杨国栋
- 作品数：11 被引量：87H指数：6
- 供职机构：中国地质大学环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国土资源公益性行业科研专项中国地质调查局地质调查项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球更多>>
- 盖层不确定性对CO_2地质封存安全性的影响被引量：9
- 2013年
- 通过建立江汉盆地新沟油田新沟嘴组储盖层的二维模型,对新沟油田进行了CO2地质封存数值模拟,研究了盖层厚度减薄、盖层不均一、盖层不连续等盖层不确定性对注入的CO2在储盖层中运移分布和溶解扩散的影响,并计算了不同情况下CO2的逃逸率。结果表明:盖层厚度减薄和盖层不连续对CO2地质封存的安全性影响较大,而盖层不均一对其影响相对较小。
- 马鑫李义连杨国栋董建兴
- 关键词：CO2地质封存数值模拟
- 腐殖酸对As(Ⅴ)在覆铁砂介质中吸附行为的影响被引量：6
- 2010年
- 对腐殖酸(HA)进行了成分分析及红外表征,并从HA浓度、pH值、As(Ⅴ)初始浓度等方面,研究了HA对As(Ⅴ)在覆铁砂介质中吸附行为的影响.结果表明,随着HA浓度的升高,总砷去除率逐渐降低.当HA浓度增加到25mg.l-1时,与不存在HA条件下相比,总砷去除率降低了12%左右.溶液pH值影响As(Ⅴ)的去除,pH值从6升高到8时,总砷去除率从52.1%降到了39%.其中的作用机理主要是HA与As(Ⅴ)在覆铁砂表面形成竞争吸附,HA争夺了As(Ⅴ)的吸附点位.此外,HA与Fe(Ⅲ)的络合作用也是导致覆铁砂对砷的去除率降低的一个重要原因.
- 陈锴李义连杨国栋邓天天梁艳燕
- 关键词：腐殖酸
- 高盐度卤水对CO_2地质封存的影响:以江汉盆地潜江凹陷为例被引量：14
- 2012年
- 江汉盆地潜江凹陷卤水资源十分丰富,潜江组泥膏岩、泥岩和砂岩交替沉积,构成CO2地质储存的潜在场所.但是潜江组卤水层矿化度非常高,平均值高达283.25g/L.以高盐度卤水为对象,探讨了高盐度卤水对CO2封存过程中产生的物理化学影响.结果表明,往高盐度卤水层中单纯地注入CO2会造成CO2溶解量和矿物捕集量的显著降低,不利于CO2的储存安全.高盐度会造成注入井附近发生盐岩大量沉淀,不利于CO2的持续注入,同时造成近井周围压力严重积累,降低了封闭安全系数.采用CO2与卤水联合注采模式,可有效缓解CO2单纯地注入过程中的压力严重积累和盐岩沉淀问题,实现资源和地下空间最大化利用,收获经济和环保的双重效益.
- 李义连房琦柯怡兵董建兴杨国栋马鑫
- 关键词：CO2地质储存卤水高盐度
- 超临界CO_2增强热卤水开采模型研究被引量：2
- 2014年
- 面对全球气候变化和能源紧缺的巨大压力,CO2地质利用技术成为研究的焦点。为了实现CO2减排及资源化利用,提出了利用超临界CO2增强卤水提取和地热能开采的CO2地质利用集成系统的概念。通过建立CO2注入热卤水储层的质量平衡模型,分析了不同流量的卤水生产、CO2注入以及储层边界流对储层变化的影响,初步评估了该系统的CO2封存量、卤水提取量以及储层流体组成变化的时间尺度。研究表明,注入CO2提供了热卤水层的压力维持,促进卤水和地热资源的可持续开采,对于江陵凹陷研究区9×10^8 m^3的储层有效体积,注入9.95×10^6 t CO2可提取17.12×10^6 t卤水,时间尺度超过30a。对于50~1 000kg/s的卤水生产速度,可以产生0.9~18.8 MW电力。同时,该技术增加了CO2的封存容量和效率,有利于CO2大规模安全封存,经济和环境效益显著。
- 杨国栋李义连马鑫Atrens Aleks倪浩
- 关键词：卤水地热能
- 储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响研究被引量：5
- 2017年
- 为系统研究储层物性参数对CO_2捕集机制的影响,根据鄂尔多斯盆地神华10万t/a CCS示范工程实际注入层的地质条件,运用TOUGHREACT软件建立了二维径向模型,探讨了温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率、残余水饱和度、压力、残余气饱和度、初始盐度、毛细压力和储层非均质性等储层物性参数对CO_2长期封存能力的影响。结果表明:温度、孔隙度、储层厚度、储层渗透率是影响CO_2矿物捕集量的主要控制因素;高毛细压力较低毛细压力使CO_2羽的分布更为均匀,有利于CO_2的矿物捕集。通过计算CO_2矿物捕集量对储层各物性参数的平均敏感度,评估了实际储层的CO_2矿物捕集能力,可为CCS实际工程的适宜性评价和选址提供科学依据。
- 喻英李义连杨国栋刘丹青姜凤成杨森
- 关键词：CO2地质封存储层物性参数数值模拟
- 白云石矿物对水溶液中Cu^(2+)、Pb^(2+)吸附的动力学和热力学被引量：13
- 2016年
- 采用静态实验方法研究了白云石对水溶液中Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附特性,通过批实验考察了反应时间、溶液初始浓度、p H值、离子强度、温度以及固液比等因素对吸附的影响,探讨了白云石对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附动力学、热力学规律及其反应机制。实验结果显示:白云石对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附在24 h达到平衡,对Pb^(2+)的吸附量大于Cu^(2+),伪二级和双常数动力学方程分别能较好地拟合白云石对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附;在一定条件下,白云石对Cu^(2+)、Pb^(2+)的去除率与溶液初始浓度呈反比,与固液比呈正比;吸附等温方程符合Langmuir模型,为单分子层吸附;溶液p H值对吸附行为影响显著,在溶液p H=6~7时,吸附效果最好,离子强度对吸附影响甚微;白云石对Cu^(2+)、Pb^(2+)的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进白云石的吸附行为。
- 倪浩李义连崔瑞萍逯雨杨国栋
- 关键词：白云石CU^2+PB^2+热力学
- CO_2-水-岩相互作用对盖层渗透率影响的数值模拟被引量：16
- 2012年
- 针对我国江汉盆地深部含水层的基础地质和水文地质条件,运用国际先进的反应溶质运移数值模拟软件TOUGHRE-ACT建立垂向一维模型,探索研究了CO2进入盖层后,CO2-水-岩相互作用对盖层渗透率的影响。模拟结果表明,CO2进入盖层后,会使pH值降低,导致矿物组分和渗透率的变化。模拟5 000a后,盖层底部和顶部渗透率分别增加了10%和6.7%,主要是由石膏在该处的溶解以及菱镁矿未能沉淀造成的;盖层中部渗透率降低了约6.7%,主要是因为铁白云石和菱镁矿在后期发生了沉淀;绿泥石的溶解为铁白云石和菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg2+和Fe2+离子来源,对盖层渗透率的变化起到了至关重要的作用。
- 董建兴李义连杨国栋柯怡兵武荣华
- 关键词：数值模拟
- 山阴地区高砷饮用水处理技术被引量：1
- 2011年
- 通过对山西省山阴县高砷地下水分布和污染程度的实地调查,对高砷水环境中砷的形态及富集转化规律进行了研究,并在此基础上形成一套以曝气氧化和加药（加入FeCl2和FeCl3的混合物作为混凝剂）过滤工艺为基础的联合水处理方法。结果表明,在山阴县砷污染严重的地段,地下水的氧化还原电位Eh为-50~142 mV,pH值为8.28~8.73,这种Eh下降、pH升高的地下环境给高砷地下水的形成创造了条件。当地下水中ρ（硫化氢）〈140μg·L^-1时,用功率为5 W的松宝SB-648双头氧气泵连续曝气1.5 h即可达到基本去除的效果。以25 m深处地下水为例,其ρ（As）为275μg·L^-1,待硫化氢去除后在水中加入摩尔比n（FeCl2）∶n（FeCl3）=1∶1的混合物,连续曝气5 h,水体中60%以上的As（Ⅲ）可转变为As（Ⅴ）。经投加药品和曝气氧化处理后的地下水若能及时通过简易过滤装置,过滤后的水体中ρ（As）仅为5~8μg·L^-1,达到GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》,且过滤后的水体中ρ（Fe）为0.03 mg·L^-1,远小于GB/T14848—93《地下水水质标准》规定的Ⅰ类标准。该水处理方法可快速有效地将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ）,并使As（Ⅴ）与混凝剂发生吸附共沉淀反应,从而达到高效除砷的效果。过滤过程则可以防止氢氧化物胶体与砷酸盐形成的絮体二次进入环境,同时进一步降低水体中铁离子含量。该方法适用于我国广大高砷水地区家庭分散式供水的处理。
- 邓天天李义连陈银松杨国栋
- 关键词：砷曝气氧化混凝剂饮用水
- 某化工场地地下水中污染物运移模拟研究被引量：15
- 2017年
- 为探究浅层地下水中污染物运移规律,给场地地下水调查与污染防治提供科学依据,以湖北某化工厂场地为研究对象,采用GMS软件对厂区内不同情景下油库储油罐发生泄漏后石油类污染物和厂区危险废物堆埋区重金属Zn在浅层地下水中的时空分布特征和运移规律进行了模拟预测研究。结果表明:石油类污染物沿地下水流方向运移明显,污染羽大致呈椭圆形;油库储油罐发生泄漏后地下水中石油类污染物浓度迅速上升,泄漏停止后由于自净作用其浓度缓慢下降,直至污染消失,有效的防渗措施可以大大减少油库泄漏带来的地下水污染;在厂区危险废物堆埋区,随着污染源强的减小,重金属Zn在相同时间节点污染程度相应降低,但水平和垂直方向上的运移趋势大体一致;厂区第三层土壤渗透系数较低,Zn很难向下运移,模拟期(6 000d)内Zn没有到达细砂层,不会对汉江水质造成污染,进一步说明渗透系数较低的黏土层使污染物很难向下运移,这可为场地调查中污染物运移范围的预估和采样深度的确定提供参考。
- 姜凤成李义连杨国栋李双村
- 关键词：地下水污染污染场地溶质运移数值模拟
- 绿泥石缺失条件下盖层封闭性的变化规律被引量：1
- 2014年
- 为进一步探究绿泥石对CO2-水-岩石相互作用的影响,结合鄂尔多斯盆地深部地层的黏土矿物组成,利用先进的数值模拟软件TOUGHREACT,研究了绿泥石缺失条件下盖层封闭性的变化规律,并揭示了其封闭性变化的机理。结果表明:绿泥石缺失使盖层中的地球化学反应发生了极大的变化,矿物体积分数的变化量减小,盖层的自溶蚀效应减弱;矿物的化学行为(由沉淀为主转化为以溶解为主或由溶解为主转化为以沉淀为主)发生了逆转;CO2-水-岩石的地球化学进程大幅减缓;CO2的矿化捕集作用明显减弱,且CO2矿化捕集量一直小于0,不利于CO2地质封存。
- 马鑫曹修定李义连杨国栋
- 关键词：地球化学作用
