Long-term performance evaluation of zero-valent iron amended permeable reactive barriers for groundwater remediation – A mechanistic approach     

《地学前缘(英文版)》2023,14(2):101494

Permeable reactive barriers (PRBs) are used for groundwater remediation at contaminated sites worldwide. This technology has been efficient at appropriate sites for treating organic and inorganic contaminants using zero-valent iron (ZVI) as a reductant and as a reactive material. Continued development of the technology over the years suggests that a robust understanding of PRB performance and the mechanisms involved is still lacking. Conflicting information in the scientific literature downplays the critical role of ZVI corrosion in the remediation of various organic and inorganic pollutants. Additionally, there is a lack of information on how different mechanisms act in tandem to affect ZVI-groundwater systems through time. In this review paper, we describe the underlying mechanisms of PRB performance and remove isolated misconceptions. We discuss the primary mechanisms of ZVI transformation and aging in PRBs and the role of iron corrosion products. We review numerous sites to reinforce our understanding of the interactions between groundwater contaminants and ZVI and the authigenic minerals that form within PRBs. Our findings show that ZVI corrosion products and mineral precipitates play critical roles in the long-term performance of PRBs by influencing the reactivity of ZVI. Pore occlusion by mineral precipitates occurs at the influent side of PRBs and is enhanced by dissolved oxygen and groundwater rich in dissolved solids and high alkalinity, which negatively impacts hydraulic conductivity, allowing contaminants to potentially bypass the treatment zone. Further development of site characterization tools and models is needed to support effective PRB designs for groundwater remediation.  相似文献   

赣西石竹山硅灰石矿床石榴子石特征及其地质意义     

张鹏浩  王先广  丁枫  范宇航  王骏怡  邹婧  孙培均  李文韬 《岩石矿物学杂志》2023,42(4):521-540

江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内,是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力,本文根据矿物间的穿插关系和光学特征,将该矿床的石榴子石分为早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代,在详细的野外工作基础上,利用电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明,石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列,早期形成的石榴子石(GrtⅠ)Fe含量更高,且震荡环带发育,而晚期形成的石榴子石(GrtⅡ)则发育复杂环带。石榴子石GrtⅠ和GrtⅡ都亏损大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,而Nb、Ta、Zr等高场强元素相对含量较高,U含量与∑REE成正比。GrtⅡ的∑REE较低(12.92×10^-6~21.12×10^-6),具有较平坦的稀土元素配分模式,轻微富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),微弱负铕异常;GrtⅠ的∑REE相对较高(13.78×10^-6~73.52×10^-6),更富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),呈右倾的稀土元素配分模式,负铕异常明显。推测石榴子石GrtⅠ形成于相对开放、水岩比值较高、高氧逸度的酸性体系中,GrtⅡ则形成于相对封闭、水岩比值较低、高氧逸度的中酸性体系中。此外,将石榴子石的端员组分和微量元素特征与国内外不同矿种的接触交代型金属矿床进行对比,结果显示该矿床存在成Cu、Fe、Mo矿体的潜力。  相似文献   

扬州江都区邵伯农田土壤环境质量及生态风险评价     

胡秀艳  谢红青  景山 《江苏地质》2023,47(4):412-419

选取扬州邵伯地区作为研究区,根据评价标准（GB 15618—2018）对其农田土壤环境质量及生态风险进行评价。研究区农田土壤中8种重金属元素平均含量均低于农用地污染风险筛选值,除Ni外其余7种重金属元素的平均含量均超过江苏土壤平均背景值,其中Hg含量均值为江苏土壤平均背景值的2.16倍;通过对比内梅罗指数法和综合指数法评价结果,认为综合指数法能更客观准确地反映研究区农田土壤环境质量状况,结果显示研究区农田土壤轻度污染以上样本占总样本的2.35%;研究区农田土壤属中度生态风险,综合潜在风险指数平均值为200.56,主要贡献因子是Hg。  相似文献   

江苏某材料厂周边农田土壤钼污染特征及农作物健康风险评价（84）     

范健  黄顺生  崔晓丹 《江苏地质》2023,47(1):84-90

为了解江苏某材料厂金属冶炼活动引发的重金属污染风险,采集周围农田土壤、小麦和水稻籽实样品,确定Mo含量及其在土壤中的形态,采用地质累积指数和富集因子指标评价土壤中钼的污染风险,采用健康风险指数评价小麦、稻米中Mo的健康风险。结果表明,农田土壤中Mo含量在0.50～63.2 mg/kg之间,其平均值5.70 mg/kg远高于全省平均值0.65 mg/kg,表层土壤出现了中度—高度富集,近70%的样点受到不同程度的钼污染,污染范围距该厂300 m,污染深度>1.5 m。土壤中的Mo具有较高的生物有效性,在小麦、水稻籽实中显著富集,主要与土壤具有较高的全Mo含量以及土壤呈碱性有关。基于EPA的健康风险评估方法,食用当地稻米、小麦会产生较大的健康风险。  相似文献   

滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向     

施玉北  曾妍  李蓉  程胜辉  邹积林 《地球学报》2023,44(4):707-722

本文按矿床成矿系列理论研究方法, 初步厘定了滇西地区与燕山期—喜马拉雅期伟晶岩有关的稀有金属宝石矿床成矿系列及亚系列, 与第四纪表生作用有关的稀有金属矿床成矿系列及亚系列, 研究结果表明本地区在燕山期—喜马拉雅期发生了大规模的中-酸性岩浆侵入活动, 并形成众多的伟晶岩, 发生了重要的岩浆-热液成矿事件, 稀有金属铍、铌、钽、锂、铷、铯等矿产成矿主要与其有关, 构成了特定的稀有金属矿产矿床成矿系列。本文初步总结了滇西地区稀有金属矿产资源及其特征、矿床成矿系列及成矿规律, 分析了找矿潜力, 划分出找矿远景区, 深化了该区稀有金属矿产成矿规律认识。  相似文献   

北羌塘坳陷南部胜利河油浸白云岩     

吴珍汉  季长军  赵珍  康少伟  赵荣涛  雷云龙 《地球学报》2023,44(3):411-418

北羌塘坳陷南部胜利河上游出露油浸白云岩,层位为中侏罗统布曲组上部,近水平产状,下伏TOC含量高的黑色泥页岩。油浸白云岩呈灰黑色,原岩为生物碎屑灰岩,经历了白云岩化作用;表面覆盖烟灰状沥青,内含易于挥发的轻质油;地表样品含油率为765×10^–6,远高于南羌塘坳陷隆鄂尼—昂达尔错古油藏地表出露的白云岩油砂(含油率(12～236)×10^–6)。胜利河油浸白云岩裂隙发育,孔隙度为6.49%、渗透率为3.81 mD,属于羌塘盆地有利储层。油气地球化学及油源对比结果显示,胜利河油浸白云岩原油来源于中下侏罗统富有机质泥页岩。胜利河油浸白云岩对北羌塘坳陷油气勘查评价具有重要指示意义。  相似文献   

广东雷州半岛火山岩二氧化碳矿化封存潜力评估     

李鹏春  江静练  程锦辉  赵明辉 《高校地质学报》2023,29(1):76-84

火山岩的矿物固碳作用为减少大气中的二氧化碳(CO₂)提供了一种永久性的封存解决方案,是一种经济、安全的碳捕集封存(CCS)方式。中国火山岩分布广泛,但对火山岩固碳潜力的研究还很欠缺。文章选择广东省雷州半岛火山岩为研究区,利用MapGis软件,建立雷州半岛火山岩厚度分布的矢量地理信息数据库,插值得到三维网格化数据体;基于火山岩矿化封存机制和CO₂矿化封存潜力评估方法,对雷州半岛火山岩CO₂理论矿化封存潜力进行了计算。结果表明,雷州半岛火山岩总面积约3940 km²,总体积约257 km3,CO₂理论矿化封存量在19～459亿吨之间。其中以雷南火山岩区潜力最大,理论封存量为13～326亿吨;其次为雷北遂溪县以东、湛江市西部区域的火山岩区,理论封存量为2～56亿吨;东海岛区域火山岩,理论矿化封存量虽然不大(1.5～35亿吨),但因其与周边工业排放源较近,具有较好的源汇匹配条件,具备CCS潜力。研究结果不仅对于优选封存CO₂火山岩储集区带提供重要依据,同时为未来开...  相似文献   

地球早期大陆地壳的形成与演化     

樊海龙  杨高学  郭建明  马雪云  刘翔 《地质论评》2023,69(2):669-690

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层(“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程：3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%～70%,厚度约为20～4...  相似文献   

新疆北部深部电性结构特征     

孟银生  郭鹏  杨贵才  郭天鹏 《地质论评》2023,69(Z1):87-89

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地震损失的空间相关性及其对震害损失估计的影响          下载免费PDF全文

周阳  王自法    石磊  仝文博 《世界地震工程》2022,38(2):151-159

在地震危险性分析或者地震损失分布评估中,需要考虑地震损失的空间相关性的影响。目前对地震损失空间相关性的研究,主要是基于经验或半经验的方法,没有经过实际地震损失分布的验证。本文基于2011年东日本大地震收集到的55万条建筑物破坏的详细数据得出了基于实际震害的地震损失随距离关系变化的空间相关性衰减规律,给出了一个基于实际数据的拟合公式,并将其应用于最新开发的基于高精度模拟的巨灾风险分析中。利用北京地区多个地震为算例,研究了实现空间相关性模拟的样本精度问题,并且给出了不同空间相关系数对地震损失分布的影响,从而能为未来的防震减灾工作提供更好的地震损失估计结果。  相似文献