与污染物去除机理研究”；
论文部分内容阅读
挥发性有机污染场地气相抽提（SVE,soil vapor extraction）修复技术是目前国际环境岩土工程研究领域的热点修复技术之一,是涉及多孔介质渗流力学、物理化学和岩土工程等学科领域的多孔介质多相流-多相传质耦合问题。开展挥发性有机污染场地气相抽提修复技术机理与理论研究,对于满足我国城市工程建设需要、促进经济可持续发展、保护耕地资源以及人民健康及生态环境具有重要意义。本文依托国家自然科学基金重点项目（41330641）“城市化过程中天然沉积土污染演化机理与控制技术研究”和国家自然科学基金面上项目（41877240）“污染场地原位热传导强化气相抽提多场演化与污染物去除机理研究”,以挥发性有机物污染土为研究对象,通过室内试验和理论分析,系统研究了有机物污染土中孔隙液分布规律、各相孔隙流体的相对渗透率-饱和度-毛细力关系、气相抽提修复效率的影响因素、气相抽提过程中污染物分布变化规律,发展了气相抽提修复理论模型,并利用Comsol Multiphysics仿真软件二次开发,实现了气相抽提修复过程的理论模拟。取得了以下主要研究成果:（1）系统回顾了国内外挥发性有机污染场地修复技术的研究现状,总结了有机污染场地中水、有机物和气之间相互作用机理和渗流力学特性方面的研究成果,归纳了SVE机理研究、理论研究以及工程应用的发展现状,指出了这些研究中存在和需要解决的问题。（2）利用低场核磁共振测试T2谱技术,系统研究了柴油污染粉土中孔隙液的分布规律:论证了适宜浓度Mn2+能缩短孔隙水的~1H1弛豫时间,分离孔隙中水和油的核磁信号;与单相饱和体系进行对比,发现柴油体系中的孔隙油比水相体系中的孔隙水更易优先占据大孔隙空间;发现对于水-柴油两相体系,柴油含量增加,孔隙中非连续形态的孔隙油向连续形态转化,孔隙油向更大孔隙中富集;此外,通过调整柴油和水的入渗顺序研究了污染历史对孔隙液分布的影响,发现无论柴油的入渗顺序如何,低含量柴油入渗量的变化对土中水的分布影响较小。（3）利用砂芯漏斗试验装置,研究了水相、非水相（NAPL,non-aqueous phase liquids）组成的两相系统（水-气、水-NAPL和NAPL-气）各流体之间的S-P关系;借助Fagerlund提出的折算理论将两相系统kr-S-P关系扩展到三相系统（水-气-NAPL）,系统研究了三相系统kr-S-P关系;通过对比分析几种计算模型,指出BCM模型为适合研究kr-S-P关系的理论模型;提出了三相系统中流动相的判别标准,为SVE从三相流简化为单相流提供理论依据;提出了气相相对渗透系数近似计算方法,为简化SVE流动方程提供理论依据。（4）通过SVE土柱模型试验模型试验,系统研究了抽提流量、土性、含水率以及污染物含量对修复效率的影响:粒径对污染物去除率有很大影响,粒径越细,污染物去除率越低;增大抽提流量,污染物去除效率越高,但在较高流速下,修复效率的提高不显著;在低含水率条件下,含水率的对污染物去除效率影响不大;在高含水率条件下,增大含水率会显著降低污染物去除效率;提出了SVE修复过程中尾气浓度随时间变化拟合公式。（5）利用低场核磁共振T2谱测试和核磁共振成像测试（MRI）技术,对SVE试验中的土样进行监测,研究了不同水饱和度和污染物饱和度条件下孔隙各相流体运移分布情况;发现了优势流对污染物分布及去除的影响规律,论证了SVE过程可以忽略水分蒸发的影响,为SVE数值建模中简化传质方程提供了理论依据。（6）提出了SVE设计分析理论模型与设计方法。通过将三相流简化为单相流,耦合气相、水相、NAPL相和固相之间的非平衡传质过程,建立了SVE设计分析方法,发展和完善了挥发性有机染场地修复理论。基于SVE设计分析方法,利用Comsol Multiphysics多物理场仿真软件二次开发,实现了SVE数值模拟分析方法,分析了SVE修复过程中各相污染物去除规律,并讨论了传质参数对计算结果的影响。提出了初步设计阶段中SVE设计参数反分析方法和设计方法。
其他文献
图像和视频的超分辨率（Super-Resolution,SR）算法研究是计算机视觉领域的一个重要问题,它能恢复原始数据由于远距离传输、压缩等造成的数据分辨率损失。通过对低分辨率数据的超分辨率重建,可以获得高分辨率的数据内容,极大改善视觉效果。在多媒体时代,图像和视频是我们日常接触最多的数据,为了提升降质数据的视觉效果,产业界以及学术界都致力于利用大数据的优势发展新型的超分辨率算法。得益于深度学习的
细菌的趋化性自1881年被Engelmann首次观察到以来就引起了许多研究者的兴趣。为了从数学上描述细菌趋化性导致细菌种群聚集现象,Keller和Segel在1970年提出了著名的Keller-Segel模型,它是由两个抛物型偏微分方程耦合而成。自此,描述细菌趋化现象的偏微分方程就受到生物学家和数学家的广泛关注。考虑到细菌或微生物通常生活在粘性流体中,Tuval等人在2005年进一步提出了具有化学
随着移动互联技术的发展和便携数据采集设备的普及,视频数据非常容易获取并成为生活中传播信息的重要载体,同时它也促进了人们获取信息途径和分享生活的方式,基于这些视频数据的信息挖掘和内容理解是引领城数字经济发展的重要选择。视频行为识别任务作为视频分析和理解的重要研究内容之一,不仅有着重要学术意义,而且存在广泛的应用前景。面对快速增长的视频数据,利用深度学习技术进行行为识别已成为主流的方式,如果只是简单的
稀土掺杂上转换发光材料在防伪、彩色显示、生物成像、白光照明、生物探针、医学治疗和光学测温等领域具有广泛的应用前景。最近,上转换红光和近红外光越来越受到了广大科研工作者的青睐。一般来说,稀土离子的种类、浓度和主基质材料等对稀土发光材料的光学性质起到至关重要的作用。因此,需要通过选择合适的材料种类、调控稀土离子的组份和浓度等方法实现各种发光来满足各类应用需求。然而,稀土发光材料的上转换红光的应用和发展
语言资源在自然语言处理任务中应用广泛。这些资源主要包括词汇资源:词形、词性、词形序列、词性序列、词嵌入、语言模型等;语法资源:依存语法、短语结构语法等;语义资源:谓词论元结构、语义角色、抽象语义表示、句子嵌入等。已有研究表明集成语言资源能够提升自然语言处理任务性能。集成方法主要包括基于深度学习的方法和基于传统机器学习的方法,但这些方法存在可解释性差、需要较大规模数据集、在非单调推理任务上具有局限性
网络空间是一种以人为核心,包含互联网、通信网、物联网等信息基础设施,并由人-机-物相互作用而形成的动态虚拟空间。在网络空间中,用户在不同场景下使用各类设备,如移动智能终端、个人电脑和智能穿戴设备等,以完成不同的任务。在此过程中各类网络实体产生各类异质信号,并形成网络实体之间的关联关系。挖掘这种关联关系以构建用户设备图谱,在公共安全、计算广告和设备监管等领域有着广泛的应用价值。因此,有必要对网络实体
量子力学是研究微观粒子运动规律的专门理论,自二十世纪创立以来,始终位居物理学的前沿领域。Schr（?）dinger方程是量子现象中最基本的动力学方程,各种带势的与不带势的非线性Schr（?）dinger方程构成了现代量子化理论的重要内容。因此关于非线性Schr（?）dinger方程的数学研究一直是数学物理领域的热门课题。非线性Schr（?）dinger方程是典型的具有色散效应的波动方程,在物理学的
差分隐私是保护隐私的前沿技术之一,其安全性和数据效用是其广泛应用的基础,值得深入研究。为此,本文以差分隐私机制为研究对象,针对其数据安全性、参数安全性和数据效用存在的问题,提出了增强安全性和优化数据效用的若干方法。本文的主要创新工作如下:（1）发现了差分隐私机制的数据安全隐患,即询问的线性性质会导致隐私信息泄露。由于线性性质,询问可拆分为两个或多个子询问的和,且拆分方式有多种。基于背景知识精心设计
与传统的冷冻除湿和吸附除湿方式不同,溶液除湿干燥技术是一种新型的空气湿度调节方法,它利用盐溶液的吸湿特性降低空气湿度。该技术在利用低品位热能实现制冷、除湿、空调等方面具有可观的应用前景,且研究表明盐溶液与被处理空气直接接触过程中可以去除有害物质,如VOC、细菌以及灰尘等。但是近年来有学者提出,正是由于这种直接接触,气流会夹带溶液液滴,从而污染室内空气品质,腐蚀接触到的物体表面;另外除湿和再生过程中
框架理论作为一个新兴的研究方向,涉及泛函分析、算子理论、信号处理、编码理论等多门学科。类似于基,赋范线性空间或内积空间中的任意一个元素都可以由框架表示,但与基不同的是,表示不一定是唯一的。正是由于这一优良特性,近年来框架正逐步取代基被广泛地应用在信号处理、传输信道容量、编码理论等领域中。随着现代信息技术的发展,对框架理论的研究虽已逐渐成熟,但为了解决更复杂的实际问题,仍需要对框架理论展开进一步探究