管理受轻质非水相液体(LNAPL)影响的场地的新工具箱

文摘   2024-10-15 16:12   湖北  
智利  
使用 Concawe LNAPL 工具箱管理受轻质非水相液体(LNAPL)影响的场地  /MetaGeo

APA 格式引文:

Newell, C. J., de Blanc, P., Whitehead, K., Sackmann, B., Hjort, M., & Vaiopoulou, E. (2024). A new toolbox for managing sites affected by light non-aqueous phase liquids (LNAPLs). Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 57(4). https://doi.org/10.1144/qjegh2024-079


研究亮点


 基于网络的LNAPL管理工具箱的推出Concawe LNAPL工具箱是首批完全基于网络的工具之一,专为管理和修复受轻质非水相液体污染的场地而设计。该工具箱旨在为环境顾问和监管人员提供一个科学的、透明的工具,以便他们能够快速准确地做出决策。


 三层级工具结构:工具箱采用三层级结构:Tier 1提供基本信息和图形,Tier 2包含量化模型和计算器,Tier 3为复杂工具的使用提供了入口。这种分层设计便于用户根据需求的复杂程度选择合适的工具和信息。


 六大关键问题解决方案:工具箱围绕六个常见的LNAPL管理问题进行设计,包括LNAPL的数量、迁移范围、持久性、风险变化、回收有效性以及自然源区耗减(NSZD)的估算。这些问题的解决方案提供了系统的管理思路,帮助用户更好地评估和控制LNAPL污染


 与传统模型的对比与改进:新工具箱引入了多地点LNAPL体积和分布模型,克服了传统LDRM模型的一些限制,如只能处理单个地点和三层土壤系统的问题。这些改进大大提高了多地点LNAPL分析的效率和精确度


 支持LNAPL管理的自然源区耗减(NSZD)功能:工具箱中新增的NSZD工具和计算器能够帮助用户更好地理解和利用自然源区耗减过程,以减少LNAPL的迁移和环境风险。这一功能在制定长期管理策略方面具有重要的参考价值



编者按:所谓轻质非水相液体(LNAPL),一般包含石油烃类、苯系物等,常见于加油站、炼油厂、石油化工企业等涉及到油类使用和储存的场地。在这个高度专业化的LNAPL污染场地管理领域里,Concawe的这款工具箱带来了令人耳目一新的改变。这篇文章不是简单地介绍一个工具,而是为LNAPL管理提供了一个集成化的解决方案,将复杂的污染场地管理流程变得透明且高效。回顾一下LNAPL污染的历史,从石油、柴油等烃类物质在地下慢慢迁移,到如今开发出高效工具箱来管理这一污染,正是技术进步和实践积累的结果。


值得一提的是,这款工具箱不仅展示了技术的突破,也为环境科学的应用性作出示范。工具箱按三层级设计,既适合初学者快速上手,又能满足专业人员对精准度的高需求。六大关键问题的逐步解决结构,帮助环境顾问和监管人员科学、快速地做出污染评估决策,最大限度地提升了管理效率。


文章中最引人注目的地方在于,这款工具箱突破了传统单层次工具的局限,不仅从数量上、迁移范围上为LNAPL的控制带来了科学量化的支持,还在持久性和风险变化上做出了精确的预测。将NSZD自然源区耗减的计算纳入其中,更是为未来的污染防控策略带来了深远的影响。


这篇文章不仅为LNAPL场地管理展示了新的技术,也提醒我们,面对复杂的污染挑战,创新工具和科学方法才是真正解决问题的关键


摘要:Concawe LNAPL 工具箱是首批完全基于网络的工具之一,用于管理和修复受轻质非水相液体 (LNAPL) 影响的场地。对于不想通过互联网访问的用户,还提供离线可下载版本。LNAPL 通常是释放到土壤和地下水中的历史碳氢化合物,例如液体燃料、原油和凝析油。


该工具箱由欧洲燃料制造商协会科学部门 Concawe 在工程和环境科学咨询机构 GSI Environmental 的支持下开发。该工具箱在 R-Shiny 平台上编写,于 2022 年发布,包含 20 多种不同的工具,例如信息图表、列线图、计算器、移动模型、视频和清单。


这些工具分为三个层级,第 1 层提供基本图形和基本信息,第 2 层提供简单的定量模型和计算器,第 3 层提供更复杂工具的访问和说明。该工具箱旨在解决对管理 LNAPL 场地的环境顾问和监管者来说非常重要的六个关键问题,包括确定 LNAPL 的数量、估计 LNAPL 的迁移和持久性、评估 LNAPL 的长期风险、确定 LNAPL 恢复的有效性以及估计自然源区枯竭 (NSZD)。Concawe LNAPL 工具箱可通过互联网浏览器上的网页免费访问,也可以下载工具箱在个人电脑上使用


背景:本文研究的背景是LNAPL(轻质非水相液体)污染场地管理的复杂性,尤其是在土壤和地下水中遗留的历史性烃类物质(如燃料油、原油等)。这些烃类物质往往在地下水中形成独立的未溶解相,且由于其低于水的密度,在地表和地下介质中迁移和积聚,带来了长期的环境风险。针对这一问题,Concawe与GSI Environmental合作开发了一款基于R-Shiny平台的网络工具箱,以支持环境顾问和监管人员更有效地管理和修复LNAPL污染场地。


科学问题:本研究的核心科学问题在于解决LNAPL场地管理中几大关键问题,包括LNAPL的数量、迁移范围、持久性、风险变化、回收有效性及自然源区耗减(NSZD)估算。这些问题涉及复杂的地质和环境科学知识,LNAPL的迁移和转化过程受土壤性质、压力、环境温度等多种因素影响。本文的工具箱开发旨在提供系统、科学且易于操作的手段,帮助解决这些关键科学问题

方法:该工具箱基于R-Shiny平台开发,整合了多种工具和模型,并以三层级架构组织信息:Tier 1提供基本的图表和信息,Tier 2包含简单的定量模型和计算器,Tier 3提供访问复杂模型的入口。用户可以根据具体需求和场地特征,选择合适的工具层级进行分析,从而快速获取定量结果和可视化数据。这种分层结构有效提升了工具箱的灵活性和操作性,使得从基本到复杂的LNAPL场地管理都可通过该工具箱实现

结果解读研究结果表明,Concawe LNAPL工具箱成功解决了LNAPL管理的六大关键问题。用户可以利用该工具箱的计算器和模型精确估算LNAPL的数量、迁移路径和可能的持久性,同时动态评估LNAPL的风险随时间的变化。此外,通过NSZD估算和回收有效性分析,用户可以对污染场地的修复进程和效果做出科学评估。这些工具与传统方法相比,具有更高的效率和准确性,为环境管理人员提供了一个系统化的解决方案。


结论评析本文的结论表明,Concawe LNAPL工具箱在LNAPL场地管理中的应用价值显著。通过提供免费的网络访问和离线版本,该工具箱为全球环境顾问和监管机构提供了一种有效的污染场地管理工具。其创新的分层结构和多样化工具不仅提高了污染管理的准确性,还有效节省了时间和成本。本文还指出,该工具箱在实际应用中获得了用户的积极反馈,进一步证明了其在环境修复领域的应用前景和实践价值。

图文赏析:


图.  Concawe LNAPL 工具箱登陆画面http://lnapltoolbox.concawe.eu/lnapl_toolbox/


图.  Concawe LNAPL 工具箱中的 Kirkman 附加 LNAPL 迁移工具的屏幕截图。


要点问答

 
Questions & Answers




█ Concawe LNAPL工具箱如何帮助环境管理者有效评估LNAPL的污染状况

Concawe LNAPL工具箱通过三层级结构,提供了从简单信息到复杂模型的全面支持。Tier 1提供基础图形和信息,使用户可以快速了解LNAPL的基本信息;Tier 2包含量化模型和计算器,可以帮助用户深入分析LNAPL的数量、迁移范围等;Tier 3则为用户提供访问复杂模型的途径,以便在更详细的数据下做出更准确的判断。这种分层方法使得环境管理者可以根据需求灵活地选择工具,从而快速、准确地评估污染状况。

该工具箱在计算LNAPL迁移范围时使用了哪些新方法

在计算LNAPL迁移范围时,工具箱采用了Kirkman LNAPL Body Additional Migration Tool和Mahler迁移模型。Kirkman工具可以根据LNAPL的透水性、梯度以及体积半径,预测LNAPL的潜在迁移范围;Mahler模型则基于自然源区耗减(NSZD)的原理,估算LNAPL在地下的最终稳定范围。通过这些方法,工具箱能够更加科学和精确地预测LNAPL的迁移趋势,为污染防控提供数据支撑

█ 工具箱如何支持LNAPL自然源区耗减(NSZD)的评估

工具箱在Tier 1提供了关于NSZD的基本知识,包括NSZD在控制LNAPL迁移中的重要作用。Tier 2模块包含NSZD转化率计算器,能够将不同的NSZD速率单位相互转换,方便用户在各种研究和实际应用中直接使用。Tier 3模块则通过视频、示例和流程图等资源,为用户提供测量和解释NSZD的全面指导。这一功能让用户在LNAPL场地管理中,能够更好地理解和应用自然源区耗减的原理,以降低长期污染风险



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文案:刘晓
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