最小二乘法和時(shí)間矩方法確定含水層中BTEX的行為參數(shù).pdf

1、本文采用最小二乘優(yōu)化法(CXTFI工程序)、時(shí)間矩方法和質(zhì)量通量方法研究燃油在污染含水層的行為。應(yīng)用已有的乙醇燃油(2007年)、傳統(tǒng)燃油(2008年)和反硝化增強(qiáng)乙醇燃油(2010年)內(nèi)在生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算BTEX在實(shí)驗(yàn)室含水層砂槽的相關(guān)行為參數(shù)(流速、彌散系數(shù)、阻滯系數(shù)、一級(jí)生物降解速率系數(shù)等)。研究得到以下結(jié)論：
　　 (1)最小二乘優(yōu)化法的平衡對(duì)流-彌散CDE運(yùn)移模型適用于確定含水層中不反應(yīng)溶質(zhì)的行為參數(shù)，不平衡對(duì)流

2、-彌散MIM運(yùn)移模型適用于確定含水層中反應(yīng)溶質(zhì)的行為參數(shù)。時(shí)間矩方法能較好地模擬含水層砂槽中溶質(zhì)濃度的出現(xiàn)、峰現(xiàn)時(shí)間和“拖尾”現(xiàn)象，模擬得到的溶質(zhì)峰值濃度接近于實(shí)測(cè)濃度。對(duì)比CXTFI工程序和時(shí)間矩方法的模擬濃度穿透曲線和求參值，發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的孔隙水流速V、阻滯系數(shù)R和一級(jí)生物降解速率系數(shù)λ值較相近，而彌散系數(shù)D值相差較大。
　　 (2)選擇最小二乘優(yōu)化法的求參結(jié)果作為確定C1-45監(jiān)測(cè)斷面處2010年、2008年和2007

3、年實(shí)驗(yàn)中溶質(zhì)的行為參數(shù)?？紫端魉賄大小排序?yàn)椋?007(0.207m/d)>2010(0.149 m/d)>2008(0.121 m/d)，這間接地說明2010年和2008年的生物修復(fù)作用強(qiáng)于2007年的；彌散系數(shù)D排序?yàn)椋?008(0.0046 m2/d)>2007(0.0041m2/d)>2010(0.0029 m2/d)，數(shù)值屬于同一數(shù)量級(jí)，間接地說明彌散對(duì)三次實(shí)驗(yàn)中污染物濃度衰減變化差異影響不大；2010年中阻滯系數(shù)R的大小排

4、序：m，p-X(1.40)>B(1.39)>o-X(1.35)>E(1.28)>T(1.25)>Ethanol(1.03)，2008年：m，p-X(1.61)> o-X(1.51)>T(1.39)>B(1.36)>E(1.14)>Ethanol(1.05)，兩次實(shí)驗(yàn)條件對(duì)BTEX的R值影響差異在于苯和乙苯，間接地表明乙醇和硝酸鹽參與BTEX的生物反應(yīng)后，加劇了對(duì)苯和乙苯的阻滯運(yùn)移；2010年一級(jí)生物降解速率系數(shù)λ(1/d)的大小排序?yàn)椋?/p>

5、E(0.17)>o-X(0.15)>m，p-X(0.14)>T(0.13)>B(0.06)，以及2008年的大小排序?yàn)椋篍(0.29)>m，p-X(0.15)/T(0.15)>o-X(0.13)>B(0.10)，兩次實(shí)驗(yàn)中乙苯的λ值最大，苯最小，表明苯是最難生物降解的組分。
　　 (3)應(yīng)用質(zhì)量通量方法分別對(duì)比2008年和2007年實(shí)驗(yàn)中乙醇、2010年和2007年實(shí)驗(yàn)中硝酸鹽對(duì)BTEX的質(zhì)量衰減影響。結(jié)合含水層砂槽實(shí)驗(yàn)的監(jiān)測(cè)數(shù)

6、據(jù)，以質(zhì)量通量方法和一級(jí)降解模型方法計(jì)算應(yīng)用實(shí)例中斷面1～2和斷面1～3間投注溶質(zhì)的質(zhì)量通量值、自然衰減速率常數(shù)和一級(jí)生物降解速率常數(shù)。2008年BTEX各組分的質(zhì)量去除比例均大于2007年的，這表明乙醇抑制了BTEX的生物降解；2010年斷面1～2間苯的質(zhì)量損耗率和生物降解速率常數(shù)低于2007年的，其他的TEX均大于2007年，而斷面1～3間BTEX的質(zhì)量損耗率和生物降解速率常數(shù)均大于2007年的，這表明添加硝酸鹽作為電子受體，能明顯