典型制革污染场地地下水盐污染特征

在区域地下水调查的基础上,以某制革污染场地为研究对象,采集场地及其周围地下水样,对地下水中无机组分检出值进行了统计分析,识别了各组分的平面分布特征,最后对地下水盐污染机理以及各组分之间的关系进行了探讨。研究结果表明,制革厂废水排放、废弃物堆放已对地下水造成盐污染,主要污染组分为总硬度、溶解性总固体、Cl-和SO2-4;受污染的地下水环境以微酸性和还原性为特征;沿地下水流向,地下水中总硬度、溶解性总固体、Cl-、SO2-4、三氮由制革区向下游逐渐减小,基本上呈现出以皮革厂为中心的污染区,污染范围大概为0.20km2;制革污染场地地下水中硬度的升高,同时伴随着溶解性总固体、Cl-、SO2-4浓度升高,各组分之间具有明显的相关性,其主要原因是皮革区地表水污水和固体废物淋滤液入渗过程中经历阳离子交换、钙镁易溶盐溶解及难溶盐溶解等作用,导致地下水中Ca2+、Mg2+Cl-和SO2-4含量增加,最终溶解性总固体也升高;铵氮在含水介质中的迁移转化也是地下水硬度升高的一个重要因素。地下水三氮之间转化主要的途径是硝化作用,与地下水的氧化还原条件有关,氧化性相对较强的地下水中NO3-N含量高,而NH3-N和NO2-N含量相对较低。     

考虑污染物扩散风险的场地地下水污染多层次风险评估方法

地下水中污染物具有迁移性和扩散性,会对下游敏感受体造成威胁,目前场地地下水风险评估主要关注人体健康风险,还未能综合考虑地下水污染的整体风险,尤其是忽视了污染物迁移引起的对下游敏感受体的风险。本研究基于“源-径-汇”模型构建了考虑污染物扩散风险的场地地下水污染风险评估的指标体系与风险评估模式。在指标体系构建方面,重点考虑场地地下水的污染源、迁移路径和敏感受体3个方面。在风险评估模式方面,根据场地不同地下水污染状态开展3个层次的风险评估。基于假想的铬污染场地开展了案例分析,设置了地下水污染状态的4种情景,利用Wexler溶质运移模型计算了地下水污染羽的时空变化,并针对地下水污染的不同层次开展了风险评估。结果表明,在场地地下水污染羽未到达场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为4.0,6.2,分别属于低风险与中风险。在场地地下水污染羽到达或超出场地边界的2种情形中,场地地下水的风险评分分别为7.0,8.8,分别属于中风险与高风险。综合而言,本研究构建的方法能够用来对场地地下水进行系统全面的评估和对比,能够根据风险结果对污染场地进行有效的分级管控,为污染场地的风险管控提供技术支撑。     

和田河流域绿洲区地下水有机污染特征与健康风险评估

为掌握和田河流域绿洲区地下水有机污染状况及对人体健康的影响,采样并检测了地下水中37项有机物,运用美国联邦环保署推荐的U.S.EPA模型对地下水有机污染的健康风险进行评估。结果表明,和田河流域绿洲区地下水中只有苯并[a]芘一种有机物被检出,含量0.037 8～0.869 1μg/L,检出率和超标率均为13.3%。该区地下水有机污染程度总体较低,仅局部区域存在地下水苯并[a]芘污染问题。健康风险评估显示,饮用地下水暴露途径下苯并[a]芘对人体健康产生的致癌风险值为3.77E-6～8.66E-5,超出了风险可接受水平。地下水中苯并[a]芘含量控制在3.76E～5μg/L以下可确保绿洲区地下水的饮用安全。     

石油类污染场地土壤与地下水污染调查实例分析

以冀中平原某石油类污染场地为例,从污染源分布勘察、场地水文地质模型建立、土壤及地下水的现场调查入手,采用物探、坑探、钻探综合调查技术和定深取样等一些取样方法,对不同深度土壤及地下水的有机污染进行调查和样品分析。结果表明:整个场地的土壤和地下水受到不同程度的污染,30m深度内包气带和饱水带已被污染,50m深度的地下水中有有机污染物检出,石油类场地的污染特征主要表现为土壤及其地下水中含有高浓度单环芳烃和卤代烃。且单环芳烃在土壤与地下水中的浓度高于其它有机污染物。     

基于FEFLOW的三维土壤-地下水耦合铬污染数值模拟研究

`土壤-地下水耦合数值模拟是定量刻画水流和溶质运移的主要手段。现有大范围场地尺度的研究受到数据采集难度及模拟计算量的限制,多是将土壤和地下水分成两个系统,这种方式不利于模型之间的计算反馈,易出现计算误差,因此将土壤和地下水作为整体系统研究具有重要意义。为精确刻画实际场地土壤-地下水系统中污染物迁移规律,揭示变饱和反应溶质迁移模型的参数敏感性,以某铬污染场地为研究对象,基于现场试验及前人研究所获数据,采用Galerkin有限元法建立三维土壤-地下水模型,定量描述六价铬在土壤-地下水中的迁移规律。在此基础上,通过改变补给条件,研究潜水面在土壤-地下水系统中的波动。并讨论阻滞系数和反应常数对溶质运移的影响。结果表明:在土壤中,污染物最大水平迁移距离为场地东南侧300 m;地下水中污染晕最大分布面积约为1.632 km2;垂向上土壤中的六价铬仅需15.6 h即可下渗至潜水面,第6天贯穿含水层。当潜水面随着补给量变化而波动时,地下水中六价铬会随水流进入土壤,影响土壤中污染分布。对溶质运移参数的讨论显示,当反应常数由0增大至10?6 s-1时,迁移出场区边界时地下水中污染物浓度约减少2000 mg/L,较难迁移至涟水河。基于FEFLOW的数值模型,能够解决各系统之间交互性差的问题,提供较为精确的模拟结果。     

重金属铅、铬在土壤中的迁移特征——以泉州市为例

泉州市地处福建省东南部,工农业均比较发达。随着经济的发展,工矿企业遗留下来的污染问题也愈发突出。选择重金属Pb和Cr为研究对象,通过土柱实验和Hydrus-1D软件模拟,研究其在红壤和风沙土中的迁移特征。结果表明:重金属Cr在土壤剖面中的迁移速率和迁移量变化明显,尤其是风沙土,重金属Cr可以在两个月左右迁移至土壤剖面底部(80cm土层厚度)进入地下含水层;而重金属Pb在土壤剖面中的迁移速率很慢,迁移量也不大,污染源产生的污染物绝大多数在研究期内均被表层土壤吸附。因此在场地污染调查、评价和修复时,重金属Pb主要应该针对污染场地表层土壤层,而重金属Cr主要应考虑地下水,尤其是风沙土区域的地下水,且应于污染初期进行污染控制。     

北方某废弃矿区地下水污染帷幕注浆应急处置研究

随着我国煤炭资源的枯竭,大量矿山关闭,遗留了广大的地下采空区场地。不少化工企业向废弃矿井内倾倒化学废液等导致了矿区地下水污染事故,威胁地下水水源地的水源安全。针对此类复杂场地条件下污染事故的应急处置案例和经验都非常少,本文以北方某废弃矿区地下水污染注浆帷幕应急处置为例,通过对矿区地质条件的分析、地下空间结构和地下水流场的刻画,构建三维地质模型,以模型为基础设计帷幕注浆工程并实施,研究复杂场地条件下开展帷幕注浆应急处置的重要内容和决定因素,并利用场地地下水样品监测结果,分析研究帷幕内外污染物浓度分布特征及差异,找出地下水运移规律,评价注浆帷幕效果。研究表明：在事故井周边100 m范围实施的帷幕注浆工程,对污染物运移的封堵效果显著,帷幕注浆内外污染物含量差距明显。一期检测结果显示帷幕注浆范围内地下水中二氯甲烷浓度最高1390 μg/L,帷幕范围外最高浓度仅为8. 07 μg/L;二期检测结果为污染物检出浓度大于5 μg/L的区域全部位于帷幕范围内,帷幕范围外均未检出。同时污染物的分布特征指示着地下水沿巷道运移成为最主要的形式,对地下空间结构的精准刻画是决定帷幕注浆工程成效的重要因素。     

华北平原某油田采油井密集区水土污染特征分析

为查明华北平原某油田采油井密集区的采油场地、输油管线对地下水、土壤污染程度、分布特征,依据《地下水污染调查评价规范》(DD2008-01)要求,在9个场地采集采集9个水样、31组土样,进行有机组分指标测试。结果表明,地下水样品中,有4个检出石油烃,检出率为50%,检出含量120~1 661μg/L,有2个样品含量大于300μg/L(《生活饮用水卫生标准》GB 5749—2006石油烃标准);有5个样品检出其他有机污染组分,为苯、甲苯和苯并[a]芘,均为芳烃类,检出的含量较低,多为目标检出限的1~5倍。采油井周围土壤中石油烃检出含量较高,检出含量多高于万分之一以上,采用重量法百分比表达;在同一场地内不同地点、不同深度土壤石油烃含量极不均匀,具有很大的不确定性;输油管道穿孔对土壤污染严重,输油管(1 m以下)附近土壤颜色变黑,石油烃检出含量高达4.19%;石油开采已经对采油场地附近农田造成污染,某处农田地表(0~0.2 m)处检出石油烃含量为266 mg/kg。初步认为,评价区内地下水石油烃污染主要是采油场地原生态的破坏和事故性污染造成。     

地下水中苯并[a]芘来源探讨

采用色谱质谱法对2000~2002年地下水中苯并[a]芘含量进行了分析,在分析苯并[a]芘在地下水环境中迁移特征的基础上,初步探讨了地下水中苯并[a]芘的来源。结果表明,苯并[a]芘在潜水含水层、200m的承压含水层以及500m的煤系地层和1000m以上的岩溶水中都有检出,含量低,为数个ng/L;由于苯并[a]芘的辛醇-水分配系数kow很大,为106个数量级,具有很强的憎水性,会强烈地被吸附在土壤颗粒物的有机碳上,因此苯并[a]芘很难从表层土壤中迁移进入地下水,土壤和沉积物是其主要的环境归宿;从理论上看,地下水中的苯并[a]芘是天然来源。     

甲苯在土壤地下水中迁移规律研究

石油泄漏导致甲苯等有机污染物污染土壤地下水,并且甲苯等石油类有机污染物对土壤地下水污染具有隐蔽性强、难以逆转等特点,污染治理难度大。因此,研究甲苯有机污染物在土壤地下水中运移规律是治理的关键。该文以某污染场地为研究区,以甲苯有机污染物为研究对象,考虑了淋滤、吸附的影响,采用模型计算方法,分析了甲苯在污染场地土壤地下水中迁移规律。结果表明：甲苯在土壤地下水中迁移过程中,淋滤作用对甲苯浓度变化影响显著;吸附影响下扩散作用及地下水位变化对甲苯迁移产生的影响均受到抑制。该文获得的甲苯在土壤地下水中迁移规律可为甲苯有机污染物污染场地修复提供依据。     

淄河下游污染区地下水污染特征及人畜供水条件分析

历史上淄河下游的人畜供水一直依赖地下水,但20世纪80年代以来区内淄河下游河道长期接纳上游污水,地表水和浅层地下水受到污染,浅层地下水已不适于人畜饮用。污染区沿淄河呈条带状展布,污染区边界距淄河约1.0~1.5 km,其中距淄河500 m以内的区域污染最为严重。中深层地下水水质良好,仅个别井点因井管损坏造成点状串层污染,可做为人畜用水水源。基本可满足2010年前区内人畜供水要求。人畜供水开采中深层地下水时,应根据地下水污染特征和中深层含水层水文地质特征,分区分层开采,实现地下水合理开发,防止中深层地下水串层污染,保护宝贵的地下水资源。     

北京北部地区深层热水开发对浅层冷水的影响

北京北部有小汤山和沙河2个地热田,呈三角形展布,东部边界为黄庄-高丽营断裂,西部边界为南口-孙河断裂．北部边界为阿苏卫-小汤山断裂。热储层为蓟县系雾迷山组、铁岭组和寒武系-奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层．热储盖层为青白口系页岩、石炭系-二叠系砂页岩和侏罗系火山岩隔水层。该区雨水、浅层基岩冷水和深层基岩热水的H、O同位素组成基本上都落在克雷格降水线上,表明区内冷水与热水均来源于大气降水。热水的^3H值表现出北高南低的特点．说明热水与冷水一样自北向南流动。重点分析了深层热水开采对浅层地震观测井中冷水动态的影响,以及这种影响在不同的水文地质条件、离开采井不同距离和不同测项方面表现出的差异。结果表明,北京北部深层热水开采对浅层冷水动态的影响距离约为5km．对位于导水断裂带附近的观测井的影响最为明显。     

基于氢氧同位素的华北平原降水入渗过程

华北平原地下水浅埋区水循环主要以垂直方向上的入渗、蒸发和蒸腾的方式存在,同位素可以作为一种有效"示踪剂"揭示降水入渗补给地下水的过程。选择华北平原中、东部地下水浅埋区的衡水和沧州为典型实验点,研究不同降水特征、土壤质地和植被条件下入渗过程的差异性。结果表明,土壤非均质条件下(沧州),降水入渗补给过程中伴随着蒸发、植被蒸腾作用以及与土壤前期水分的强烈混合作用,活塞流入渗的同时土壤100 cm深度可能还存在大孔隙优先流;土壤均质条件下(衡水),降水向下均匀入渗,入渗速度较快,土壤水运动以新水基本代替老水的活塞流为主要形式,并经过强烈的蒸发浓缩作用补给地下水。     

Groundwater evolution beneath Hat Yai, a rapidly developing city in Thailand

Many cities and towns in South and Southeast Asia are unsewered, and urban wastewaters are often discharged either directly to the ground or to surface-water canals and channels. This practice can result in widespread contamination of the shallow groundwater. In Hat Yai, southern Thailand, seepage of urban wastewaters has produced substantial deterioration in the quality of the shallow groundwater directly beneath the city. For this reason, the majority of the potable water supply is obtained from groundwater in deeper semi-confined aquifers 30–50 m below the surface. However, downward leakage of shallow groundwater from beneath the city is a significant component of recharge to the deeper aquifer, which has long-term implications for water quality. Results from cored boreholes and shallow nested piezometers are presented. The combination of high organic content of the urban recharge and the shallow depth to the water table has produced strongly reducing conditions in the upper layer and the mobilisation of arsenic. A simple analytical model shows that time scales for downward leakage, from the surface through the upper aquitard to the semi-confined aquifer, are of the order of several decades. Electronic Publication     

北京大兴区第四系高氟地下水分布规律研究

北京市大兴区供水以地下水为主,研究该区高氟地下水的分布规律及其成因,对指导区域地下水的开发利用和保障居民饮水安全是必要的。在野外调查和以往研究成果的基础上,测试了北京大兴区地下水氟离子浓度。结果表明,高氟水分布区地层岩性以粘性土为主;浅层高氟水主要分布在大兴区的南部及东南部,超标区面积为258.57 km2;深层高氟水主要分布在中部,超标区面积为20.91 km2。建议对浅层高氟地下水加大止水深度,统一并严格设计饮用水井结构;对深层氟超标水,避免饮用或采取降氟措施后再饮用。     

Hydrochemical characteristics and salinity of groundwater in the Ejina Basin, Northwestern China

A hydrochemical investigation was conducted in the Ejina Basin to identify the hydrochemical characteristics and the salinity of groundwater. The results indicate that groundwater in the area is brackish and are significantly zonation in salinity and water types from the recharge area to the discharge area. The ionic ration plot and saturation index (SI) calculation suggest that the silicate rock weathering and evaporation deposition are the dominant processes that determine the major ionic composition in the study area. Most of the stable isotope δ¹⁸O and δD compositions in the groundwater is a meteoric water feature, indicating that the groundwater mainly sources from meteoric water and most groundwater undergoes a long history of evaporation. Based on radioactive isotope tritium (³H) analysis, the groundwater ages were approximately estimated in different aquifers. The groundwater age ranges from less than 5 years, between 5 years and 50 years, and more than 50 years. Within 1 km of the river water influence zone, the groundwater recharges from recent Heihe river water and the groundwater age is about less than 5 years in shallow aquifer. From 1 km to 10 km of the river water influence zone, the groundwater sources from the mixture waters and the groundwater age is between 5 years and 50 years in shallow aquifer. The groundwater age is more than 50 years in deep confined aquifer.     

高放废物处置库北山预选区地下水同位素组成特征及其意义

在高放废物处置库选址中,场地水文地质条件的认识极为重要,因为任何从处置库释放出来的放射性物质都将通过地下水搬运向人类生存环境或生物圈迁移.甘肃北山地区是我国高放废物处置库的重要预选区之一,位于我国西北甘肃省西北部.为了认识预选区的水文地质条件,从水文地质角度评价其作为高放废物处置库场地的适宜性,在过去的10 a,在该区开展了同位素水文地质调查工作.野外调查和氢、氧稳定同位素分析结果表明,研究区地下水主要源自大气降水补给.浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成;浅部地下水系统具有相对开放性特征,水循环交替能力较强,而深部地下水系统具有相对封闭性特征,水循环交替能力较弱.     

半干旱地区地表-地下水系统水热运移与裸土蒸发研究

地表-地下水系统水、热迁移转化与裸土蒸发机理研究对于水量平衡以及地表能量转化具有重要意义。以鄂尔多斯盆地风沙滩地区为研究区,基于原位蒸渗仪长期观测,结合数值模拟,选择2种地下水位初始埋深分别为80 cm（浅埋深）和290 cm（深埋深）的情景,研究了变饱和带水热迁移转化的动力学过程以及对裸土蒸发的影响。结果表明:变饱和带土壤水的运动规律受水头梯度和温度梯度的共同驱动,且在不同水位埋深条件下呈现不同的运动方式;浅埋深条件下,受水头梯度的作用,土壤的毛细上升高度能够到达地表,蒸发条件下土壤水在毛细力驱动下向上运移,土壤内部不存在零通量面,温度对水分运动的影响较小,发现当地下水位埋深小于毛细上升高度时,地下水在毛细力作用下直接贡献土壤蒸发;深埋深条件下,水头和温度是土壤水运动过程的关键因素,位于地表以下18 cm以浅土壤内部出现孤立的零通量面,阻止了土壤水的向上运移,导致蒸发量减小。当地下水位埋深大于毛细上升高度的1.6倍时,地下水不再直接参与土壤蒸发,但会间接地影响包气带的水分转化;因此模拟期间浅埋深的裸土累积蒸发量约为深埋深累积蒸发量的4倍。     

Numerical Modelling of Geochemical Behaviour of Fluoride in the Shallow Groundwater Systems

The Xingtai piedmont plain in Hebei Province is a representative area in northern China where endemic fluorosis is serious and shallow high-F ground water is distributed. In this paper, the area is selected as a typical study area, and on the basis of large amounts of field work and the experiments, through groundwater geochemical modelling and by applying the theory and method of the coupled model of hydrodynamic transport and chemical reactions in a multicomponent system, the author performed numerical modelling of the geochemical behaviour of fluoride in a shallow groundwater system, quantitatively studied the hydrodynamic transport and chemical reaction of fluorine migration, transformation and concentration in a water-heterogeneous unsaturated soil system under the conditions of meteoric water infiltration and quantitatively determined the speciation of fluorine and the saturation state and dissolution/precipitation trend of various solid precipitates in shallow high-F groundwater, thus deepening t     

Engineering geological assessment of a proposed waste disposal site in coastal southwestern Ghana

 An engineering geological investigation has been undertaken of a proposed landfill site in coastal southwestern Ghana which is characterized by torrential rains, high relative humidity, shallow groundwater conditions and almost surrounded by a ridge. The study shows that the site has some desirable characteristics such as availability of suitable soils for the construction of the capping and bottom liners of the landfill, a large tract of land for landfilling operation and its location close to a major highway. However, the groundwater table was shallow and there was a high potential for leachate intrusion into and consequent contamination of nearby groundwater abstraction wells and surface potable water sources thereby constituting serious threat to life. Construction costs could be prohibitive as extensive dewatering and backfilling of vast portions of the project site would be required to enable the provision of a separation between the shallow water table and the bottom of the landfill. Received: 20 January 1998 · Accepted: 26 May 1998