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基于场地重金属污染特性及生物可利用性的风险评估研究

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基于场地重金属污染特性及生物可利用性的风险评估研究

作者：张舒浙江大学

学位级别：硕士

随着现代工业生产技术的不断更替以及城市化建设进程的不断推进,近年来,城市周边地区工业企业大量搬迁或停产,遗留下大量污染场地。由于过去环保观念不强且技术水平落后,工业企业在生产运营中存在污染泄漏、废物堆放等情况,容易对土壤... 详细信息

随着现代工业生产技术的不断更替以及城市化建设进程的不断推进,近年来,城市周边地区工业企业大量搬迁或停产,遗留下大量污染场地。由于过去环保观念不强且技术水平落后,工业企业在生产运营中存在污染泄漏、废物堆放等情况,容易对土壤及地下水造成污染,其中场地重金属污染已经成了不可忽视的环境问题,亟待进行污染场地风险评估与修复。弄清场地内重金属污染特性,掌握重金属形态与生物可利用态变化规律,有利于更科学的对场地风险进行表征,更合理的指定场地修复计划,一定程度上能避免场地的过度修复。因此,本文通过对场地重金属形态分布进行模拟分析,研究了本场地土壤重金属形态分布特征,进行了基于场地污染特性的场地分区,并通过体外模拟消化实验研究了场地重金属的生物可利用性特征。在试验的基础上探索基于场地重金属生物可利用性的风险评估与基于场地重金属污染特性的分区风险评估,并评估其可行性。主要研究结论如下:（1）本场地存在严重重金属污染,其中土壤主要关注污染物为总铬、六价铬、铅、镉、锌、砷,污染深度约为4m;地下水中主要关注污染物为铅、六价铬、锌、镉、砷。场地内土壤污染情况总体较为严重,且场地土壤污染主要集中于0-3m,自上至下土壤中污染物浓度呈现降低趋势,污染主要分布在铬渣堆场及生产车间附近,其中铬、镉、砷、铅、锌污染分布具有较大相关性。4m以下土壤中污染物不超筛选值,本场地需启动风险评估。（2）以场地污染土壤为研究对象,展开场地污染特征分析。发现在场地横向与纵向水平上,场地土壤重金属活性形态如可交换态分布与重金属总量和有机质含量均有相关性。对场地重金属生物可利用态进行研究,发现本场地其中铬、铅、镉生物可利用态含量与总量有显著正相关关系,铬、镉生物可利用态含量与有机质含量有显著正相关关系,铅生物可利用态含量与有机质含量有显著负相关关系。铬、铅、镉、砷在场地内平均生物可利用率分别为20.70%、14.38%、9.36%、18.53%,生物可利用率最大值分别为42.11%,29.52%,28.88%,32.35%,保守起见,选用最大值作为场地各重金属生物可利用率,可以进行基于重金属生物可利用态含量的风险评估,更真实的反映场地健康风险。另外,根据场地污染特性将场地分为A区、B区分开进行评价,,相对选择同一个生物可利用率进行全场地健康风险评估,进行分区评价的话各区生物可利用率变异系数更低。分别选用A区、B区生物可利用率最大值作为各区生物可利用率,可以更科学的进行基于重金属生物可利用态含量的分区健康风险评估。（3）以污染场地为研究对象,在场地调查的基础上,根据本场地的污染特征,进行场地健康风险评估与环境风险评价,并确定场地修复目标与修复范围。结果表明,场地土壤中六价铬、铬、镉、砷、锌存在健康风险。在常规健康风险评估的基础上探索了基于重金属生物可利用性的健康风险评估与基于场地污染特性的分区健康风险评估应用的可行性。结果表明,与常规健康风险评估相比,基于重金属生物可利用性的健康风险评估与场地分区健康风险评估得到的总致癌风险与总危害商更小,能更真实的反映场地的人体健康风险,并能制定更合理的修复目标,防止场地过度修复,在思路与计算应用上有一定的可行性。

关键词：场地重金属污染特性生物可利用性风险评估

地震作用下场地—列车—轨道—桥梁系统分析方法研究

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地震作用下场地—列车—轨道—桥梁系统分析方法研究

作者：余鹏程西南交通大学

学位级别：硕士

地震是威胁高速列车安全运营的主要地质灾害之一,其破坏性大,突发性强,后果极为严重。由于桥梁是高速铁路的重要组成部分,研究桥梁上的高速列车在地震作用下的动力响应尤为重要。针对目前很多研究并没有充分考虑场地作用的不足,提出了... 详细信息

地震是威胁高速列车安全运营的主要地质灾害之一,其破坏性大,突发性强,后果极为严重。由于桥梁是高速铁路的重要组成部分,研究桥梁上的高速列车在地震作用下的动力响应尤为重要。针对目前很多研究并没有充分考虑场地作用的不足,提出了包含场地在内的场地—列车—轨道—桥梁耦合系统计算方法,对整体模型进行拆分,实现了包括盆地在内的整个系统的动力响应计算。主要研究工作如下：(1)拆分模型,首先计算场地—桥梁系统在地震作用下的动力响应。通过研究分层场地中地震波的传播规律,得到了模型的边界设置和荷载输入方法。采用ABAQUS有限元软件作为计算平台,编写可以考虑土体非线性的子程序VUMAT和边界作用子程序VUEL,借助高性能计算机,实现了模型验证和求解;(2)将场地—桥梁模型中计算获得的桥墩底部加速度作为外界激励输入列车—轨道—桥梁模型,采用VTBDYNA计算程序,求解列车动力响应。通过以上研究,可以得出如下结论：(1)本文给出的方法可以有效分析位于复杂场地上的列车—轨道—桥梁系统在地震作用下的动力响应,具有较高的实用性;(2)场地表面动力响应与场地本身结构有着很大关系,不同场地在相同地震波作用下表面反应可能相差数倍,这会对位于场地上的结构产生不同的影响;(3)相比于垂直入射,在斜入射地震波作用下,场地交界面处桥梁上列车的动力响应更大,本文算例中最高达到75%,需要予以重视。本文研究成果可以为后续研究场地、地震参数对列车安全运营的影响提供理论和方法,对高速列车地震预警有着积极的意义。

关键词：高速列车场地自由场边界斜入射动力响应

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典型场地四氯化碳污染的健康风险评价

环境科学学报 2011年第11期31卷 2578-2584页

作者：张新钰王晓红辛宝东叶超郭高轩北京市水文地质工程地质大队北京100195

以华北某污染场地为研究区域,采集了场地内大气、土壤、地表水和地下水4个类别共196个样品.分析了25项挥发性有机物在不同区域的分布特征,探讨了超标污染物的污染来源,最后,应用美国环保局的健康风险评价方法,对场地超标污染物进行了健... 详细信息

以华北某污染场地为研究区域,采集了场地内大气、土壤、地表水和地下水4个类别共196个样品.分析了25项挥发性有机物在不同区域的分布特征,探讨了超标污染物的污染来源,最后,应用美国环保局的健康风险评价方法,对场地超标污染物进行了健康风险评价.结果表明,场地超标污染物仅为四氯化碳;主要赋存于地下水中,其污染晕的平面分布与地下水流向显著相关,垂向分布与深度相关;四氯化碳致癌危害程度总体表现为饮水途径>洗浴呼吸吸入途径>洗浴皮肤接触途径,其中饮水暴露途径致癌危害指数最大达到了3.03×10-5,超出了可接受的风险水平,由此将导致每百万人30.3个癌症患者的可能,村民长期以目前水井作为主要的水源,身体健康将受到严重影响;洗浴呼吸吸入途径和皮肤接触途径的致癌危害指数在(10-10～10-7)范围,在可接受风险水平之内.四氯化碳非致癌危害指数均小于1,风险较低.

关键词：场地有机污染调查四氯化碳健康风险评价暴露途径致癌风险指数非致癌风险指数

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场地地下水污染调查评价研究

西部大开发（土地开发工程研究） 2019年第1期 36-40页

作者：李燕卢楠陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司陕西西安710075 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室陕西西安710075 陕西省土地整治工程技术研究中心陕西西安710075 陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西西安710075

地下水污染调查评价是场地污染调查与修复的重要组成部分。本文概括了国内外场地地下水污染特征,从制度、技术、经济、场地信息完整性以及各方重视程度等方面分析了场地地下水污染调查评价存在问题及原因。进一步明确场地地下水污染调... 详细信息

地下水污染调查评价是场地污染调查与修复的重要组成部分。本文概括了国内外场地地下水污染特征,从制度、技术、经济、场地信息完整性以及各方重视程度等方面分析了场地地下水污染调查评价存在问题及原因。进一步明确场地地下水污染调查阶段划分及主要目的和任务,对比研究了地下水污染评价指标筛选及评价方法的适用性,为场地地下水污染调查评价及修复提供参考。

关键词：场地地下水调查评价

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道路与场地中雨水花园景观生态思想的引入

江苏农业科学 2012年第3期40卷 152-154页

作者：赵晶北京林业大学园林学院北京100083

目前我国道路场地的雨水处理以排为主,雨水大多都被疏导进入城市的雨水管网,而非通过渗入地下等原有自然水循环方式循环。自然水循环打断后带来了城市雨洪与地下水水位下降等问题。因此用雨水花园为主导的景观设计思想对道路与场地的雨... 详细信息

目前我国道路场地的雨水处理以排为主,雨水大多都被疏导进入城市的雨水管网,而非通过渗入地下等原有自然水循环方式循环。自然水循环打断后带来了城市雨洪与地下水水位下降等问题。因此用雨水花园为主导的景观设计思想对道路与场地的雨水处理方式进行了归纳。

关键词：雨水道路场地生态:景观

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一种基于时域本构的场地地震反应方法研究

一种基于时域本构的场地地震反应方法研究

作者：阮璠中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

震害表明,场地条件不同会引起地震地面运动的差异,从而对结构产生不同的影响。如何合理有效地刻画场地的地震动响应,为抗震设计提供科学合理的设计地震动参数成为工程抗震领域重要的课题。研究成果和工程实践表明,等效线性化方法在模拟... 详细信息

震害表明,场地条件不同会引起地震地面运动的差异,从而对结构产生不同的影响。如何合理有效地刻画场地的地震动响应,为抗震设计提供科学合理的设计地震动参数成为工程抗震领域重要的课题。研究成果和工程实践表明,等效线性化方法在模拟土体非线性等方面存在局限性。时域积分法是较准确估计土层非线性地震反应的方法之一,而这一估计的准确程度主要取决于土体的动力本构模型。UE动力本构模型具有记忆量小、模型参数物理意义明确、表达式简单以及可描述非对称循环荷载等优点。但其在描述等幅循环荷载作用下的土体滞回圈时存在非对称性,且无法较好地拟合土体动阻尼比随应变产生的变化规律。本文基于已有研究成果,提出了一种针对阻尼比拟合的修正UE土体动力本构模型,并利用响嘡台阵及部分日本台站的资料进行场地地震反应分析来验证修正UE模型。本文取得了如下主要研究成果:1、总结了土体一维动力本构模型的研究现状简要总结了等效线性化方法及时域积分方法的提出过程及原理,并对目前国内外现行的各种土体动力本构模型进行了详细阐述,介绍了各土体本构模型的提出过程、原理及使用范围。2、提出了一种修正UE土体动力本构模型简要介绍了原UE模型的构造原理、推导过程及其在无法有效拟合阻尼比和滞回圈非对称性等方面存在的缺陷,并针对此缺陷提出了一种基于栾茂田半解析半离散化方法的修正UE模型,接着验证了修正UE模型在阻尼比拟合及滞回圈对称性方面的修正效果,并对修正UE模型中的参数变化规律进行了研究。3、基于响嘡台站进行NDSoil-1D程序的检验基于响嘡台阵3号测井,选取三条响嘡台阵基岩强震记录作为输入地震动,分别采用嵌有修正UE模型、原UE模型、“动态骨架曲线”模型的时域积分方法及等效线性化方法进行场地地震反应分析,并将各计算结果与实际地震记录进行对比,分析得到各计算方法的优劣。4、基于日本强震记录进行NDSoil-1D程序检验选取两处日本台站场地及相应的输入地震动时程,采用修正UE模型进行不同输入地震动强度范畴下的场地地震反应分析计算,将计算得到的地表加速度时程、傅里叶谱及反应谱与实测地震记录进行对比分析,再次对修正UE模型的有效性进行验证,并对计算误差产生的原因进行了分析。

关键词：场地动力反应时域积分法本构模型地震检验

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丘陵住区室外场地竖向设计策略研究

丘陵住区室外场地竖向设计策略研究

作者：李雅侠湖南大学

学位级别：硕士

在当代城市的高速更新和扩张中,住区的开发建设始终是城市营造活动的主旋律。相对于其它类型的城市住区,丘陵住区的建设有其自身特殊性,沿用平面式的住区设计方法势必对自然地理环境造成破坏,使丘陵住区原本应有的场地特征和多样性逐渐... 详细信息

在当代城市的高速更新和扩张中,住区的开发建设始终是城市营造活动的主旋律。相对于其它类型的城市住区,丘陵住区的建设有其自身特殊性,沿用平面式的住区设计方法势必对自然地理环境造成破坏,使丘陵住区原本应有的场地特征和多样性逐渐丧失。对丘陵住区室外场地进行研究,并从地形特征出发,综合考虑各类要素,进行场地竖向设计策略的建构,对于丰富丘陵住区的设计理论和方法,具有重要意义。论文主要分为五个部分:第一部分即第一章,起到提纲挈领作用,主要介绍了论文的选题背景与研究框架,并对论文的研究范畴与涉及的相关概念进行了界定。第二部分由第二章和第三章组成,是全文的基础研究部分,对与论题相关的各类要素进行全面的研究分析。第二章通过对丘陵相关研究成果进行归纳性的整理,形成针对丘陵地形的建筑学层面认知,并分析丘陵地形对于住区建设的价值。同时从历史与传统的角度切入,分析中国传统丘陵聚落的地形利用方式,并从中提取出值得借鉴的地形处理方式,为最终设计策略的建构服务。另一方面,从一般意义上对住区室外场地的构成要素进行分析,本着从共性到个性的研究逻辑,在下文形成对于丘陵地形条件下的住区室外场地的深刻理解。第三章以丘陵地形为前提,对住区场地竖向设计进行基础研究。首先从场地竖向设计的角度对丘陵地形进行剖析,随后从住区角度出发,分析室外场地的特性,从而承接上文对于住区室外场地的分析,完成从共性到个性的研究推导,形成丘陵住区室外场地的系统认知。最后,在前两节的研究基础上,分析和归纳丘陵地形对于住区室外场地竖向设计的影响,并综合相关地形要素进行抽象化,总结形成丘陵地形的分类模型,并针对具体的地形模型分析适宜的场地竖向设计手法。第三部分是论文的第四章,该章内容是丘陵住区室外场地竖向设计的核心理论部分,主要分为两个方面,其一是相关设计理念的形成,其二是基本设计原则的提出。从全文结构来看,本章对于最终设计策略的建构具有导则性的作用。在该部分,笔者遵照跨学科多远思辨的研究方法,着重抓住与丘陵住区场地密切相关并具有积极影响的学科理论,形成适宜于丘陵住区场地的竖向设计理念。随后,在综合当代社会背景下,结合文化价值观,从不同角度提出丘陵住区室外场地竖向设计应当遵循的基本原则。第四部分为论文的第五章,该章是丘陵住区室外场地竖向设计的策略建构,在上文针对丘陵地形、住区室外场地、场地竖向设计等等相关要素研究基础上,根据已经形成的设计理念,在丘陵住区室外场地竖向设计的基本原则指导下,对主要设计方法进行探析,完成设计策略的建构。第五部分是论文的最后一章,以笔者在导师的指导下实践的丘陵住区项目为例,分析设计策略如何在具体的设计工作中予以运用,并促使设计成果达到预期目标。

关键词：丘陵住区场地住区室外场地竖向设计

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拟建辽宁庄河核电站场地稳定性分析与评价

拟建辽宁庄河核电站场地稳定性分析与评价

作者：关大志吉林大学

学位级别：硕士

上世纪八十年代以来，我国核电厂的建设已从探索阶段走向论证和实施阶段。《核电中长期发展规划(2005年-2020年)》中提出2020年我国核电运行装机容量将达到4000万kW,占全国电力装机总容量的4%，在建规模1800万kW。核电工程建设的高潮已... 详细信息

上世纪八十年代以来，我国核电厂的建设已从探索阶段走向论证和实施阶段。《核电中长期发展规划(2005年-2020年)》中提出2020年我国核电运行装机容量将达到4000万kW,占全国电力装机总容量的4%，在建规模1800万kW。核电工程建设的高潮已经到来。但核物质具有放射性,一旦发生核泄漏,会对人民的生命财产造成巨大的损失，“核安全”是建设核电厂的最高要求。故核电站厂址勘测设计过程中，对核电站场地稳定性分析与评价工作占有重要位置。如何安全、可靠、有效地分析与评价核电站场地的稳定性具有重大的理论和现实意义。核电站场地的稳定性分析与评价中存在大量的不确定性问题，严重地削弱了单一稳定性分析方法的可靠性、有效性以及实用性。基于此，本文采用的是针对影响核电站场地稳定性的因素进行综合分析与评价的研究思路，对辽宁庄河核电站的场地稳定性进行分析与评价。首先通过搜集研究区域内的地震地质资料，并进行统计与分析，评价场地区域地壳稳定性;其次采用工程地质测绘、钻探、室内试验及多种地球物理勘探方法查明了场地内的地质构造特征;再次评价辽宁庄河核电站场地地基稳定性;接着对场地内的边坡进行稳定性分析与评价;最后给出辽宁庄河核电站场地稳定性评价结论。

关键词：核电站场地区域地壳稳定性地基稳定性边坡稳定性

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抗震反应谱场地放大系数的研究

武汉理工大学学报 2012年第7期34卷 111-114页

作者：毛天尔夏蕊芳闫帅平栾极冯程程武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070 湖北工程学院城市建设学院孝感432000 济源职业技术学院建筑工程系济源454650 华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074

通过对美国西部715条水平强震观测数据分析,按照场地条件、震级、震中距3个因素分组,以Ⅱ类场地峰值加速度PGA作为地震动强度,取有效峰值加速度EPA(阻尼比为5%时,0.1～0.5s范围内加速度反应谱平均值除以2.5)作为计算标准,统计得出场地... 详细信息

通过对美国西部715条水平强震观测数据分析,按照场地条件、震级、震中距3个因素分组,以Ⅱ类场地峰值加速度PGA作为地震动强度,取有效峰值加速度EPA(阻尼比为5%时,0.1～0.5s范围内加速度反应谱平均值除以2.5)作为计算标准,统计得出场地放大系数。结果表明,在同一地震强度下,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ场地的场地放大系数依次增大;在同一场地条件下,场地放大系数随着地震动强度的增大呈减小的趋势。在统计结果基础之上,提出了适用于我国抗震规范的场地放大系数建议值及其应用方法,可供GB 50011—2010抗震规范修订时参考。

关键词：抗震规范场地震级震中距场地放大系数