裂隙介质地下水中残留非水相化合物的生物修复研究

裂隙地下水作为储量最丰富的地下水资源，已经受到非水相液体(NAPL-Non Aqueous Phase Liquid)的严重污染威胁。本项目通过物理实验和数值实验相结合的方法，对裂隙地下水中残留NAPL污染的生物修复展开研究。揭示裂隙隙宽分布对NAPL的残留量、分布位置及形态的影响，以及裂隙内部水流流速与残留NAPL的溶解速率之间的定量关系；通过激发地下水中原生微生物群的生物活性，得出微生物活动对NAPL降解的加速作用及程度，并从微观角度分析研究裂隙中"NAPL-水"界面附近微生物密度、种群对降解速率的影响机理；将生物降解模型与裂隙介质水流及溶质运移模型进行耦合，提出一套可用于研究裂隙介质中残留NAPL类污染物生物降解的数值模拟方法。研究结果对基岩裂隙地下水源地残留NAPL污染的控制、治理具有重要的理论意义和实用价值。

NAPL微生物修复的主要原理是通过控制含水层中原生微生物（好氧型和厌氧型）的生长条件，激发其生物活性，使其逐渐具备将污染物分解成二氧化碳和水，或转化为无害物质的能力，以达到修复地下水的目的。该方法和通常的物理化学修复方法相比，具有成本低、一次性修复面积广、不破坏生态环境等优点，是修复技术发展的主要方向。. 本课题通过一系列粗糙单裂隙室内试验展开研究，研究内容主要包括（1）仿真单裂隙试验装置的开发；（2）单裂隙水流运动与溶质运移试验，并获取等效水力隙宽、弥散系数等参数；（3）变隙宽裂隙中LNAPL迁移与残留试验，探明粗糙裂隙内LNAPL迁移与残留机制以及隙宽分布对NAPL残留分布的影响；（4）残留LNAPL生物修复实验，探明微生物降解残留NAPL的机制，以及修复过程中裂隙水头差、水中DO与PH的变化规律。. 目前项目已按时完成所有物理模型试验及数值计算研究，共撰写论文8篇，其中已SCI检索3篇，EI检索2篇，另外有3篇在SCI期刊审稿中。